解析網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)是利用各種通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在多點之間進行實時雙向視頻、音頻、數(shù)據(jù)通信的多媒體通用交流平臺，會議、醫(yī)療、教學(xué)等是都是在這個平臺上實現(xiàn)的諸多應(yīng)用。就最終用途而言，網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)是支持人們遠(yuǎn)距離進行實時信息交流、開展協(xié)同工作的一種應(yīng)用系統(tǒng)。

1 網(wǎng)絡(luò)視頻會議的發(fā)展

1.1 網(wǎng)絡(luò)視頻會議技術(shù)

視頻通信(Videocommunication)是多媒體通信的典型應(yīng)用。視頻通信系統(tǒng)(Videocommunicationsystem)是指兩個或兩個以上不同地方的個人或群體，通過傳輸線路及多媒體設(shè)備，將聲音、影像及文件資料互傳,達(dá)到即時且互動的溝通,以完成會議目的的系統(tǒng)設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)視頻通信系統(tǒng)不但節(jié)省通信費用,而且節(jié)省通信時間。因而視頻通信系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在政府、軍隊、教育、金融、交通、能源、醫(yī)療、企業(yè)等行業(yè)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)視頻會議的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前,網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)(networkvideocommunica-tionsystem)體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)地制定主要是由國際電信聯(lián)盟(ITU-T)來完成的。國際電信聯(lián)盟制定的網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)主要有H.320和H.323兩個標(biāo)準(zhǔn)。

H.320標(biāo)準(zhǔn)是基于電路交換的網(wǎng)絡(luò)視頻會議標(biāo)準(zhǔn),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要采用主從星型結(jié)構(gòu),各視頻設(shè)備之間通過專線或ISDN相連。H.320的有利的方面是傳輸圖像的信道是固定分配的。

在網(wǎng)速較慢的廣域網(wǎng)上,能保證視頻會議的效果。H.320標(biāo)準(zhǔn)的弊端是:設(shè)備之間必需要采用專線連接,對線路要求較高,組網(wǎng)費用高,利用效率低,不夠靈活。

H.323標(biāo)準(zhǔn)是基于分組交換的網(wǎng)絡(luò)視頻會議標(biāo)準(zhǔn)。視頻設(shè)備之間的通信依托于路由器、交換機等構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò),每個視頻設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)互聯(lián)通信。因而H.323標(biāo)準(zhǔn)中視頻會議系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是非常靈活,不需要專有信道,組網(wǎng)費用低。

H.323不僅可以提供視頻傳輸,還可以提供視頻點播、網(wǎng)上直播、數(shù)據(jù)會議、桌面可視通話等多種形式的應(yīng)用。

H.323的弊端是視頻業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在同一個網(wǎng)上傳輸,存在爭用帶寬的問題,因而H.323中所使用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須具有較好的拒絕服務(wù)機制。由于圖片存儲容量較大,圖片在網(wǎng)絡(luò)上傳遞速度較慢,因而出現(xiàn)了多種圖像壓縮技術(shù)。

電信聯(lián)盟先后推出了電視會議的H.261、H.263、H.263+等建議,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織先后推出了運動圖像壓縮的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)和建議的提出,大大促進了圖像壓縮編碼的應(yīng)用。

H.261、H.263、H.263+、MPEG-1的編碼標(biāo)準(zhǔn)占用帶寬為64K-2M,只支持352×288,1CIF的圖像分辨率,即使今后網(wǎng)絡(luò)帶寬提升,也無法提高圖像分辨率。

MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)支持704×576(4CIF)的高分辨率圖片,但占用的帶寬較高,在低分辨率情況下,至少需要占用2M的帶寬,若圖片的分辨率達(dá)到4CIF則至少需要6M帶寬。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于視頻存儲、視頻廣播和視頻流媒體技術(shù)中。

MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)相合了MPEG-2高質(zhì)量圖像和H.263低帶寬要求的特點,圖像壓縮比最高,MPEG-4能夠在低帶寬下傳輸高質(zhì)量圖像,而且MPEG-4電視會議系統(tǒng)在轉(zhuǎn)換場景情況下具有更好的適應(yīng)性,可以用最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖像質(zhì)量,滿足了較低碼率應(yīng)用地需求,在1.5Mbps的情況下,圖像質(zhì)量可以達(dá)到DVD質(zhì)量,MPEG-4也逐漸成為網(wǎng)絡(luò)流媒體的編解碼標(biāo)準(zhǔn)。

