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通信看視頻，視頻看高清

2008/01/28

　　視頻會議系統(tǒng)正迅速成為許多企業(yè)必不可少的溝通手段。隨著視頻技術(shù)的大量普及應(yīng)用，要實現(xiàn)視頻溝通已經(jīng)不再復(fù)雜，只要正確建立起網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、管理系統(tǒng)及基礎(chǔ)設(shè)備，就可以確保及時實現(xiàn)可視溝通。不過，由于受到視頻通信應(yīng)用技術(shù)和音視頻編解碼技術(shù)發(fā)展的制約，傳統(tǒng)視頻通信普遍存在圖像和聲音的清晰度的問題，低等級的視頻質(zhì)量無法滿足用戶對高清晰圖像質(zhì)量的特殊需求。

　　高清視頻會議的出現(xiàn)可以說是應(yīng)時而生。通過在辦公室和會議室安裝高清視頻會議系統(tǒng)，利用極致清晰的圖像及視頻傳輸，可以使分散在各地的團隊高效溝通，并加強與客戶、供應(yīng)商及商業(yè)合作伙伴的溝通。

　　高清視頻的“前世今生”

　　“高清視頻”（High Definition Television Video)，是從專業(yè)廣電行業(yè)發(fā)展起來，逐漸滲入到其他視頻應(yīng)用領(lǐng)域以及消費類產(chǎn)品。在中國已承諾在2008年奧運會用高清晰度電視來為世界傳送奧運會節(jié)目的背景下，毫無疑問，高清市場將會在中國得到高速的發(fā)展。

　 HDTV規(guī)定了視頻必須至少具備720線非交錯式(720p，即常說的逐行)或1080線交錯式隔行(1080i，即常說的隔行)掃描，屏幕縱橫比為16:9，同時能兼容接收其它較低格式的 信號并進行數(shù)字化處理重放。

　　視頻圖像質(zhì)量的好壞一直是衡量視頻會議系統(tǒng)最為重要的指標(biāo)之一。在2002年以前，幾乎所有的視頻會議系統(tǒng)的活動圖像都是采用的CIF格式（352×288像素）。2002年以后，部分廠商提出“高清晰”視訊系統(tǒng)（4CIF格式的704×576像素或D1格式的720×576像素）的概念。真正進入高清視頻會議（HD格式，支持1280x720像素）是2006年，在短短一年時間內(nèi)，高清成為了主流廠商趨之若鶩的新趨勢。RADVISION中國區(qū)總經(jīng)理李平就認(rèn)為，隨著高清顯示設(shè)備價格的下降和IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的推廣，高清會議將會成為最大的業(yè)務(wù)增長點。他強調(diào)，在與傳統(tǒng)視頻的對比中，高清視頻無論從視頻圖像質(zhì)量、音頻質(zhì)量還是網(wǎng)絡(luò)傳輸速度方面，都具有壓倒性的優(yōu)勢。

　　視頻圖像質(zhì)量
　
　　傳統(tǒng)視頻通信的主要問題在于，經(jīng)過編解碼后的圖像在解析度、色彩還原度等方面和真實場景有較大的差距。造成這一現(xiàn)象的主要原因是編解碼設(shè)備的編解碼效率低、鏈路動態(tài)適應(yīng)能力差等。

　　如上文所述，當(dāng)前高清晰數(shù)字電視（HDTV）所倡導(dǎo)的視頻解析度主要有三種格式，分別為720P、1080I、1080P （其中“P”為逐行掃描方式，“I”為隔行掃描方式）。而高清晰視頻會議系統(tǒng)主要應(yīng)用格式為720P——即逐行720線。

　　視頻會議采用逐行掃描的原因在于，視頻會議場景通常對動態(tài)圖像要求不大（特殊領(lǐng)域除外），圖像動態(tài)變化也較小，但對圖像的細節(jié)要求卻很高，同時還要保證圖像的穩(wěn)定性。而這些都是采用隔行掃描1080i（PAL制每秒鐘掃描50場，分別對水平方向的奇數(shù)行和偶數(shù)行進行掃描，每場的實際解析度僅有540線）所無法滿足的，因此在掃描方式上采用逐行掃描，能夠更穩(wěn)定地顯示畫面的細節(jié)，使得畫面更加清晰。

