超人很忙空间视频会议全新高清视频会议技术概述

全新高清视频会议技术概述

视频会议利用网络将企业分布在各地的会议室、办公室连接起来，实现实时交互的视音频通信及数据共享，从而完成跨地域的可视化远程会议、远程协作、远程培训等应用。其中涉及一系列多媒体通信及处理技术，包括通信协议、视频编解码、音频编解码、产品设计、远程协作、多画面、混音、电视墙、会议录播、字幕、多级级联以及网络适应性等。

通信协议
通信协议决定了视频会议采用什么样的体系架构和传输方式。目前，视频会议的通信协议主要遵循两个标准，就是国际电信联盟（ITU-T）制订的H.320标准和H.323标准。

H.320是基于电路交换的视频会议通信标准，视频设备之间通过专线或ISDN相连，网络结构主要采用主从星型结构。H.320的优点是传输图像的信道是固定分配的，带宽有保证，不会有其它业务挤占带宽，在带宽资源较为紧张的广域网上，能保证视频会议的效果。但由于设备之间要采用专线连接，因此对线路要求较高，组网不够灵活，且线缆成本昂贵。

H.323是基于分组交换的视频会议标准。视频设备之间的通信依托于路由器、交换机等网络设备构建的IP网络，可以是专网，也可是互联网。视频设备之间通过IP网络实现互联通信。由于依托于开放的IP网络，因此H.323视频会议系统具有非常灵活的网络结构，不需要为视频业务提供专门的信道。只要网络到达的地方，就可实现视频通信。除了视频传输之外，H.323还能提供视频点播、网上直播、数据会议、桌面可视通话等丰富的多媒体应用功能。但由于视频业务与数据业务在同一个网上传输，因此存在带宽争用的问题，它要求网络设备具有较好的服务质量（QoS）保障机制。

具体采用何种协议来组建您的视频会议系统，需要根据您的需求、投资成本以及实际情况而定。

视频编解码
视频编解码是视频会议最重要的核心技术之一，它对您的会议图像质量起到决定性作用，目前我们说的高清视频会议和标清视频会议就体现在视频编解码技术上。视频编解码主要遵循国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU-T）两个组织制订相关标准。

ITU-T制订的视频编解码标准主要有H.261、H.263、H.263＋等，而ISO制订的视频编解码标准主要有MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等标准。除此之外，ITU-T和ISO还联合制订了新一代的视频编解码标准，即H.264。

H.261、H.263、H.263+、MPEG-1的编解码标准占用带宽为64Kbps～2Mbps，应用于视频会议通常只支持CIF（352×288）分辨率。即使网络带宽提升，也无法提高图像分辨率。MPEG-2能支持4CIF（704×576）分辨率，但占用带宽要求太高，通常需要6Mbps以上的带宽才能达到4CIF，即使在低分辨率情况下最低带宽也至少需要2Mbps。MPEG-2主要应用于视频存储（DVD）和视频广播领域。

MPEG-4继承了MPEG-2高质量图像和H.263低带宽要求的特点，利用其独有的高压缩比，可以实现低带宽下的高质量图像传输。它相对于MPEG-2来说，编码效率至少提高了3到4 倍，但算法复杂度较高，对系统硬件要求较高。当然，这个要求对于现在的处理芯片来说，很容易就能满足。MPEG-4对于运动场景具备更好的适应性，可以用较少的数据获得较好的图像质量，满足了较低码率应用的需求，MPEG-4在1.5Mbps的带宽情况下，即可实现4CIF分辨率，与DVD的分辨率一致。

H.264是ITU-T和ISO共同成立的JVT联合视频工作组制定的新一代视频编码标准，用来实现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性等目标。H.264不仅比H.263节约了50％以上的码率，而且对网络传输具有更好的支持功能。H.264引入了面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输，支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。H.264可以在更低的带宽下实现4CIF视频分辨率，同时可以在可变的带宽范围下实现720p、1080i/p的广播级高清视频分辨率。

视频编解码是视频会议的一个最重要的技术性能指标之一，视频编解码技术是不断发展的，选用何种编解码技术要结合具体的应用和带宽资源来综合考虑，并尽可能选择同时支持多种编解码标准的设备，以满足未来的发展需要，保护前期投资。总体来说，H.264正在成为主流的视频会议编解码标准。

音频编解码
音频编解码是视频会议的另一个重要技术。视频会议的音频编解码也遵循ITU-T和ISO两个组织制订的相关标准。其中，ITU-T主要提供G系列标准，包括G.711、G.722、G.723、G.728、G.729以及G.722.1 Annex C等，ISO主要提供MPEG系列标准，包括MP3、MPEG4-AAC（LC/LD）等。

早期的视频会议主要采用的是G.711、G.722、G.723、G.728、G.729标准，这些标准是基于电话网设计的，属于窄频编码技术，频响范围为300Hz～3400Hz，采样频率为8KHz，每路音频占用带宽为8Kbps～64Kbps。其中G.711为64Kbps非压缩PCM编码，其它几种都是有损压缩编码。

而随着语音编解码技术的发展以及用户需求的提升，越来越多的视频会议系统开始采用宽频语音编解码技术。G.722.1、MP3、MPEG4-AAC（LC/LD）都属于宽频语音编解码标准，采用基于CD和高保真音乐设计的高效声音压缩算法。其中，MP3、MPEG4-AAC（LC/LD）的频响范围从20Hz到20KHz，采样频率为44.1KHz，支持双声道，其效果比G系列音质要好得多。G.722.1 Annex C支持14KHz宽带音频，在24Kbps带宽时即可提供接近CD音质的音频质量，声音更加清晰，音域宽广，能带来更好的听觉效果，有效降低用户听觉疲劳。

