視頻會議的幾個關(guān)鍵技術(shù)
來源：勁浪科技 更新時間：2019-07-12 ?? ??瀏覽次數(shù)：
目前國內(nèi)市場上有很多品牌的視頻會議，使用的技術(shù)也有很大的不同。但實質(zhì)上，視頻會議的核心技術(shù)指標(biāo)是編碼標(biāo)準、體系結(jié)構(gòu)和流媒體服務(wù)。這里是一個簡單的介紹。
1.編碼標(biāo)準
與其他數(shù)據(jù)服務(wù)不同，視頻是一種具有大量數(shù)據(jù)的流媒體服務(wù)。例如，當(dāng)前PAL廣播和電視信號的分辨率為720 x 576，幀速率為每秒25幀，未壓縮比特率為165.888 Mbps。這種比特率的視頻不能在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，很容易吞沒網(wǎng)絡(luò)資源，造成網(wǎng)絡(luò)擁塞甚至崩潰。因此，視頻通信的步是視頻壓縮。目前，H.26X和MPEG在許多視頻編碼算法中得到了廣泛的應(yīng)用。
H.26X是電信聯(lián)盟制定的標(biāo)準，主要包括H.261和H.263。H.261也被稱為（P*64kbit/s）標(biāo)準（P=1,2,3…在p<6的情況下，只能傳輸qcif格式的圖像（176*144）；在p=6~30的情況下，只能傳輸cif格式的圖像（352*288）。視頻效果差，僅適用于較低速率的靜止圖像傳輸。1996年，ITU-T在H.261的基礎(chǔ)上引入了H.263標(biāo)準，但仍然不能實現(xiàn)高清晰度的圖像傳輸。它只適用于低帶寬應(yīng)用。
MPEG初是運動圖像專家組，是電子委員會ISO和IEC于1988年成立的“運動圖像專家組”的簡稱。它致力于運動圖像及其伴音編碼的標(biāo)準化。MPEG制定的主要標(biāo)準有MPEG-1、MPEG-2和MPE。G-4。
MPEG-1于1992年開發(fā)。在1.5 Mbps的情況下，主要處理352*288*25幀/秒的運動圖像。其算法框圖與H.261基本相同，但在時間域正負方向運動補償?shù)膸g插值，使其具有以下優(yōu)點：1）圖像壓縮率較高；2）對突發(fā)背景的適當(dāng)處理；3）較好的性能。保留邊緣輪廓，降低原始圖像的噪聲。然而，由于其雙向幀間預(yù)測，圖像的顯示順序不同于編碼順序，導(dǎo)致系統(tǒng)延遲較大，壓縮比越高，延遲越大。
MPEG-2于1994年制定，主要用于廣播電視圖像和數(shù)字存儲媒體（DVD）的傳輸。與MPEG-1的區(qū)別在于，MPEG-2有一個層次結(jié)構(gòu)，分為四個層次：LL（352*288*25幀/秒）、ML（720*576*25幀/秒）、H1440L（1440*1152*25幀/秒）、HL（1920*1152*25幀/秒）。在足夠帶寬的情況下，MPEG-2可以實現(xiàn)高清晰度的圖像傳輸，甚至可以滿足高清電視的要求。但它與MPEG-1有著相同的缺點，即延時大，帶寬要求較高。在廣播電視系統(tǒng)中，這些缺點并不明顯，因為它們不需要交互，并且提供足夠的帶寬（廣播電視系統(tǒng)可以為每個圖像信號提供8米的帶寬）。但當(dāng)應(yīng)用于視頻會議系統(tǒng)時，需要3米以上的帶寬才能達到ML（720*576*25幀/秒），且延時超過1秒，不能完全滿足當(dāng)前視頻會議系統(tǒng)的需要。
為了解決延遲和壓縮比問題，ISO于1999年采用了MPEG-4標(biāo)準。ISO和其他標(biāo)準大的區(qū)別在于MPEG-4是基于內(nèi)容的編碼。編碼對象由原來的矩形圖像變?yōu)橐粋€單獨的對象，即將每個圖像分為不同的自然對象分別編碼。由于合成對象/自然對象混合編碼SNHC可以大大降低幀間圖像的信息冗余度，因此MPEG-4編碼技術(shù)可以使用少的數(shù)據(jù)來獲得佳的圖像質(zhì)量。在視頻會議系統(tǒng)的實際應(yīng)用中，高清晰度圖像（720*576*25幀/秒）的傳輸可以在1.5 Mbps的速度下實現(xiàn)，時間延遲可以控制在300 ms以內(nèi)，此外，MPEG-4還提高了多機的交互性和靈活性。媒體系統(tǒng)作為一個重要的目標(biāo)，比其他編碼方式更適合于交互式視頻業(yè)務(wù)和遠程監(jiān)控。
2.體系結(jié)構(gòu)
視頻會議的體系結(jié)構(gòu)有兩種：ITU-T H.320和H.323。
