高清視頻會議關(guān)鍵技術(shù)與實施難點

楊俊超

摘 要：高清視頻會議系統(tǒng)作為當前一種相對先進和成熟的視頻會議技術(shù)，目前成為了使用者提高效率，加強管理，降低成本的有效手段。但其在應用和實施過程中還應規(guī)避全過程中的瓶頸問題，將質(zhì)量上的優(yōu)化、功能上的改進及實用性的提高作為其進一步發(fā)展的重點。

關(guān)鍵詞：高清視頻會議系統(tǒng) 關(guān)鍵技術(shù) 難點

中圖分類號：TN948.63 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）03（b）-0124-02

視頻會議系統(tǒng)作為一種能夠?qū)崿F(xiàn)會議功能多媒體通信系統(tǒng)，它能夠把音頻、視頻以及各種數(shù)據(jù)等信息進行實時的傳遞。在現(xiàn)今多元化、全球化、信息化的時代，視頻會議技術(shù)成為了使用者提高效率，加強管理，降低成本的有效手段。但顯示設(shè)備、編碼技術(shù)的相對落后制約著標清視頻會議系統(tǒng)，使其圖像分辨率達不到畫面清晰度要求，在語音傳遞方面延遲性也較高，因此大大降低了視頻會議系統(tǒng)的效果。在這樣的背景下，高清視頻會議技術(shù)分別于2006年出現(xiàn)并于2008年首發(fā)產(chǎn)品，隨后在市場需求和技術(shù)發(fā)展的推動下應用的更加廣泛。

高清視頻會議系統(tǒng)相比較與傳統(tǒng)的視頻會議系統(tǒng)，有如下優(yōu)點。首先是提高了分辨率和畫面質(zhì)量，將最優(yōu)的遠程會議現(xiàn)場場景體現(xiàn)提供給應用者。而且對于照片、圖紙、文件等，此系統(tǒng)能以高分辨率顯示出來，這對于會議中對視覺溝通有高度依賴性的工作人員來說是提供了極高的便利。其次是具有可操作性，易上手。以H.323組網(wǎng)協(xié)議作為主要協(xié)議，不僅簡化設(shè)計思路，更簡化管理界面；不僅能很好的兼容終端，對于其他技術(shù)標準也能很好的兼容。會議人員、管理人員只要會簡單的計算機日常操作，就可以自行控制召開會議，對企業(yè)和政府的日常遠程溝通交流提供了方便。第三點是其在高清視頻系統(tǒng)硬件設(shè)備支持下不僅擴展了系統(tǒng)，也提高了系統(tǒng)硬件的性能，從而使高清視頻系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可達到多網(wǎng)兼容、多網(wǎng)共存的狀態(tài)。第四點是通過在高清視頻會議系統(tǒng)中應用無損恢復技術(shù)，不僅僅能保證音頻和視頻的傳輸質(zhì)量，也能良好的控制住傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包丟失率，從而避免音頻和視頻的卡頓現(xiàn)象出現(xiàn)，保證會議的順暢和會場真實體現(xiàn)的獲得。

1 高清視頻會議系統(tǒng)組成及關(guān)鍵技術(shù)

1.1 組成

高清視頻會議系統(tǒng)組件構(gòu)成有視頻會議終端、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)閘和MCU多點控制單元等。

其中視頻會議終端包括硬件終端和軟件終端。硬件終端包括音頻解碼器（用數(shù)字化的方式來處理模擬音頻信號，并進行編碼）和視頻解碼器。軟件終端是安裝在計算機上，通過客戶端軟件的部署，再加上其他設(shè)備（包括音箱、高清攝像頭、高清視頻采集卡等）的配置就可以進行工作。而高清視

頻會議系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備是MCU。它由控制部分（交換處理視頻和音頻等信息，并對控制命令進行執(zhí)行）、接口部分（將接入端口提供給傳輸通道）和媒體處理部分（處理高清視頻會議中的文本、PPT和音頻、視頻數(shù)據(jù)流）組成。簡單來說MCU就是一臺對各終端信號分離、抽取信號、傳送、處理再傳送的交換機。

網(wǎng)關(guān)是連接不同網(wǎng)絡(luò)或同一網(wǎng)絡(luò)不同網(wǎng)段的設(shè)備，通過它的連接使不同的網(wǎng)絡(luò)成為一個系統(tǒng)。它不僅可以轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)交換過程中的傳輸格式，同時也可以搭建數(shù)據(jù)交流橋梁，以便在多會議場所交互各種文件數(shù)據(jù)；而網(wǎng)閘則具有控制許可、轉(zhuǎn)換地址、控制帶寬的功能。它在高清視頻會議系統(tǒng)中并不是必不可少的，但在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)上，大部分設(shè)備廠商都會配備此組件。

1.2 關(guān)鍵技術(shù)

高清視頻會議的3個主要的關(guān)鍵技術(shù)有圖像標準、視頻編碼技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。

視頻編碼技術(shù)是對視頻文件進行格式轉(zhuǎn)化的一種方式，它采取的主要技術(shù)方式是進行視頻壓縮，系統(tǒng)在編碼技術(shù)的基礎(chǔ)上才能進行視頻傳輸。現(xiàn)在MPEG-2和H.264是在高清視頻會議系統(tǒng)中常用的兩種視頻解碼標準。其中前者的標準只涉及編碼視頻信號，而不包括數(shù)據(jù)封裝和傳輸，且按其標準壓縮數(shù)據(jù)流需要相對要大的帶寬，因此在視頻會議領(lǐng)域標準化程度不高。而采用H.264標準下的視頻傳輸，與其他標準相比，不僅圖像質(zhì)量高，而且數(shù)據(jù)量小且具有強的容錯能力和網(wǎng)絡(luò)兼容性，優(yōu)化并合并了H系列和M系列的優(yōu)點，更能滿足高清視頻會議系統(tǒng)中的清晰度需求和視頻速度需求，在技術(shù)和實用性上具有其他標準沒有的優(yōu)勢，因此目前在高清視頻行業(yè)，視頻會議系統(tǒng)的編碼標準大多都是H.264技術(shù)。

