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會議技術發展與高清視訊會議系統

視訊會議是一種典型的多媒體通信應用執行個體。60年代發達國家就開始進行視訊會議的研究,早期的視訊會議系統以模拟方式傳輸,占用很大的帶寬,其代表有美國貝爾實驗室研制的可視電話、英國bt公司的1mhz帶寬黑白視訊會議系統。

高清視訊會議系統

一、視訊會議技術發展程序

從80年代末到90年代初,随着微電子、計算機、數字信号處理及圖像處理技術的發展,視訊會議的理論研究和實用系統研制方面也得到了迅速發展。總的說來,其發展主要經曆了模拟視訊會議、數字視訊會議和國際統一标準的數字視訊會議三個階段。

60年代始,世界發達國家開始研究模拟視訊會議系統,并逐漸商用化。

60年代末期,在壓縮編碼技術推動下,由模拟系統轉向數字系統。

80年代初期,研制出2mbps彩色數字視訊會議系統,日本和美國形成非标準的國内視訊會議網。

80年代中期,大規模內建電路技術飛速發展,圖像編解碼技術取得突破,信道費用降低,為視訊會議走向實用提供了良好的發展條件。

80年代末至今,多媒體技術、計算機技術、通信網絡技術日新月異。ccitt(即現在的itu-t)形成了h.200系列建議,規定了統一的視訊輸入輸出标準、算法标準、誤碼校驗标準及一系列互通的模式轉換标準,解決了不同廠商的裝置互通問題,極大地推動了視訊會議的發展。

90年代中期以來,計算機互連網的飛速發展對電信業産生了巨大而深刻的影響。基于包交換網絡的多媒體通信系統逐漸成為研究人員和電信、網絡及計算機廠商關注的焦點之一。internet工程任務組(ietf)也開發出實時傳輸協定(rtp)、資源預留協定(rsvp)等與itu-t的h.323建議配合,以保證在ip網絡上傳送實時音頻視訊流。

從視訊會議技術發展的曆史來看,目前,視訊會議系統的建立可以依據itu-t的兩大架構建議h.323和h.320來進行,進而形成兩種不同的建設方案。h.320是itu-t較早期的視訊會議标準,該标準完全建立在一系列視訊會議專有的技術和标準之上,而h.323标準建立在通用的、開放的計算機網絡通信技術基礎之上,具有廣闊的發展前景。自從1996年itu-t準許該标準以來,視訊會議的技術和市場都發生了革命性的變化。越來越多的廠家競相投入h.323新産品的開發,越來越多的使用者采用h.323技術和産品構造他們自己的視訊會議系統。這是通信網絡技術、計算機技術和多媒體技術飛速發展和日益融合所帶來的必然趨勢。而且,h.323系統在技術的先進性、功能的完善性、操作的友善性、系統的可擴充性以及性能價格比等各方面,都日益顯示出比h.320系統明顯的優越性。

二、高清視訊會議系統的摧生

在工作中,有些問題不能通過電話會議、郵件或即時消息來解決,而需要大家面對面溝通,是以視訊會議就成為解決這類溝通問題的重要甚至是唯一途徑,而傳統的視訊會議系統的種種弊端,導緻不能産生高品質的會議效果,也會令溝通的效果大打折扣。是以,在強烈的市場需求下催生了高清視訊會議系統。在視訊會議領域,各廠商也主打“高清”概念,那麼高清視訊會議到底是什麼呢,想必對一些新手來說,可能還比較模糊,下面我們從高清視訊的概念、高清晰度視訊會議的标準、高清視訊會議和高清電視的差別、高清視訊會議的技術要求、高清視訊會議的優點五個方面進行詳細介紹。

(一)什麼是高清晰度視訊

大家都熟悉标準清晰度(sd)模拟電視。這是我們所了解并且幾十年來一直使用的電視。ntsc制式(用于北美及其他一些地區)水準解像度為525線,每秒30 幀畫面。pal制式(用于世界上的其他地區)則為625線,每秒24幀畫面。先掃描靜止畫面的奇數行,然後掃描同一幅圖像資訊的偶數行。這樣一來,兩幅畫面會同時顯示在顯示器上,也稱為每秒50/60場。這種奇/偶掃描模式被稱為隔行掃描,該技術被開發用于節約傳輸寬帶(特定的網絡連接配接的資料率容量)。這種分辨率被稱為480i,提供由240線不同資訊組成的畫面。用于家用标清的寬帶需求為45-90mbit/s。

對于小型視訊顯示器(小于27英寸),标清電視看上去相當清晰、流暢。但是,如果螢幕超過27英寸,480i格式的圖像品質會有明顯的下降。還可能看到鋸齒線、輪廓模糊、褪色、視覺噪聲和間斷的動作。

逐行掃描模式,作為隔行掃描的替代技術,提高了在大螢幕上的畫面品質。逐行掃描技術将480線圖像資訊行合并為一個幀,然後自動修正畫面品質。逐行掃描減少了大螢幕上的鋸齒畫面并使畫面動作變得更為流暢。标清電視的這種分辨率被稱為480p。

真正的高清視訊顯示圖像分辨率為1080i或者720p,其他的分辨率則不是真正的高清晰度。高清格式提供的圖像資訊量比任何标清格式都要多。如果将螢幕分辨率轉換為像素,可以清楚地看到高清格式可以提供比480i格式高出至少4倍以上的圖像資訊量。