　　在圖像的幅面顯示方面，目前高清晰顯示設(shè)備均可以同時支持4∶3和16∶9兩種顯示方式。傳統(tǒng)視頻會議系統(tǒng)多數(shù)采用4∶3顯示方式，而高清晰視頻會議系統(tǒng)在視頻格式幅型比上應(yīng)采用更為符合人眼觀賞習(xí)慣的16∶9的顯示方式來替代傳統(tǒng)視頻會議系統(tǒng)采用的4∶3的顯示方式，這是因為屏幕顯示區(qū)域在垂直解像度（線數(shù)）相同的情況下，采用16∶9顯示方式可視面積比4∶3顯示方式的可視面積要增加20％左右，單幀畫面可容納更多的視頻信息，這樣視頻通信中，用戶就可以獲得更大角度的視頻圖像。

　　音頻質(zhì)量

　　視頻通信過程是視頻和音頻的實時雙向完整通信過程。在這個過程中我們?yōu)榱双@得高清晰視頻圖像，卻往往忽略了另外一個重要的過程——音頻通信過程。如果我們在觀看高清晰視頻圖像的時候，不能得到一個更清晰、連續(xù)的音頻效果。那么這個過程實際上就沒有任何意義，所以其重要性甚至超過視頻。在傳統(tǒng)的視頻會議系統(tǒng)中音頻技術(shù)發(fā)展極其緩慢，原因在于目前應(yīng)用于視頻通信的音頻編解碼壓縮標(biāo)準(zhǔn)都是為了保持傳輸時的低帶寬占用和較高的編解碼效率，從而將音頻信號的采樣頻率、采樣精度和采樣范圍指標(biāo)做了極大的降低，使得所能提供的音頻清晰度和還原性都有很大程度上的衰減。與用于存儲和回放非實時壓縮協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)（如OGG、MP3等）相比，音頻的保真度非常低。這樣就在某種程度上使現(xiàn)場聲音的還原達不到要求。

　　目前，傳統(tǒng)視頻通信過程中主要采用的是G.711、G.722、G.722.1、G.728等音頻標(biāo)準(zhǔn)，音頻寬度僅有50Hz～7kHz單聲道，而人耳所能感知的自然界的頻響能力可以達到20Hz～20kHz。因此，在對現(xiàn)場環(huán)境音的還原過程中過多的音頻信息的丟失造成了無法真實表現(xiàn)現(xiàn)場情況。而高清視頻會議系統(tǒng)的音頻頻響范圍達到22kHz，這樣就幾乎可以覆蓋了人耳聽覺的全部范圍，使現(xiàn)場音頻得到真實自然的還原，并且在還原時可以采用雙聲道立體聲回放，使整個視頻通信的聲音有更強的臨近感，達到CD級音質(zhì)。同時在對鏈路帶寬的適應(yīng)和編解碼效率上也達到最佳的效果。

　　網(wǎng)絡(luò)傳輸速度

　　在視頻會議應(yīng)用中，視頻質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)帶寬占用是矛盾的，通常情況下視頻流占用的帶寬越高則視頻質(zhì)量也越高；如要求高質(zhì)量的視頻效果，那么需要的網(wǎng)絡(luò)帶寬也越大；解決這一矛盾的鑰匙是視頻編解碼技術(shù)。評判一種視頻編解碼技術(shù)的優(yōu)劣，是比較在相同的帶寬條件下，哪個視頻質(zhì)量更好；在相同的視頻質(zhì)量條件下，哪個占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬更少。而基于H.264——高清編解碼技術(shù)很好地解決了這個問題。

