視頻會議系統運用技術

黃海民

（北京通信段會議調度中心，北京100860）

1 圖像傳輸處理技術

數字視頻圖像處理是現在很常用的一種技術，在視頻后期編輯中需要更專業的應用，它先將圖像信號轉換成數字信號，然后通過計算機對圖像進行去除噪聲、增強、復原、分割、提取特征等處理的方法和技術。這其中需要應用到視頻采集卡、編輯軟件等，操作技術等知識在其中起到了很大的作用。

數字視頻特技有硬件和軟件兩種實現方式。軟件方式以幀或場為單位，經計算機的中央處理器（CPU）運算獲得結果。這種方式能夠實現的特技種類較多，成本低，但速度受CPU運算速度的限制。硬件方式制作數字視頻特技采用專門的運算芯片，每種特技都有大量的參數可以設定和調整。

數字視頻主要有三種來源：一種是利用計算機生成的動畫，如把FLC或GIF動畫格式轉換成AVI等視頻格式；第二種是把靜態圖像或圖形文件序列組合成視頻文件序列；第三種，也是最主要的一種是通過視頻采集卡把模擬視頻轉換成數字視頻，并按數字視頻文件的格式保存下來。視頻采集卡，它不僅提供接口以連接模擬視頻設備和計算機，而且具有把模擬信號轉換成數字數據的功能。因此一個視頻采集系統一般包括一塊實時視頻采集卡，視頻信號源如錄像機、錄音機、音箱及電視等外接設備。

2 圖像處理云計算技術

云計算技術具有以下幾個特點：①云計算系統為用戶提供的是一種服務，而服務的實現是建立在對用戶透明的基礎上，用戶無需對云計算系統有清晰地了解便能夠獲得云計算系統提供的服務。②云計算系統能夠為冗余的計算提供更為可靠的計算方式。由于云計算系統是由大量的商用計算機組成的，因此隨著計算機數量的不斷增加，系統計算出現錯誤的概率也會逐漸的增加，這時系統向用戶提供錯誤數據的幾率也會增加。而在云計算系統下，對于冗余的數據計算具有一定的可靠性，能夠確保為用戶提供更為可靠的數據。③云計算系統具有較高的運算存儲能力，不斷提高用戶的滿意程度。通過云計算系統能夠自動檢測系統的失效節點并且自動將其清除，以此確保系統的正常運行。④云計算系統多數是采用商用計算機組成的，其具有一定的相似性能，因此在計算機的投入成本上可以減少資金的投入，具有一定的經濟性。

在視頻會議系統中，進行圖像處理的云計算技術主要有數據存儲技術、數據管理技術和編程模式。云計算技術作為一種全新的計算機計算技術，通過對數據的密集計算實現對數據的有效管理。①數據存儲技術：為了保證系統能夠高效、可靠的運轉，云計算技術一般采用分布式存儲方式對數據進行存儲，能夠使冗余的計算數據的可靠性得到保證。②數據管理技術：云計算系統通過對數據的存儲和處理來實現為用戶的服務，因此，其需要對大量的數據進行存儲和管理，確保在眾多的數據中快速的找到云計算所需的數據，才能夠保證云計算的正常運行。云計算的一個顯著特點就是對海量的數據進行存儲和分析之后，獲得需要的數據結果。如何通過有效的存儲方式實現數據的科學管理，也是云計算技術中亟待解決的一個問題。③編程模式。云計算系統為了給用戶提供更為輕松的數據獲得方式，需要通過簡單的程序編寫來實現，需要以后臺的執行和調度為基礎。編程模式一般適用于對內部耦合程序的編寫。通過對程序的編寫，使程序員輕松地獲得編寫緊耦合的程序，進而實現對數據的調度和執行。