产品设计
产品设计上，视频会议可分为嵌入式硬件和PC软件两种。嵌入式硬件产品通常基于专用通信处理器和数字信号处理器设计，操作系统采用嵌入式实时操作系统。这种结构的视频会议系统具有如下几个特点：1）安全性高，不会受到黑客和病毒的攻击；2）稳定性高，嵌入式操作系统稳定、可靠，可7×24小时不间断稳定运行；3）处理性能强，嵌入式操作系统指令精简，实时性高，可实现高品质、低延时的视音频信号处理；4）扩展性好，基于嵌入式硬件的MCU和终端易于大容量、模块化设计，可轻易实现容量、功能以及组网方式的灵活扩展。

而PC软件产品在硬件上一般采用PC加处理卡的方式实现，操作系统通常基于Windows。受PC结构及操作系统本身的限制，这类系统的稳定性、可靠性、安全性、可扩展性均不如嵌入式硬件系统，但由于其实现简单、成本低廉，所以具有易于部署、应用灵活等特点。

从目前的视频会议发展趋势来看，嵌入式硬件产品已经成为主流，尤其是在对安全性、稳定性和可靠性要求较高的行业专业市场，基本上很少采用PC软件产品。甚至在办公桌面，选择嵌入式的桌面产品也已成为一种趋势。当然，由于PC软件产品成本比较低，应用上比较灵活，因此还会在个人办公领域获得一定规模的部署应用。

远程协作
除了需要传输视频、语音，视频会议还要能够实现PC数据以及辅助视频和图像的共享，以便更好的开展远程办公、演示、培训教学等远程协作应用。目前，远程协作主要基于T.120数据会议和H.239双视频流两个标准。

其中，T.120数据会议可以实现PC程序与桌面共享、文件传输、电子白板以及文字交谈等功能，H.239双视频流则主要实现PC桌面共享、辅助视频或图像传输等功能。T.120功能强大、应用丰富，但部署和操作使用比较复杂。H.239功能简单，但无需单独部署设备，且使用非常方便，通过支持双视频流的视频会议终端即可同时传输会场主视频和PC桌面、实物展示台以及影片等辅助视频。因此，H.239的应用正在变得越来越普及。

多画面
多画面在视频会议中的应用非常普遍，用于实现在一个显示器上同时显示多个分会场画面。多画面通常基于MCU内置的媒体处理模块来实现，一方面可以在MCU上可直接输出模拟多分屏图像，另一方面又可以将合成后的数字多分屏图像传送到各个分会场，由分会场终端解码输出模拟多分屏图像。在分屏模式上，多画面可以分为均匀分割和非均匀分割，均匀分割指的是所有小画面大小一样，非均匀分割通常采用一大几小的方式。非均匀分割方式下，需要支持动态多分屏切换。

混音
在召开多方会议时，利用混音技术可以实现多个会场同时参与讨论的会议效果，所有会场声音都会被混合处理并传输给各个会场，而不需要来回切换发言人。此外，利用混音功能还能很方便的进行会前点名。混音的实现方式上有手动混音和智能混音两种。

电视墙
电视墙主要用于控制中心或指挥中心实时监控和浏览所有会场图像，所有会场图像都可以通过电视墙一一解码输出。电视墙的实现方式可以基于MCU集成电视墙解码模块，也可以基于单独的硬件电视墙服务器。

会议录播
会议录像用于对召开的视频会议进行会场视频和语音的录像存储，并通过网络为用户提供远程登录和点播浏览。很多培训学习类的会议基本都需要这一功能。为保证录像效果，通常建议采用数字录像技术，由安装有录播软件的PC或硬件录播服务器直接接收MCU转发过来的数字码流进行直接录制和存储。

字幕
在视频会议中，利用各种字幕进行辅助沟通是很重要的。字幕的应用主要有台标、横幅、短消息等。台标用于通过文字或图形标识会场名称，通常位于屏幕左上角或右上角。横幅用于模拟传统会议的横幅以显示会议主题，通常位于画面上方屏幕。短消息用于会议中发布临时的通知，可以位于屏幕下方固定或游动显示，也可翻页显示。

多级级联
多级级联技术主要应用于需要组建覆盖多级行政机构的视频会议场合，目的是既能自主召集和管理本级会议，又能实现各级机构参与的大型会议。级联技术主要体现在MCU上。

多级级联的实现主要有两种方式：数字级联和模拟级联。采用数字级联时，网络中的各级MCU之间通过网络无缝连接，上下级之间能够互通互控，能够通过网管系统对各级MCU进行统一管理。采用模拟级联时，在级联点通过视音频线把属于上级系统的终端和本级系统的终端模拟对接实现互通。

数字级联的优势是可以实现互控，但是新系统须与原有系统能够兼容；模拟级联的优势是可以不用考虑新系统与原有系统的兼容性问题，但管理、控制比较麻烦。

网络适应性
随着H.323视频会议的普及，为了应对IP网络复杂的使用环境，需要视频会议拥有良好的网络适应性技术，从而保证会议效果。网络适应性技术涉及面很广，包括智能抗丢包、会议速率调整、媒体与码率适配、多网段接入、NAT/防火墙穿越等。支持的网络适应性技术越多、越丰富，视频会议对网络的依赖性就越小，系统的健壮性、可靠性以及会议效果就越能够得到保证，而且也会降低网络建设和使用的成本。