作為連接操作系統(tǒng)和硬件網(wǎng)絡(luò)通信支持的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，目前在高清領(lǐng)域主要存在兩種：H.323協(xié)議和SIP協(xié)議。前者在很多方面占據(jù)優(yōu)勢，如可靠性方面，具備處理中間網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障的優(yōu)勢，而后者則不能恢復在發(fā)送過程中的呼叫；再如功能方面，前者具備控制和管理功能（帶寬控制、地域管理和地址翻譯等），而后者則只能依賴其他協(xié)議實現(xiàn)控制和管理功能。但同樣H.323也存在一些問題，如在體系結(jié)構(gòu)上，雖然前者計費方便，帶寬管理集中控制易于操作，但其在擴展性方面存在瓶頸；再如復雜性方面，前者使用無明顯界限的多個子協(xié)議，造成多協(xié)議交互來完成業(yè)務的復雜程序。在高清視頻會議系統(tǒng)領(lǐng)域，H.323協(xié)議應用的要多些。

高清視頻會議圖像從圖像分辨率和屏幕長寬比兩方面來作為分析圖像標準的依據(jù)。分辨率主要包括720P、1080i和1080P共3種?，F(xiàn)在將數(shù)碼設(shè)備上通用的高清標準作為高清視頻會議通行標準，它是以往標準的10倍以上。在屏幕的長寬比方面，16∶9的長寬比則為增加觀看有效面積和提高清晰度提供了保障。

2 實施難點

2.1 多級不同清晰度視頻兼容難點

若多級單位為不同清晰度標準的視頻會議系統(tǒng)，則標清和高清不能兼容，即標清系統(tǒng)下接收不了高清視頻。在這種情況下可通過將高清視頻數(shù)據(jù)的信號分成亮度和色度兩個訊號分別傳送，再轉(zhuǎn)換接收，采用此方法多級單位就可同時觀看系統(tǒng)中的高清視頻。

2.2 通訊網(wǎng)絡(luò)傳輸不暢的難點

在高清視頻會議系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)帶寬的分配、丟包率等都會明顯影響會議效果。如當有線路出現(xiàn)帶寬達不到要求或不定時的網(wǎng)絡(luò)堵塞時，那部分線路的會場可能會出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，清晰度達不到要求，甚至出現(xiàn)畫面抖動、模糊等，這會極大的影響視頻質(zhì)量，進而影響會議效果。如果想要清晰而且穩(wěn)定的會議效果，那么必須要保證網(wǎng)絡(luò)的通暢和穩(wěn)定。

2.3 不同SDH系統(tǒng)時鐘不同步造成的視頻抖動難點

由于不同時鐘源之間或多或少會有偏差，所以在使用不同的基準時鐘源情況下的此系統(tǒng)，在信號傳輸時會因時鐘同步進行指針調(diào)整而導致視頻信號質(zhì)量下降，嚴重時還會抖動或者卡頓。若想要避免或減少類似現(xiàn)象的發(fā)生，則需要在系統(tǒng)實施過程中，將系統(tǒng)時鐘進行同步，用相同的基準時鐘源，從根源解決指針調(diào)整造成的視頻質(zhì)量下降[1]。

2.4 會場布置難點

在高清視頻會議系統(tǒng)中，良好的會場布置會對遠程收看效果有明顯提高。在燈光上除了照度要求外，要通采用漫反射，規(guī)避直射光的方法來使光線均勻；在擴聲方面，為滿足高清視頻會議的混響指標高要求，可通過合理調(diào)整吸聲材料的使用量來調(diào)節(jié)合適的混響時間。另外在會場布局上，要避開黑色或鮮艷色彩而使用均勻的淺色，還可通過桌布和窗簾調(diào)整陰影和規(guī)避陽光直射。

2.5 布線工藝、線纜固定、不同接口標準方面的難點

音頻、視頻信號的無損傳輸在高清視頻會議系統(tǒng)中是非常注重的一項。因此在安裝實施過程中，布線工藝、線纜選擇和固定都是需要重視的技術(shù)難點。首先在線纜選擇時，應保證線纜質(zhì)量，視頻線應根據(jù)傳輸距離選擇等級，備用線也應盡量布放。其次線纜固定應設(shè)支架，而設(shè)備電纜應固定在機架內(nèi)部，網(wǎng)絡(luò)線纜也要固定在交換機和設(shè)備兩側(cè)，減少因線路問題引起的信號損失。再者是不同接口標準選擇，要在充分考慮接口類型、會場布局以及線纜傳輸距離等因素的情況下，再進行選擇，使線纜傳輸效果達到最優(yōu)[1]。

3 結(jié)語

該文主要介紹了高清視頻會議系統(tǒng)的組成、優(yōu)勢和關(guān)鍵技術(shù)，并簡要分析了系統(tǒng)實施過程中的一些難點問題，從這些方面可知高清視頻會議系統(tǒng)發(fā)展的方向應趨向于質(zhì)量上的優(yōu)化、功能上的改進及實用性上的提高，同時超高清化也將成為未來的趨勢。

參考文獻

[1] 葉志俊，徐志強，李軍，等.影響高清視頻會議效果的因素分析[J].電力系統(tǒng)通訊，2011（4）：30-33.