梁振鴻
摘要:視頻會(huì)議系統(tǒng)也稱(chēng)為會(huì)議電視系統(tǒng),是指通過(guò)現(xiàn)有的通信媒體傳輸介質(zhì),將動(dòng)態(tài)圖像,語(yǔ)音,文字,圖片等多個(gè)不同地點(diǎn)的個(gè)人或群體連接到一起進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng)溝通,視頻會(huì)議的發(fā)展也經(jīng)歷標(biāo)清、高清到目前的超高清階段,隨著信息化技術(shù)發(fā)展,系統(tǒng)也呈現(xiàn)多元化,如協(xié)作會(huì)議,智能會(huì)議,云會(huì)議等特性。
關(guān)鍵詞:視頻會(huì)議 通訊 歷程
視頻會(huì)議架構(gòu)一般分為硬件視頻會(huì)議和軟件視頻會(huì)議,硬件視頻會(huì)議系統(tǒng)一般采用嵌入式ATCA插卡式系統(tǒng)架構(gòu),采用嵌入式系統(tǒng)和專(zhuān)業(yè)DSP芯片實(shí)現(xiàn)音視頻專(zhuān)業(yè)編解碼處理,實(shí)現(xiàn)會(huì)議的召開(kāi)調(diào)度,其特點(diǎn)是可靠性好,穩(wěn)定性高;而軟件視頻會(huì)議一般采用PC架構(gòu),主要標(biāo)志是由cpu、內(nèi)存、windows操作系統(tǒng)組成,其特點(diǎn)是成本較低,軟件集成方便,可擴(kuò)展性強(qiáng)。
1 模擬電視會(huì)議階段
模擬視頻會(huì)議最早誕生于1964年美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室,并在20世紀(jì)60年代逐漸商用,但是那時(shí)候僅限于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的黑白圖像,在傳輸時(shí)候還需要節(jié)點(diǎn)交換設(shè)備,終端發(fā)送和接受的音視頻信號(hào)需要通過(guò)節(jié)點(diǎn)交換設(shè)備進(jìn)行二次處理,多個(gè)終端就需要多個(gè)節(jié)點(diǎn)交換設(shè)備,所以導(dǎo)致視頻會(huì)議的成本非常高,這個(gè)時(shí)候視頻會(huì)議系統(tǒng)還沒(méi)有得到完整開(kāi)發(fā)。
2 專(zhuān)網(wǎng)數(shù)字視頻會(huì)議舞臺(tái)
80年代以后,隨著計(jì)算機(jī)、數(shù)字圖像壓縮技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)字視頻會(huì)議逐漸取代模擬視頻會(huì)議,其主要優(yōu)點(diǎn)在于傳輸圖像占用頻帶較窄,圖像效果也比較好,從而得到了快速發(fā)展,1988–1992年,CCITT提出了H.200系列標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了統(tǒng)一的視頻輸入輸出算法標(biāo)準(zhǔn)及互通的模式轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn),解決了各個(gè)視頻會(huì)議廠商協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)互通問(wèn)題,從而快速地推動(dòng)了會(huì)議電視的發(fā)展。
3 基于IP網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議
1996年之后,隨著Internet互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展,IP網(wǎng)絡(luò)逐漸成為一種主要的傳輸網(wǎng)絡(luò),為了實(shí)現(xiàn)在IP網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)開(kāi)展視頻會(huì)議業(yè)務(wù),ITU-T(國(guó)際電聯(lián))組織發(fā)布了H.323視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)。隨之,基于該標(biāo)準(zhǔn)視頻會(huì)議得到迅速發(fā)展,在圖像清晰度上逐漸從標(biāo)清轉(zhuǎn)向高清時(shí)代。從而基于互聯(lián)網(wǎng)的硬件視頻會(huì)議和軟件視頻會(huì)議已被廣泛使用。20年代初期,720P及1080P高清視頻會(huì)議系統(tǒng)出現(xiàn),將視頻會(huì)議系統(tǒng)標(biāo)志為高清時(shí)代。
基于H.323框架下的H.26X是一種高性能的視頻編解碼技術(shù),它是由ITU-T(國(guó)際電聯(lián))制定的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),常見(jiàn)的有H.261、H.263、H.264、H.265。H.264是當(dāng)今高清視頻會(huì)議及多媒體傳輸?shù)幕A(chǔ)。 H.264是基于MPEG-4技術(shù)構(gòu)建的,是ISO和ITU共同提出,其最大的優(yōu)點(diǎn)是高數(shù)據(jù)壓縮比、低碼率、容錯(cuò)能力強(qiáng),提供高質(zhì)量的圖像。
目前,最新的H.265編解碼技術(shù)已逐步興起,H.265又稱(chēng)為HEVC(全稱(chēng)High Efficiency Video Coding,高效率視頻編碼), 是ITU-T VCEG繼H.264之后所制定的新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),第一版的HEVC/H.265視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)在2013年4月13日被接受為國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU-T)的正式標(biāo)準(zhǔn)。