H.320是一個傳統(tǒng)的電視會議標(biāo)準，在過去幾年被廣泛使用在ISDN網(wǎng)絡(luò)中。它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要是H.243標(biāo)準下的主從星形匯接結(jié)構(gòu)，每個終端必須與它對應(yīng)的MCU建立電路連接，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)非常固定。由于基于電路交換，它能提供確定的帶寬保證，充分保證視頻會議的質(zhì)量。
H.323的標(biāo)準名稱是基于包的多媒體通信系統(tǒng)，它憑借TCP/IP這一協(xié)議，使網(wǎng)絡(luò)上的多媒體應(yīng)用和業(yè)務(wù)與基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)無關(guān)。視頻會議也只是這一標(biāo)準的應(yīng)用之一，因此可以利用H.323將多種應(yīng)用和業(yè)務(wù)（如視頻點播、流媒體組播等）疊加到視頻會議系統(tǒng)中。也正因為H.323視頻會議系統(tǒng)建立在基于分組交換、QoS得不到保證的通信網(wǎng)的基礎(chǔ)上，因而會議系統(tǒng)中的碼流必須打包成一個一個分組，根據(jù)分組標(biāo)簽統(tǒng)計復(fù)用。由于不同信息碼各有特點，所以對下層網(wǎng)絡(luò)的承載要求各不相同。例如視音頻碼流對實時性要求較高，但可以容忍少量的分組丟失，因而它要求下層網(wǎng)絡(luò)能提供實時性好的傳送機制；而對于數(shù)據(jù)和控制信息，情況完全不同，要求下層提供可靠性傳送。
H.323大的缺點在于它的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境是一個QoS得不到嚴格保證的通信網(wǎng)，因此H.323結(jié)構(gòu)的視頻會議系統(tǒng)使用RTCP（實時傳輸控制協(xié)議）來測量網(wǎng)絡(luò)的QoS，并采用RSVP（資源預(yù)留協(xié)議）來確保網(wǎng)絡(luò)中預(yù)留一定的帶寬，對不同特點的應(yīng)用提供特定的通道。
H.323作為下一代多媒體通信平臺代表著未來多媒體會議的的發(fā)展方向和潮流，它的傳輸網(wǎng)絡(luò)無關(guān)性、靈活性，使它越來越得到普遍地應(yīng)用，但H.320憑借其在帶寬保證方面的優(yōu)勢，仍是很多視頻會議用戶的終選擇。為了滿足不同客戶的需要，充分保證用戶投資，現(xiàn)階段的視頻會議系統(tǒng)好能夠同時支持H.320和H.323。
3.流媒體服務(wù)
隨著視頻會議技術(shù)的不斷發(fā)展，流媒體服務(wù)概念也被引入到其中。流媒體指的是在網(wǎng)絡(luò)上使用流式傳輸技術(shù)的連續(xù)時基媒體，如視頻會議系統(tǒng)中的實時視音頻流，流媒體的數(shù)據(jù)流總是隨時傳送隨時播放的。在視頻會議系統(tǒng)中主要使用的流式傳輸技術(shù)是實時流式傳輸，它保證媒體信號帶寬與網(wǎng)絡(luò)連接的匹配，且總是實時傳送特別適合視頻會議，同時也支持隨機訪問。在視頻會議系統(tǒng)中主要有以下三種流媒體播放方式得到充分應(yīng)用：
（1）單播
在終端與MCU之間建立一個單獨的數(shù)據(jù)通道，從一臺MCU發(fā)送的每個數(shù)據(jù)流只能傳送給一臺終端。這種方式對網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高，但非常靈活，適合召開雙向交互式視頻會議時使用。
（2）組播
IP組播技術(shù)通過構(gòu)建一個具有組播能力的網(wǎng)絡(luò)，可以讓MCU只發(fā)送一個數(shù)據(jù)流給多個終端共享。這種方式非常節(jié)約帶寬，適合在一些需要單向收看視頻會議的場合中應(yīng)用。
（3）點播
點播是指用戶可以通過選擇內(nèi)容項目來初始化終端連接，對數(shù)據(jù)流可以開始、停止、后退、快進或暫停。它主要應(yīng)用于會議錄像的點播。
編碼標(biāo)準、體系結(jié)構(gòu)、流媒體服務(wù)是視頻會議眾多技術(shù)中比較重要的三項指標(biāo)，各種視頻會議系統(tǒng)的區(qū)別也主要集中于此。至于視頻會議配套的顯示系統(tǒng)、擴聲系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等技術(shù)透明度高，應(yīng)用普遍，各個廠家大同小異。所以在建設(shè)視頻會議系統(tǒng)時結(jié)合自身組網(wǎng)情況，充分考慮編碼標(biāo)準、體系結(jié)構(gòu)、流媒體服務(wù)三方面因素來選擇適合的產(chǎn)品是有必要的。
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