視頻會議技術(shù)的挑戰(zhàn)及解決方法分析

摘 要：隨著人們對互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的需求越來越高，視頻會議的發(fā)展也越來越受到人們的重視。傳統(tǒng)的視頻會議系統(tǒng)在購買需求方面越來越多，門類越來越豐富，要求的操作技術(shù)也越來越高。對于位于不同環(huán)境地點的人來講，視頻會議是首選的溝通交流方法之一。隨著我國軟件技術(shù)的不斷發(fā)展，中小企業(yè)和個人用戶也都使用電腦或共享平臺來完成視頻會議，這種方式的成本很低，但用戶的接收設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的異構(gòu)性等就成為視頻會議發(fā)展中所要關(guān)注的問題。本文就對視頻會議技術(shù)發(fā)展中存在的問題及解決方法進(jìn)行了分析，首先簡單介紹視頻會議的構(gòu)成，然后對存在的問題進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：視頻會議；網(wǎng)絡(luò)資源編碼

中圖分類號：TN948.63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）03-0090-02

Analysis on Challenges and Solutions of Video Conference Technology

CHEN Ying

（Quanzhou City Government Affairs Service Center，Quanzhou 362000，China）

Abstract：With the increasing demand for the development of the Internet，the development of video conferencing has also been paid more and more attention. There are more and more traditional video conferencing systems in the purchase demand. The categories are becoming more and more rich，and the required operation technology is becoming higher and higher. Video conferencing is one of the preferred methods of communication for people in different environments. With the continuous development of software technology in our country，small and medium-sized enterprises and individual users are using a computer or sharing platform to complete video conferencing，the cost is very low，but the user has to be concerned in the problems in the development of video conferencing in the heterogeneous network environment and receiving equipment. This paper analyzes the challenges and solutions in the development of video conference technology，briefly introduces the composition of video conferencing，and then analyzes the existing problems.

Keywords：video conference；network resource coding

1 視頻會議技術(shù)的基本概念

隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，信息技術(shù)發(fā)展越來越快，網(wǎng)絡(luò)通信也從最早的電子郵件通信轉(zhuǎn)向?qū)崟r通信。自從2000年騰訊公司推出QQ視頻通話功能以來，視頻通話快速成為一種流行性的在線通信方式。而近些年，隨著微信、微博、陌陌等社交軟件的推出，也進(jìn)一步完善了智能終端設(shè)備的多人視頻和群體視頻功能。即時通訊視頻軟件的發(fā)展相比專業(yè)視頻編碼設(shè)備路線及會議所用的商業(yè)視頻來講，社交軟件提供更多層次性，所需硬件設(shè)備要求大大降低，即使使用多人視頻服務(wù)也只需個人電腦，移動智能設(shè)備或共享電路即可。因此，使用即時通訊軟件進(jìn)行視頻會議就可以使中小企業(yè)或個人用戶以最低的硬件設(shè)備成本滿足商業(yè)視頻會議需求。

因為接收設(shè)備的每一個處理工具的性能不同，所以接收者所擁有的網(wǎng)絡(luò)帶寬上下行也不一樣，所以接收設(shè)備的異構(gòu)性也就成為接收者在設(shè)計視頻、傳輸視頻編碼時所需要考慮的優(yōu)化問題之一。另外，參與視頻會議的人越來越多，他們對于帶寬以及視頻傳輸時間的要求也越來越高。在視頻會議時，由于帶寬的因素，產(chǎn)生的問題越來越突出，視頻通話被更多人使用后，要求其高清高質(zhì)的呼聲也越來越多，所以就需要有更高的帶寬功能。例如：提供高清視頻通話就需要運用帶寬達(dá)到900KB/s。Skype就是這樣。所以，目前視頻會議技術(shù)在發(fā)展過程中所具有的挑戰(zhàn)性問題就是減少高清視頻對帶寬的需求。并且，在創(chuàng)新的過程中，還要求視頻會議網(wǎng)絡(luò)延遲點在一個可以容忍的范圍內(nèi)。因為用戶環(huán)境網(wǎng)絡(luò)的異構(gòu)性會造成用戶之間網(wǎng)絡(luò)延遲或者不對稱問題的發(fā)生。因此，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展。這些問題就可以通過網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)來緩解，而可伸縮視頻編碼也可以解決異構(gòu)的問題。所以本文就對視頻會議技術(shù)的挑戰(zhàn)和解決方式進(jìn)行分析，從中對視頻會議技術(shù)所面臨的難題進(jìn)行闡述。