H.264標(biāo)準(zhǔn)是視頻聯(lián)合工作組制定的新的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)用來實現(xiàn)視頻的高壓縮比、高圖像質(zhì)量、良好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性等目標(biāo)。

目前視頻聯(lián)合工作組的標(biāo)準(zhǔn)被國邊際標(biāo)準(zhǔn)化組織接納,稱為AVC(AdvancedVideoCod-ing)標(biāo)準(zhǔn),是MPEG-4的第10部分。H.264標(biāo)準(zhǔn)不僅比H.263標(biāo)準(zhǔn)節(jié)約了50%的碼率,而且對網(wǎng)絡(luò)傳輸具有更好的支持功能。

H.264標(biāo)準(zhǔn)引入了面向IP包的編碼機制,有利于網(wǎng)絡(luò)中的分組傳輸,支持網(wǎng)絡(luò)中視頻的流媒體傳輸,支持不同網(wǎng)絡(luò)資源下的分級編碼傳輸,從而獲得平穩(wěn)的圖像質(zhì)量。

2 網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)組成

網(wǎng)絡(luò)視頻會議的建立需要對音視頻數(shù)據(jù)采集壓縮,將音視頻數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸寬帶、音視頻數(shù)據(jù)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)、傳輸時延、糾錯機制等技術(shù)傳送到接收方。

因而網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)包括音視頻數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備、多點控制單元(MCU)、音視頻數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)服務(wù)器、音視頻會議終端、攝像頭、話筒以及滿足音視頻數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)膫鬏斁W(wǎng)絡(luò)等。

3 網(wǎng)絡(luò)視頻會議的應(yīng)用和擴展功能

網(wǎng)絡(luò)視頻會議可以使分散在世界各地的人們模擬現(xiàn)實面對面的交流,使人們的交流更加方便。隨著網(wǎng)絡(luò)視頻會議技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,網(wǎng)絡(luò)視頻會議的應(yīng)用越來越廣,它主要應(yīng)用在遠(yuǎn)程多媒體教學(xué)、遠(yuǎn)程會商、遠(yuǎn)程培訓(xùn)實際應(yīng)用中。

網(wǎng)絡(luò)視頻會議的擴展功能如下:

(1)雙視頻流。在進行網(wǎng)絡(luò)視頻會議時,雙視頻流可以實現(xiàn)更為方便的會議資料傳輸、遠(yuǎn)程教學(xué)和遠(yuǎn)程圖像展示等功能,第一視頻流用來傳送會議現(xiàn)場的聲音和圖像,第二視頻流用于傳送計算機桌面、實物展示臺、POWERPOINT幻燈片等圖像。

(2)多畫面分割。網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多畫面功能,即在一個顯示器上同時分屏顯示各上分會場的情景。多畫面分割不但可以在MCU上可直接輸出分屏模擬圖像,而且可以將合成后的分屏圖像數(shù)字碼流傳送到各個分會場,由分會場終端解碼輸出模擬分屏圖像。

(3)混音。網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)可以實現(xiàn)混音功能,以方便多個會場同時發(fā)言討論的效果,同時,混音功能還可實現(xiàn)會前點名功能。

(4)數(shù)字錄像和點播。流媒體服務(wù)器系統(tǒng)是一套全數(shù)字化的視頻點播系統(tǒng),系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,抗病毒感染,擴展能力強,便于二次開發(fā)和應(yīng)用層的擴展。即可以作為視頻會議系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)來使用,又可以作為一個獨立的系統(tǒng)來使用。

4結(jié)束語

隨著互聯(lián)網(wǎng)及多媒體通信技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)技術(shù)也不斷地發(fā)展和完善,網(wǎng)絡(luò)視頻會議將為政府機關(guān)、廠礦、企業(yè)、部隊、科研機構(gòu)、醫(yī)療機構(gòu)以及個人進行異地通訊提供方便、快捷的服務(wù),它將成為人們學(xué)習(xí)、工作、生活中不可缺少的工具。