　　H.264是繼MPEG-4之后的新一代數(shù)字視頻壓縮格式，它既保留了以往壓縮技術(shù)的優(yōu)點和精華又具有其他壓縮技術(shù)無法比擬的許多優(yōu)點：低碼流（Low Bit Rate）、高質(zhì)量的圖像、容錯能力強、網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強等特點。與MPEG-2和MPEG-4 ASP等壓縮技術(shù)相比，在同等圖像質(zhì)量下，采用H.264技術(shù)壓縮后的數(shù)據(jù)量只有MPEG-2的1/8、MPEG-4的1/3。顯然，H.264壓縮技術(shù)的采用將大大節(jié)省用戶的下載時間和數(shù)據(jù)流量收費。

　　更為重要的是，H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)提供了更強的靈活性，為不同的開發(fā)商提供了互聯(lián)互通的通用平臺。H.263標(biāo)準(zhǔn)支持眾多不同的版本，而H.264標(biāo)準(zhǔn)只包含極少的壓縮技術(shù)。這樣一來，可以在不明顯降低視頻質(zhì)量的前提下更輕易地實現(xiàn)多生廠商不同視頻會議設(shè)備的集成。

　　市場狀況

　　據(jù)計世資訊（CCW Research）的調(diào)查顯示，目前我國視頻會議系統(tǒng)市場上共有140多家廠商，但能幫助用戶實現(xiàn)高清視頻會議的廠商只有10家左右，如RADVISION、LIFESIZ、SONY、POLYCOM等，基本上能在高清領(lǐng)域占有一席之地的都是業(yè)內(nèi)超一流的廠商。

　　RADVISION公司認(rèn)為，高清視頻會議系統(tǒng)市場的成熟還需要解決兩大問題，一是技術(shù)方面的，如何大力提高圖像清晰度、簡化設(shè)備。一是市場方面的，如何降低高端的價格，實現(xiàn)高清視頻的普及化應(yīng)用。

　　在圖像清晰度方面，隨著芯片和圖像處理方面技術(shù)的發(fā)展，H.264這一主流標(biāo)準(zhǔn)有望在技術(shù)上得到進一步完善。

　　一直以來，視頻會議的設(shè)備都比較龐大，不方便使用，且設(shè)備復(fù)雜，不適合安裝、調(diào)試和使用。目前各個廠商和科研機構(gòu)，正努力促使這些設(shè)備走向小型化。這方面RADVISION的做法值得借鑒：通過提供大量免費軟件客戶端，提高周邊產(chǎn)品的高清兼容性，降低網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用設(shè)備的成本，降低端口開銷等方式，大大降低高清視頻會議的成本。

　　除了通過簡化設(shè)備降低成本外，目前另外一種比較成熟的做法是在同一次呼叫中同時包含高清會議系統(tǒng)和標(biāo)清會議系統(tǒng)以及桌面視頻用戶，不需要所有參與者降級為標(biāo)清會議性能。在此基礎(chǔ)上，用戶可以從他們對不同視頻應(yīng)用的投資中獲得最大價值——例如，如果高清會議（HD）沒有被充分應(yīng)用到時，標(biāo)清和桌面視頻用戶的可用端口數(shù)量就會增加，因為每個端口的開銷降低了。這種方式大大降低了高清視頻會議的整體應(yīng)用成本，讓有條件的地方充分享受高清視頻帶來的愉悅體驗，沒條件的地方也可以實現(xiàn)標(biāo)清視頻溝通，不影響會議效果。從而使高清視頻會議不僅僅是政府或者一些大型的企事業(yè)單位的專利，讓更多的中小企業(yè)用戶也能享受到高清視頻會議帶來的溝通價值。

　　分析人士認(rèn)為，隨著技術(shù)的逐步成熟以及市場競爭的加劇，國內(nèi)各視頻會議系統(tǒng)廠商將逐步降低產(chǎn)品價格，在推動視頻會議系統(tǒng)市場進一步發(fā)展的同時占據(jù)更多的市場份額。市場預(yù)測數(shù)據(jù)顯示，2006年是高清產(chǎn)品的成長期，2007年是高清產(chǎn)品的普及期，整個行業(yè)將在2008年完成產(chǎn)品的轉(zhuǎn)型，隨著技術(shù)與市場的成熟，一場高清進標(biāo)清退的好戲?qū)涎荨?

CTI論壇編輯


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