3 唇音同步技術

在視頻會議系統中，傳輸視頻信號和音頻信號的途徑是通過分別編碼和分別傳輸的形式完成的。在一些情況下，由于受到IP優先級以及音頻數據包大小因素的影響，會導致各種信息包的到達不同步。因此會使視頻會議過程中產生唇音不同步的現象，而其中主要的影響因素，一方面是網絡傳輸速率的影響，另一方面則是視音頻處理的時延不同。當音頻包和視頻包從發送端開始發送時，二者往往是保持同步的。但是，在傳輸的過程中，由于受到承載網絡的影響，不同的隊列算法對于音頻包和視頻包都會分別進行不同的處理，這時會將音頻包與視頻包原有的頻率打亂，其同步關系也會受到影響。最終當其到達目的地時，則會導致聲音與圖像的口型無法保持一致。一般可以通過支持唇音同步的視頻RTP來對這一問題進行有效的解決。利用RTP時間戳，能夠對相互對應的音頻包與視頻包進行準確的定位，并且對音頻包和視頻包進行不斷的調整，以此來實現聲音與口型的同步。在發送端，一般對音頻包和視頻包所需要的處理時間不同。而影響其處理時間的因素，主要是聲速和光速本身在傳播速度方面的差異，同時也與房間的大小和形狀有關，與音頻和視頻的編碼算法也有著很大的關系。在實際工作中，為了有效的消除時間差，可以在發送端針對音頻包的發送給予一定的時間延遲，這樣便能夠有效地獲得聲音與口型的一致。

4 圖像編碼壓縮技術

MPEG－4的主要特征就是基于對象的編碼技術，其在編碼對象方面沒有限制，可以對自然界的靜態物質進行編碼，也可以針對動畫圖像等進行編碼。MPEG－4標準系統部分通過對系統圖像的描述來體現不同的對象之間的關系。MPEG－4在視頻對象上允許隨機的選擇，也就是說，MPEG－4允許在一定的間隔內對對象進行訪問，對訪問對象的解碼信息進行單獨解碼，對于不能解碼的紋理信息，也可以通過視頻對象的剪貼和平移等來實現對對象的訪問。

MPEG－4于1998年11月公布，原預計1999年1月投入使用的國際標準MPEG－4不僅是針對一定比特率下的視頻、音頻編碼，更加注重多媒體系統的交互性和靈活性。MPEG專家組的專家們正在為MPEG－4的制定努力工作。MPEG－4標準主要應用于視像電話（Video Phone），視像電子郵件（Video Email）和電子新聞（Electronic News）等，其傳輸速率要求較低，在4800～64000 bits／s之間，分辨率為 176×144。MPEG－4利用很窄的帶寬，通過幀重建技術，壓縮和傳輸數據，以求以最少的數據獲得最佳的圖像質量。MPEG－4的主要特征就是基于對象的編碼技術，其在編碼對象方面沒有限制，可以對自然界的靜態物質進行編碼，也可以針對動作圖像等進行編碼。利用MPEG－4實現圖像編碼的算法如下：

首先為控制信號、視頻信號、音頻信號和文本信號創建并初始化各自對應的DSocket類對象和Socket套接字，代碼如下：

encore（1，ENC＿OPT＿INIT，＆m＿EncParam，NULL）；／／MPEG－4初始化

encore（1，ENC＿OPT＿WRITE，＆m＿EncFrame，＆m＿EncResult）；／／MPEG－4壓縮視頻數據到 m＿EncFrame．bitstream

decoremain（m＿dataV，retvalue）；／／MPEG－4壓縮視頻數據到rgbdata

DisplayRemoteFrame（rgbdata，buffersize）；／／顯示圖像

decore（1，DEC＿OPT＿RELEASE，NULL，NULL）；／／關閉 MPEG－4的解碼器

針對不同碼率的編碼，可以通過不同的傳輸速率進行編碼，其同時也支持固定編碼和變碼率的編碼。針對不同分辨率的編碼，能夠為用戶提供靈活的編碼策略，其中包括對視頻圖像的分辨率以及空間分辨率等。通過對解碼信息的有效傳輸，降低圖像的信噪，以此提高圖像變碼壓縮技術，促進視頻圖像的傳輸效率和分辨率。

［1］ 潘國良，陳金明，白英彩．簡易視頻會議系統的設計與實現［J］．微型電腦應用，2005，21（2）：56－58．

［2］ 梁邦勇，鄧就慶，李涓子，王克宏．基于多代理的自適應視頻會議系統［J］．小型微型計算機系統，2005，26（2）：268－271．