梁振鴻
摘要:視頻會議系統也稱為會議電視系統,是指通過現有的通信媒體傳輸介質,將動態圖像,語音,文字,圖片等多個不同地點的個人或群體連接到一起進行實時互動溝通,視頻會議的發展也經歷標清、高清到目前的超高清階段,隨著信息化技術發展,系統也呈現多元化,如協作會議,智能會議,云會議等特性。
關鍵詞:視頻會議 通訊 歷程
視頻會議架構一般分為硬件視頻會議和軟件視頻會議,硬件視頻會議系統一般采用嵌入式ATCA插卡式系統架構,采用嵌入式系統和專業DSP芯片實現音視頻專業編解碼處理,實現會議的召開調度,其特點是可靠性好,穩定性高;而軟件視頻會議一般采用PC架構,主要標志是由cpu、內存、windows操作系統組成,其特點是成本較低,軟件集成方便,可擴展性強。
1 模擬電視會議階段
模擬視頻會議最早誕生于1964年美國貝爾實驗室,并在20世紀60年代逐漸商用,但是那時候僅限于點對點的黑白圖像,在傳輸時候還需要節點交換設備,終端發送和接受的音視頻信號需要通過節點交換設備進行二次處理,多個終端就需要多個節點交換設備,所以導致視頻會議的成本非常高,這個時候視頻會議系統還沒有得到完整開發。
2 專網數字視頻會議舞臺
80年代以后,隨著計算機、數字圖像壓縮技術的迅速發展,數字視頻會議逐漸取代模擬視頻會議,其主要優點在于傳輸圖像占用頻帶較窄,圖像效果也比較好,從而得到了快速發展,1988–1992年,CCITT提出了H.200系列標準,規定了統一的視頻輸入輸出算法標準及互通的模式轉換標準,解決了各個視頻會議廠商協議標準互通問題,從而快速地推動了會議電視的發展。
3 基于IP網絡視頻會議
1996年之后,隨著Internet互聯網的迅速發展,IP網絡逐漸成為一種主要的傳輸網絡,為了實現在IP網絡上實現開展視頻會議業務,ITU-T(國際電聯)組織發布了H.323視頻會議標準。隨之,基于該標準視頻會議得到迅速發展,在圖像清晰度上逐漸從標清轉向高清時代。從而基于互聯網的硬件視頻會議和軟件視頻會議已被廣泛使用。20年代初期,720P及1080P高清視頻會議系統出現,將視頻會議系統標志為高清時代。
基于H.323框架下的H.26X是一種高性能的視頻編解碼技術,它是由ITU-T(國際電聯)制定的數字視頻編碼標準,常見的有H.261、H.263、H.264、H.265。H.264是當今高清視頻會議及多媒體傳輸的基礎。 H.264是基于MPEG-4技術構建的,是ISO和ITU共同提出,其最大的優點是高數據壓縮比、低碼率、容錯能力強,提供高質量的圖像。
目前,最新的H.265編解碼技術已逐步興起,H.265又稱為HEVC(全稱High Efficiency Video Coding,高效率視頻編碼), 是ITU-T VCEG繼H.264之后所制定的新的視頻編碼標準,第一版的HEVC/H.265視頻壓縮標準在2013年4月13日被接受為國際電信聯盟(ITU-T)的正式標準。
H.265可提供高效編解碼技術,帶來更低的帶寬占用、更強網絡適應性以及更強編碼性能。
3595.jpg同等分辨率的視頻,相比較于H.264編解碼技術,采用H.265編解碼技術可節省帶寬高達30%以上;
3597.jpg同等帶寬條件下,采用H.265編解碼技術可獲得更好的視頻效果。
H.265圖像編解碼技術,可以在更低的帶寬下實現高清甚至是超高清,在相同帶寬下,可以提供更清晰、流暢的畫面。
-1080p50/60fps@768Mbps~8Mbps
-1080p25/30fps@384kbps~8Mbps
-720p25/30fps@288kbps~8Mbps
在高清視頻會議中,常用的通信協議還包括IETF提出的SIP協議。區別是H.323這種框架協議,遵循傳統的電話信令模式, H.323由于集中控制可方便計費,對帶寬的管理相對簡單有效。而SIP協議是基于文本的應用層控制協議,用于創建,修改以及釋放一個或多個終端的會話。SIP消息是基于文本的UTF-8編碼方式和ISO 10646字符,因此易于讀取。作為分布式呼叫設計,具有可擴展性,易于支持IN業務,可以肯定的是,SIP協議將會在未來移動應用得到大規模的發展。H.323協議和SIP協議各有優點,目前在視頻會議和電話會議中處于兩種并行的狀態。
4 視頻會議呈現多元化
隨著視頻會議在國內的迅速發展,呈現出應用的細化、多元化方向,對視頻會議的關注點不在局限于攝像機、終端、控制單元等單一的元素,而是會著眼整套系統,通過對功能豐富性、易用性、安全性、價格等多方面因素的綜合評比,列舉如下:
智能協作會議,可實現智能AI交互,比如智能跟蹤,語音識別、同聲字幕,電子白板等功能。
云視頻會議,云視頻會議更多存在與企業之間,方便快捷,低成本,通話效果較好。無需購買MCU、終端等硬件設備,隨時隨地即可召開視頻會議。
加密視頻會議,視頻會議的安全泄密事件頻發,包括內容竊聽、身份冒充、干擾破壞、主機攻擊等,目前主要的加密方式采用AES、DES等,隨著國內對重要會議安全意識的增強,已出現國密(國產商用密碼)、量子加密等技術應用確保視頻會議的安全。
5 圖像高清化
高清技術提升了會議整體效果,可以提高整體的視覺體驗,使圖像更清晰,色彩也更為鮮明和逼真,視頻會議圖像從原先CIF(352*288)到720P(1280*720)到1080P(1920*1080)以至目前的4K(4096*2160)超清會議。高清晰度是目前視頻會議主流發展方向。
4K超高清分辨率,使會議視頻如照片一樣清晰。相比于1080P,4K可覆蓋更大的會議場景,使會議場景得到更加真實的還原。
4K超高清分辨率,是傳統1080p高清分辨率的4倍,可以清晰的看到畫面每一個細節,是目前視頻會議最高標準。
同時,視頻視頻會議分辨率離不開全新編解碼協議,目前4K的超高清必須有H.265編解碼協議支撐。另外,實現4K的高清效果,需要MCU(多點控制單元)、終端、傳輸網絡、顯示設備(電視、液晶屏等)、傳輸線纜均支持4K標準才能體驗到4K超高清效果。
6 結束語
視頻會議自成立以來,以其方便,高效的方式幫助人們提高會議效率,從而獲得良好的業務應用。不管是給人們帶來了方便、快捷、高效、節流還是加強人與人之間的異地交流都起到舉足輕重的作用,隨著5G時代的到來,信息技術的發展,將會大規模的促進視頻會議產業的發展。
參考文獻
[1]余俊,萬喬喬,范志英.視頻會議系統跨域分布式升級方法研究[J].物聯網技術,2020,10(02):38-40.
[2]司佳,王林,陳思平,仇亞駿,石超.大型視頻會議系統在綜合線上管理平臺的應用[J].集成電路應用,2019,36(01):57-58.
[3]鄭美蘭. 視頻會議系統技術與應用研究[C]. 江西省電機工程學會.2017年江西省電機工程學會年會論文集.江西省電機工程學會:江西省電機工程學會,2018:103-105.