高清視頻會議系統與關鍵技術

宋昕陽

摘 要：視頻會議已經成為了當代企業管理者以及學校、政府等眾多機構所必不可少的交流工具之一，且隨著科技的飛速進步，使用者對于視頻的圖像質量以及實時傳送情況有了更高的要求，這使得視頻會議系統的高清化逐漸成為了視頻會議系統的主流。文章從高清視頻會議系統的組成結構、高清視頻會議系統的主要特點、高清視頻會議系統的現狀及優勢、高清視頻會議系統的關鍵技術四個方面對其進行分析。

關鍵詞：高清視頻會議系統；圖像質量；關鍵技術

中圖分類號：TN948.63 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）09-0067-02

Abstract： Video conference has become one of the indispensable communication tools for modern corporate managers， schools， governments and many other institutions， and with the rapid progress of technology. Users have higher requirements for video image quality and real-time transmission， which makes the video conferencing system become the mainstream of video conferencing system. In this paper， the structure of HD （high definition） videoconferencing system， the main characteristics of HD videoconferencing system， the status and advantages of HD videoconferencing system， and the key technology of HD videoconferencing system are analyzed in this paper.

Keywords： HD videoconferencing system； image quality； key technology

1 高清視頻會議系統的組成結構

高清視頻會議系統通常由三部分組成，分別是視頻會議終端、MCU多點控制模塊以及網關。（1）視頻會議終端。視頻會議終端也是由硬件終端以及軟件終端兩個部分組成，其中包括了解碼器以及視頻編碼、音頻編碼等，這些都是視頻會議終端中較為重要的組成部分。而會議中端通常也根據實際應用場景的差異性，被分為分體式終端和一體式終端等形式。（2）MCU多點控制模塊。作為高清視頻會議系統中最為重要的部分，MCU多點控制模塊在整個系統中是必不可少的，它是由媒體處理單元以及控制單元、接口單元組成的，MCU多點控制模塊在整個系統中所起到的作用等同于交換機，而視頻信號的采集以及處理也是MCU多點控制模塊的實際工作。（3）網關。網關在也是高清視頻會議系統中的重要組成部分之一，也是使不同的會議場景得以同時連接召開的必要條件，網關不僅能使不同的設備相互連接，還能使不同的網絡之間實現相互連接。

2 高清視頻會議系統主要特點

高清視頻會議系統主要有四個特點，分別是安全性、規范性、便捷性以及開放性。

（1）安全性。安全性對于高清視頻會議系統來說是最為重要的特性，因為高清視頻會議系統通常是為機密類以及非常重要的高層會議服務的，所以會議內容的保密程度是高清視頻會議系統的開發以及設計時的關鍵。在關鍵設備以及重要鏈路方面，高清視頻會議系統使用冗余設計，這種設計能使高清視頻會議系統在運行時更加穩定和安全，即使是連接的單點出現某些故障，對于連接整體的信號也沒有影響。視頻會議系統的MCU運行能力也是安全性能的一部分，當MCU運行能力較強時，視頻以及音頻的輸送更為順暢，同時，安全性能較強的高清視頻會議系統對于抗黑客攻擊以及抗病毒的能力也較強，能為會議提供可靠而安全的保障。

（2）規范性。規范性也是高清視頻會議系統的特性之一，高清視頻會議系統通常要遵循技術標準以及行業規范，嚴格遵照 H.264、G7.19、1080P的國內外行業標準設計。

（3）便捷性。高清視頻會議系統的發展漸趨于數字化與智能化，這類智能控制技術能使得機器自行操作，無需人工進行操作，以此來提升其系統的工作質量以及工作效率，降低其技術難度，而高清視頻會議系統的運行也需要智能化的實時監測，以便自動記錄系統的運行日志，從而對系統的運行情況進行詳細記錄。所以，在便捷性的特點之下，對于高清視頻會議系統自身的異常，其系統能及時發現并予以解決，在后續由人工進行操作和管理時能更輕松簡便。

（4）開放性。高清視頻會議系統所具有的開放性特點是以科技產品不斷創新與開發的潮流為基礎的，高清視頻會議系統隨著其產品及科技程度的不斷創新與發展，其技術所擁有的應用空間也能更為開放、其應用擴展性也隨之增強，在實際操作中，要想使高清視頻會議系統的兼容性和實用性更強，便需對其進行升級和改造，在實踐中不斷創新和完善高清視頻會議系統的技術基礎，最終使高清視頻會議系統達到在開展多組會議視頻會議的基礎上，不干擾到任何一組獨立的視頻會議。高清視頻會議系統的升級、改造和完善不僅能增加其系統的容量，還能使其應用和功能得到更充分的豐富和更新。

3 高清視頻會議系統的現狀及優勢

3.1 高清視頻會議系統的現狀

高清視頻會議系統在現階段的主要組成系統主要是基于PC結構的軟件視頻會議系統以及基于嵌入式構架的硬件視頻會議系統兩大部分，而軟件和硬件這兩大會議系統的產品類型較多且分別具有其各自的特點與優勢。其中，軟件視頻會議系統的優勢在于其通過CPU來處理音頻和視頻，并對其進行編碼與解碼，這使得其在畫面質量以及視頻的穩定性與安全性方面都具有較大的優勢。而這種處理方式在保密方面具有較大的缺陷，不過由于這類技術使用較為便捷且價格與硬件視頻會議系統相比較低，所以通常被應用于小型企業或個人使用。硬件視頻會議系統則具有性能較強大且可靠性較高的優勢，硬件視頻會議系統在處理音頻及視頻時，所應用的是 DSP+嵌入式軟件。但硬件視頻會議系統具有的缺陷是其建設成本相對較高，所以這類系統主要被用于政府機關、運營商、大型企業以及軍隊等對系統的保密性、安全性與穩定性要求較為嚴苛的機構。