2 視頻會議技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成

視頻會議的系統(tǒng)由四個模塊組成，分別是用戶界面、會議管理界面、信令模塊和多媒體框架組成。

在視頻會議的發(fā)展模塊中，視頻界面是利用用戶界面來設(shè)置的。并且，可以進(jìn)行管理與發(fā)起視頻。系統(tǒng)的管理員還可以通過用戶界面中的其他模塊在電腦中構(gòu)建圖形，平面移動端不僅可以構(gòu)建圖形界面，還可以用語音對其進(jìn)行控制和交流。本次會議管理模塊與用戶界面合作來開啟會議，管理會議用戶的加入和退出。而信令模塊是由多個協(xié)議模塊構(gòu)成的，其中通常就包括SIP和H.323。這些模塊可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)視頻通話的創(chuàng)建、修改與釋放，能夠在多媒體傳輸下，使視頻會議的畫面得到控制，能夠使帶寬的功能更強(qiáng)。信令模塊的電控單元MCU非常多，所以它橋接在不同的信號源上。并且，它的組成邏輯分兩個部分，混合的和單一的，多點的單一控制器在協(xié)商網(wǎng)絡(luò)時，每一個終端的參數(shù)都需要設(shè)置，控制視頻會議過程中會消耗很多資源。而多點的混合器在處理每一個音頻和視頻流后，才會對其終端進(jìn)行控制，再發(fā)送給參與視頻會議的其他用戶。然而在視頻會議的過程中，也有不適合多點控制的模塊，所以它們就統(tǒng)一使用H.323。因為，這個技術(shù)中包括去中心化多點技術(shù)，就是每一個節(jié)點都可以和其他節(jié)點進(jìn)行音頻、視頻的交換，這種系統(tǒng)的優(yōu)點是它沒有中心點，所以不會出現(xiàn)連路卡頓的現(xiàn)象，可以方便音頻與視頻高質(zhì)量地傳輸。但是，對于帶寬資源則消耗得更多。最后就是多媒體框架模塊，它負(fù)責(zé)音頻視頻編碼解碼的合成工作，在管理時，對其數(shù)據(jù)進(jìn)行實時傳輸，采用RTP，UDP和RTCP協(xié)議進(jìn)行控制。

3 視頻會議中的編碼技術(shù)

2003年我國對于視頻會議中心編碼技術(shù)H.264/AVC標(biāo)準(zhǔn)設(shè)立完成，它是使用最廣的視頻編碼格式之一，它的特點就是能夠?qū)?shù)據(jù)壓縮到很高的比例，與之前的視頻編碼格式對比，它所采用比特率更低，提供的視頻圖像品質(zhì)則遠(yuǎn)高于其他形式。H.264/AVC的關(guān)鍵技術(shù)就在于它的幀尖預(yù)測。所以在多幀的環(huán)境下，它最多可以用五個參考幀來進(jìn)行視頻編碼，就遠(yuǎn)多于其他視頻格式所需要的幀數(shù)量。因此，就能夠更好地糾正錯誤、擴(kuò)展功能。開始用不同大小的宏塊對其運動進(jìn)行補(bǔ)充，來獲得對動態(tài)區(qū)域更準(zhǔn)確的圖像，從而提高圖像的品質(zhì)。但是，這些能力的發(fā)展也增加了計算的復(fù)雜性，在用于視頻會議時，其他運算的估算方法也要不斷地創(chuàng)新，才能夠使視頻編法所需要的時間不斷降低，使其應(yīng)用更加細(xì)致，提升其敏感性，從而達(dá)到人們對視頻會議的需求。

