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高清視頻會議系統技術發展進程解析

來源:中國數字音視網        編輯:數字音視工程    2009-05-21 00:00:00     加入收藏    咨詢

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高清視頻會議系統技術發展進程解析

視頻會議技術發展進程 

  視頻會議是一種典型的多媒體通信應用實例。60年代發達國家就開始進行視頻會議的研究,早期的視頻會議系統以模擬方式傳輸,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帶寬黑白視頻會議系統。80年代末、90年代初,隨著微電子、計算機、數字信號處理及圖像處理技術的發展,視頻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,其發展主要經歷了模擬視頻會議、數字視頻會議和國際統一標準的數字視頻會議三個階段。

  60年代始,世界發達國家開始研究模擬視頻會議系統,并逐漸商用化。

  60年代末期,在壓縮編碼技術推動下,由模擬系統轉向數字系統。

  80年代初期,研制出2Mbps彩色數字視頻會議系統,日本和美國形成非標準的國內視頻會議網。

  80年代中期,大規模集成電路技術飛速發展,圖像編解碼技術取得突破,信道費用降低,為視頻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,規定了統一的視頻輸入輸出標準、算法標準、誤碼校驗標準及一系列互通的模式轉換標準,解決了不同廠商的設備互通問題,極大地推動了視頻會議的發展。

  90年代中期以來,計算機互連網的飛速發展對電信業產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議(RTP)、資源預留協議(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頻流。

  從視頻會議技術發展的歷史來看,目前,視頻會議系統的建立可以依據ITU-T的兩大框架建議H.323和H.320來進行,從而形成兩種不同的建設方案。H.320是ITU-T較早期的視頻會議標準,該標準完全建立在一系列視頻會議專有的技術和標準之上,而H.323標準建立在通用的、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批準該標準以來,視頻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新產品的開發,越來越多的用戶采用H.323技術和產品構造他們自己的視頻會議系統。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、操作的方便性、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。

高清視頻會議系統的摧生

  近年來,視頻會議系統成為衡量許多單位信息化建設是否達標的重要標準之一,而真正應用了視頻會議的單位中,又經常聽到應用效果與預期有差距的抱怨,我們不禁要問,是什么阻礙了視頻會議的發展呢?可能許多使用過傳統會議設備的人都有這樣的體會,開會過程中與會者圖像不夠清晰,甚至產生較長的時延,發言者的一個表情可以在幾秒鐘后才顯示出來。

  這些問題的產生無疑降低了視頻會議的效果和開會的效率,甚至會使與會者很對這樣的問題的反復出現產生厭煩感。有調查顯示,清晰度、時延、帶寬、穩定性、高居不下的價格以及運營商的推廣模式等都是阻礙視頻會議行業發展的重要因素。而其中反映最為強烈的問題是視頻的清晰度。

  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,所以視頻會議就成為解決這類溝通問題的重要甚至是唯一途徑,而傳統的視頻會議系統的種種弊端,導致不能產生高品質的會議效果,也會令溝通的效果大打折扣。因此,在強烈的市場需求下催生了高清視頻會議系統。受傳統會議系統認識的影響,人們對高清會議的認識還不是很全面。

什么是高清晰度視頻

  大家都熟悉標準清晰度(SD)模擬電視。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)水平解像度為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,然后掃描同一幅圖像信息的偶數行。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(特定的網絡連接的數據率容量)。這種分辨率被稱為480i,提供由240線不同信息組成的畫面。用于家用標清的寬帶需求為45-90Mbit/s。

  對于小型視頻顯示器(小于27英寸),標清電視看上去相當清晰、流暢。但是,如果屏幕超過27英寸,480i格式的圖像質量會有明顯的下降。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,提高了在大屏幕上的畫面質量。逐行掃描技術將480線圖像信息行合并為一個幀,然后自動修正畫面質量。逐行掃描減少了大屏幕上的鋸齒畫面并使畫面動作變得更為流暢。標清電視的這種分辨率被稱為480p。

  真正的高清視頻顯示圖像分辨率為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信息量比任何標清格式都要多。如果將屏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倍以上的圖像信息量。

  若要直觀地了解其中的區別,可將電視屏幕想象為電腦顯示器。想象一下,將640X240(相當于480i)的低分辨率數字圖像拉伸在42英寸的屏幕上將會是怎樣的效果。圖像將被扭曲,因為低分辨率的圖像中沒有提供高質量視圖所需要的足夠多的圖像信息。高分辨率格式所具備的更高的像素數可以提升畫面質量,使大屏幕上的畫面顯得更清晰、流暢。在視頻會議中,這種技術可以改善整體的視覺體驗并消除會議疲勞。顏色也更為鮮明和真實,動作清晰流暢。

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