若要直覺地了解其中的差別,可将電視螢幕想象為電腦顯示器。想象一下,将640x240(相當于480i)的低分辨率數字圖像拉伸在42英寸的螢幕上将會是怎樣的效果。圖像将被扭曲,因為低分辨率的圖像中沒有提供高品質視圖所需要的足夠多的圖像資訊。高分辨率格式所具備的更高的像素數可以提升畫面品質,使大螢幕上的畫面顯得更清晰、流暢。在視訊會議中,這種技術可以改善整體的視覺體驗并消除會議疲勞。顔色也更為鮮明和真實,動作清晰流暢。

(二)高清晰度視訊會議的标準

在高清編碼/解碼技術産生之前,視訊會議資料是基于通用交換格式(cif)進行編碼的。國際電信聯盟-電信标準部(itu-t)制定了視訊标準,稱為h.261和 h.263。h.261标準隻定義了qcif和cif格式。四分之一cif(qcif)格式隻被用于最低資料率(64千位/ 秒及更低)的會議,目前已經很少使用。自從h.263标準釋出以來,更多使用“全分辨率”(定義為16cif)的格式(4cif和16cif)逐漸被采用。由于采用此類标準時,計算和寬帶的限制,用于全動态視訊會議的通用分辨率仍然是 cif 到 4cif。[nextpage]

  itu-t最近采納了視訊壓縮新标準,該方法減小了整個視訊檔案的大小,進而檔案可以更為經濟地通過容量更小的網絡連接配接(更低的資料率/寬帶)進行傳輸。現在,itu-t 建議高清晰度視訊會議采用h.264視訊标準,該标準通過比較低的資料傳輸率提供高品質畫面。現在,h.264已成為hd-dvd(高清dvd)以及廣播、有線、視訊會議和消費電子産品的強制标準。

h.264技術非常适合視訊會議。盡管和之前的h.26x算法相比,它需要更高的處理性能,但是自2004年之後生産的大多數視訊會議系統都包括h.264。它可提供優質的視訊傳輸和低延時的編解碼,進而使視訊流更為流暢、自然。事實上,h.264 的效率是h.263的兩倍,在特定線路速率下的視訊品質也要高出一倍。此外,某些增強的h.264技術還包括互動視訊的差錯隐消算法,此技術可自動調整視訊處理,即便在網絡負擔過重、不穩定或者出錯率高的情況下,都可以保證操作自如,并提供更高品質的視覺享受。

h.264編碼标準提供了更強的靈活性,為不同的開發商提供了互聯互通的通用平台。h.263标準支援衆多不同的版本,而h.264标準隻包含極少的壓縮技術。這樣一來,可以在不明顯降低視訊品質的前提下更輕易地實作多生産商不同視訊會議裝置的內建。

(三)高清視訊會議和高清電視的差別

高清電視是單向廣播,電視網絡單向傳輸(播放)視訊。高清視訊會議則是雙向、互動的過程,在網絡中實時、雙向地傳輸音頻和視訊資料。為實作高清視訊會議技術,會議中所有的終端都必須支援高清。

高清電視廣播可以保持固定的信号品質,而視訊會議的品質可能會因為網絡傳輸的大量資料而降低。編碼/解碼過程和通過網絡傳輸大量資料資訊所消耗的時間可能造成處理過程的延時。過多的延時會增加語音重疊的機會,并有可能造成視音頻不同步。長時間的延時可以通過音頻效果明顯地表現出來,劣質的音效會嚴重影響整個視訊會議體驗的整體品質。 四、高清視訊會議的技術要求

高清視訊會議需要所有的終端都是高清相容裝置,進而視訊會議的所有參與者都可以享受高清視訊。所有的終端都要支援高清資料壓縮,除此以外,為實作高品質的視訊會議,網絡寬帶也是一個不可或缺的因素。高清互動視訊會議要求最低的資料傳輸速率為1mbit/s。為達到最好效果,建議資料傳輸速率達到或超過2mbit/s,通過增加寬帶,獲得最佳音頻效果以及額外的内容共享裝置,例如pc輸入、dvd或高分辨率文本攝像裝置。網絡qos也是必須的,它可以保證視訊會議進行期間穩定的效果。

為獲得高分辨率圖像,需要配置16:9标準支援真實高清(最低720p)的攝像頭。攝像頭與視訊會議終端裝置最好出自同一制造商。這樣可以保證攝像頭和終端裝置的功能達到最優化,進而獲得最佳的端到端高清視訊會議體驗。

高清視訊顯示器(液晶、等離子或投影儀)必須支援最低為720p的水準分辨率。另外,顯示器應該配有支援最佳高清信号的接口,例如dvi-i數字接口或者分量輸入接口yprpb。超過5米的dvi電纜線可能引起畫面品質衰減或者無法預測的視訊顯示錯誤。購買高品質的高清顯示器和終端裝置就可以避免此類問題。

選擇了合适的顯示器,而需要與房間的大小以及與會者離螢幕的平均距離相吻合。在大型會議室中,與會者離螢幕的距離為3到5米,此種情況下,建議購買至少為50英寸的顯示器。

本文轉自d1net(轉載)

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