H.265可提供高效編解碼技術(shù),帶來(lái)更低的帶寬占用、更強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性以及更強(qiáng)編碼性能。
3595.jpg同等分辨率的視頻,相比較于H.264編解碼技術(shù),采用H.265編解碼技術(shù)可節(jié)省帶寬高達(dá)30%以上;
3597.jpg同等帶寬條件下,采用H.265編解碼技術(shù)可獲得更好的視頻效果。
H.265圖像編解碼技術(shù),可以在更低的帶寬下實(shí)現(xiàn)高清甚至是超高清,在相同帶寬下,可以提供更清晰、流暢的畫(huà)面。
-1080p50/60fps@768Mbps~8Mbps
-1080p25/30fps@384kbps~8Mbps
-720p25/30fps@288kbps~8Mbps
在高清視頻會(huì)議中,常用的通信協(xié)議還包括IETF提出的SIP協(xié)議。區(qū)別是H.323這種框架協(xié)議,遵循傳統(tǒng)的電話信令模式, H.323由于集中控制可方便計(jì)費(fèi),對(duì)帶寬的管理相對(duì)簡(jiǎn)單有效。而SIP協(xié)議是基于文本的應(yīng)用層控制協(xié)議,用于創(chuàng)建,修改以及釋放一個(gè)或多個(gè)終端的會(huì)話。SIP消息是基于文本的UTF-8編碼方式和ISO 10646字符,因此易于讀取。作為分布式呼叫設(shè)計(jì),具有可擴(kuò)展性,易于支持IN業(yè)務(wù),可以肯定的是,SIP協(xié)議將會(huì)在未來(lái)移動(dòng)應(yīng)用得到大規(guī)模的發(fā)展。H.323協(xié)議和SIP協(xié)議各有優(yōu)點(diǎn),目前在視頻會(huì)議和電話會(huì)議中處于兩種并行的狀態(tài)。
4 視頻會(huì)議呈現(xiàn)多元化
隨著視頻會(huì)議在國(guó)內(nèi)的迅速發(fā)展,呈現(xiàn)出應(yīng)用的細(xì)化、多元化方向,對(duì)視頻會(huì)議的關(guān)注點(diǎn)不在局限于攝像機(jī)、終端、控制單元等單一的元素,而是會(huì)著眼整套系統(tǒng),通過(guò)對(duì)功能豐富性、易用性、安全性、價(jià)格等多方面因素的綜合評(píng)比,列舉如下:
智能協(xié)作會(huì)議,可實(shí)現(xiàn)智能AI交互,比如智能跟蹤,語(yǔ)音識(shí)別、同聲字幕,電子白板等功能。
云視頻會(huì)議,云視頻會(huì)議更多存在與企業(yè)之間,方便快捷,低成本,通話效果較好。無(wú)需購(gòu)買(mǎi)MCU、終端等硬件設(shè)備,隨時(shí)隨地即可召開(kāi)視頻會(huì)議。
加密視頻會(huì)議,視頻會(huì)議的安全泄密事件頻發(fā),包括內(nèi)容竊聽(tīng)、身份冒充、干擾破壞、主機(jī)攻擊等,目前主要的加密方式采用AES、DES等,隨著國(guó)內(nèi)對(duì)重要會(huì)議安全意識(shí)的增強(qiáng),已出現(xiàn)國(guó)密(國(guó)產(chǎn)商用密碼)、量子加密等技術(shù)應(yīng)用確保視頻會(huì)議的安全。
5 圖像高清化
高清技術(shù)提升了會(huì)議整體效果,可以提高整體的視覺(jué)體驗(yàn),使圖像更清晰,色彩也更為鮮明和逼真,視頻會(huì)議圖像從原先CIF(352*288)到720P(1280*720)到1080P(1920*1080)以至目前的4K(4096*2160)超清會(huì)議。高清晰度是目前視頻會(huì)議主流發(fā)展方向。
4K超高清分辨率,使會(huì)議視頻如照片一樣清晰。相比于1080P,4K可覆蓋更大的會(huì)議場(chǎng)景,使會(huì)議場(chǎng)景得到更加真實(shí)的還原。
4K超高清分辨率,是傳統(tǒng)1080p高清分辨率的4倍,可以清晰的看到畫(huà)面每一個(gè)細(xì)節(jié),是目前視頻會(huì)議最高標(biāo)準(zhǔn)。
同時(shí),視頻視頻會(huì)議分辨率離不開(kāi)全新編解碼協(xié)議,目前4K的超高清必須有H.265編解碼協(xié)議支撐。另外,實(shí)現(xiàn)4K的高清效果,需要MCU(多點(diǎn)控制單元)、終端、傳輸網(wǎng)絡(luò)、顯示設(shè)備(電視、液晶屏等)、傳輸線纜均支持4K標(biāo)準(zhǔn)才能體驗(yàn)到4K超高清效果。
6 結(jié)束語(yǔ)
視頻會(huì)議自成立以來(lái),以其方便,高效的方式幫助人們提高會(huì)議效率,從而獲得良好的業(yè)務(wù)應(yīng)用。不管是給人們帶來(lái)了方便、快捷、高效、節(jié)流還是加強(qiáng)人與人之間的異地交流都起到舉足輕重的作用,隨著5G時(shí)代的到來(lái),信息技術(shù)的發(fā)展,將會(huì)大規(guī)模的促進(jìn)視頻會(huì)議產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]余俊,萬(wàn)喬喬,范志英.視頻會(huì)議系統(tǒng)跨域分布式升級(jí)方法研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),2020,10(02):38-40.
[2]司佳,王林,陳思平,仇亞駿,石超.大型視頻會(huì)議系統(tǒng)在綜合線上管理平臺(tái)的應(yīng)用[J].集成電路應(yīng)用,2019,36(01):57-58.
[3]鄭美蘭. 視頻會(huì)議系統(tǒng)技術(shù)與應(yīng)用研究[C]. 江西省電機(jī)工程學(xué)會(huì).2017年江西省電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集.江西省電機(jī)工程學(xué)會(huì):江西省電機(jī)工程學(xué)會(huì),2018:103-105.