3.2 高清視頻會議系統的優勢

高清視頻會議系統在當前的技術基礎下，所開發出的功能較多，不僅能實現視頻的實時共享，還能在視頻連接的同時為用戶提供相對應的服務，如會議管理、會議信息以及文檔討論等智能化的操作。除此之外，高清視頻會議系統的安全性及可靠性也是值得肯定的，以硬件視頻會議系統為例，其采用的嵌入式操作系統以及非PC的硬件結構，和其在防病毒性和穩定性上效果強大的系統設置以及可靠性極高的終端設備，都能在確保視頻會議系統有效運行的基礎上，使視頻會議系統擁有強大的抗攻擊和抗病毒能力。同時，MP分布式的處理方式，也能為視頻會議系統的容量擴展以及功能擴展提供相對較多的模塊；而DSP處理器的采用，在確保高清視頻會議系統安全、穩定的情況下，能支持其不間斷的長時間運行。除此之外，簡單的操作也是高清視頻會議系統的優勢之一，在操作者對高清視頻會議系統了解較少的情況下，也能通過DSD菜單以及遙控相互配合來有效控制系統的運行，同時，高清視頻會議系統具有較好的視頻效果，只要操作人員對于操作命令的掌握正確且在接口鏈接處不發生錯誤，其操作過程的可靠性及安全性就能得到保障。

4 高清視頻會議系統的關鍵技術

視頻會議系統的關鍵技術主要有三類，分別是圖像標準、視頻編碼技術以及網絡通信協議。

4.1 高清視頻會議系統中的圖像標準技術

高清視頻會議系統與普通的視頻會議系統相比，差異最大的部分便是圖像的質量，即視頻的圖像質量。在標清的普通視頻會議系統中，圖像的質量較差，視頻清晰度和使用感受也較差，而在圖像技術從標清發展到超清后，視頻會議系統的圖像質量就成了消費者以及使用者關注的焦點。國外對于高清視頻會議系統的圖像標準規定是720p、1080p和1080i，而在我國，對于高清視頻會議系統的圖像標準規定是1080p和1080i。

在我國對于高清視頻會議系統的圖像標準規定中，1080所表示的是在垂直向上的方向上，共存在1080條水平掃描線，而p所代表的則是采用逐行掃描的方式進行掃描；同理，i則表示使用隔行掃描的方式進行掃描。因此，高清視頻會議系統為會議參與者所帶來的會議體驗是極為舒適的，同時，高清視頻會議系統所呈現出的畫面因其太過逼真的特性，也能為參與者們提供更好、更現實的會議環境。

4.2 高清視頻會議系統的視頻編碼技術

H.264標準是高清視頻會議系統中所采用的主要視頻編碼技術，其基本含義是高度壓縮數字視頻編解碼器標準，能為高清視頻會議系統提供相對更高的圖像質量以及壓縮效率是這類編碼技術的特點之一。其編碼流程主要由三個步驟組成，第一步是由幀間預測和幀內預測計算，從而得到殘差；第二步則是對得出的殘差進行量化以及整數變換；最后是對其進行熵編碼和輸出。H.264標準所具有的優勢在于其壓縮效率較高，在圖象質量相同的情況下，其壓縮效率甚至能達到同類編碼技術的三倍，因此，H.264標準所具有的提供高質量連續圖像的功能正是高清視頻會議系統所需要的。且H.264具有較強的容錯性能，這使得H.264標準在面對網絡延遲以及丟包等現象時，能處理得較為妥當，同時還能對連接時出現的錯誤和異常情況進行有效地處理和恢復，對于不穩定以及低速的網絡環境也具有較強的適應能力，能幫助視頻會議在較差的網絡環境下正常穩定的運行，對于高清視頻會議系統穩定性的提升具有重要的作用。

4.3 高清視頻會議系統中的網絡通信協議

高清視頻會議系統中的網絡通信協議通常被分為兩類，即SIP協議和H.323協議。SIP協議由IETF即互聯網工程任務組提出，而H.323協議則通過國際電信聯盟遠程通信標準化組織，即ITU-T提出。

（1）H.323協議。H.323協議是一個音視頻協議，主要在IP分組交換網上被用于實現數據會議和語音視頻通信功能，H.323協議主要被分為三個模塊，分別是媒體傳輸模塊、信令控制模塊以及數據會議模塊。（2）SIP協議。SIP協議主要采用文本編碼的方式，是一種實時多媒體應用的信令標準，SIP協議在使用時主要是用于建立和修改程序，如在IP分組交換網上建立和修改多方媒體會話，除此之外，SIP協議還能對其進行終止操作。這類協議主要由四部分組成，分別是用戶代理、代理服務器、注冊服務器以及重寫服務器。

5 結束語

高清視頻會議系統已經成為了視頻會議系統的發展趨勢，但依然需要不斷提升系統所使用的技術含量，以使其獲得安全性與可靠性的保障。本文對其系統整體及其關鍵技術進行了分析說明，也充分展現了其所使用技術的優勢。

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