HEVC是2013年推出的視頻會議編碼標(biāo)準(zhǔn)，它是具有H.264/AVC特點的一個擴(kuò)展版本，它能夠運用更加復(fù)雜的計算方式，提高編碼效率。獲取與H.264/AVC格式同等質(zhì)量的視頻圖案，所需要的編碼是H.264/AVC的一半或者更少，所以它能夠支持更加高清的分辨率。由于針碼編碼運動的預(yù)測功能在HEVC中得到了延續(xù)，所以攝像機(jī)位置通常在其運用時都是固定的，在每一個幀中，用戶的背景圖像大約都相同，所以第一個和隨機(jī)一個訪問點的背景信息提取的模塊都是相似的，但卻可以對其進(jìn)行分層預(yù)測，這也就大大提高了編碼的使用率，加大了編碼的復(fù)雜度。

4 視頻會議的傳輸技能

4.1 對帶寬的要求

在視頻會議傳輸?shù)倪^程中，雖使用了高壓縮的比率，但其所采用的網(wǎng)絡(luò)帶寬資源消耗量依然巨大，所以為了降低網(wǎng)絡(luò)運行時的負(fù)擔(dān)，就要對帶寬進(jìn)行控制，采用網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)來降低視頻對網(wǎng)絡(luò)資源的占有率。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)是指中間節(jié)點除了具有傳統(tǒng)存儲功能發(fā)揮出來外，還加強(qiáng)了數(shù)據(jù)包的處理功能。網(wǎng)絡(luò)編碼技術(shù)將兩個數(shù)據(jù)包通過運算合并，當(dāng)數(shù)據(jù)包統(tǒng)一時，再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，減少帶寬在視頻會議中的消耗，解決帶寬容量存在的問題使其獲取更大的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。另外，由于節(jié)點之間也存在著兩條連路同時對信息進(jìn)行傳輸?shù)那闆r，所以它的數(shù)據(jù)在傳輸?shù)穆窂缴暇蜁扔邢蚓W(wǎng)絡(luò)更容易形成環(huán)狀，因此也要在視頻會議運行時采用符合其發(fā)展行為的網(wǎng)絡(luò)編碼。

4.2 視頻會議的延遲要求

在視頻會議的發(fā)展中，如果視頻會議單向傳輸時間慢了350ms以上，那么用戶在使用視頻會議時就會明顯地感覺到質(zhì)量下降。所以通訊服務(wù)公司在開設(shè)服務(wù)器設(shè)備方面，就選擇在多處設(shè)點，加大視頻播放。以此來減少傳輸延遲的問題。在無線異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)傳輸時，高清視頻就是原視頻幀分割成更小的組織，通過算術(shù)優(yōu)化的方法對其進(jìn)行傳輸調(diào)度，以化大為小的方式來避免視頻會議的延遲，在滿足延遲的需求下，在傳輸調(diào)度時，所有用戶視頻的質(zhì)量都需要進(jìn)行平均的分配，如果用戶發(fā)展是屬于非對稱延遲，也會對用戶視頻會議的體驗造成負(fù)面影響。

5 結(jié) 論

總之，隨著移動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的出現(xiàn)，視頻會議也成為人們所運用的高頻工具。云技術(shù)和移動智能設(shè)備的不斷創(chuàng)新突破，很多通訊公司也對其進(jìn)行了第三方數(shù)據(jù)的存儲和提取，移動設(shè)備也通過無線網(wǎng)絡(luò)的形式接入到云端，從而對視頻會議的網(wǎng)絡(luò)傳輸進(jìn)行支撐，拓展移動設(shè)備計算的存儲能力，并借助其移動傳輸性來獲得更好的視頻會議體驗，于是會有越來越多的人會選擇高效率的視頻通話服務(wù)。本文就對視頻會議發(fā)展中所存在的問題和解決對策進(jìn)行了分析，通過介紹視頻會議的概念，分析編碼和傳輸過程中所存在的問題及其解決辦法，以期對視頻會議的發(fā)展提供有價值的參考。

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作者簡介：陳瑩（1984.12-），女，工程師。研究方向：視頻會議。