視頻通信是指在現(xiàn)有的公共或?qū)Ｓ猛ㄐ啪W(wǎng)絡上承載以視頻為主，包括語音、數(shù)據(jù)等多媒體信息傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)。在發(fā)展初期，它主要用于各級政府的遠程行政會議，因而人們習慣上稱之為“會議電視”或“視頻會議”。但是，隨著技術的發(fā)展，視頻通信的功能遠不是如此“單一”，它逐漸發(fā)展成為支持超媒體技術的通信系統(tǒng)，滿足人們對一體化網(wǎng)絡和一體化辦公的要求，正融入到人們的日常工作和生活中。
　　2 頻通信應用發(fā)展回顧
　　1990年，ITU-T的前身CCITT通過了H.320系列視頻通信框架標準，繼而出現(xiàn)了第一個實用的數(shù)字視頻通信產(chǎn)品。H.320系列標準中采用H.261 CIF/QCIF視頻格式和G.711/G.722/G.728音頻格式，支持ISDN BRI/PRI和DDN/E1通信網(wǎng)絡，具有良好的視頻，音頻質(zhì)量和較強的穩(wěn)定性和安全性。但其局限性也很明顯，如功能單一、對電路要求高、電路運營費用高等，妨礙了視頻通信技術的普及和推廣。
　　1996年，ITU-T通過了基于包交換網(wǎng)絡的H.323系列標準，它的全稱是“不保證服務質(zhì)量的局域網(wǎng)上的視音頻系統(tǒng)”。H.323標準的推出使得視頻通信的應用在1998年后取得了較快的發(fā)展。H.323的應用也逐漸超過了H.320，成為市場的主流。但是H.323與H.320一樣。主要支持視音頻的傳輸，仍顯得功能唯一，另外，它不保證服務質(zhì)量的弱點，使得在對穩(wěn)定性、安全性要求較高的領域不被采用。
　　在視頻通信（會議電視）技術誕生至今的20余年中，隨著網(wǎng)絡與通信技術及其相關標準的不斷發(fā)展，市場對于視頻通信應用的需求也發(fā)生了巨大的變化。
　　在視頻通信發(fā)展初期，能夠在異地看到對方的圖像，聽到對方的聲音，已經(jīng)是很令人驚奇的事情了。因此，早期的視頻通信主要是“可視電話”或“會議電視”的功能，它滿足了人們渴望獲取圖像信息的要求。
　　隨著會議電視的普及，人們開始考慮視頻通信技術能否用于需要遠程通信的其它領域，如遠程教學和遠程醫(yī)療。H.323的出現(xiàn)滿足了基于IP的校園網(wǎng)傳輸視頻的要求，特別是基于T.120的電子白板等數(shù)據(jù)應用滿足了遠程教學中的白板討論，播放幻燈片、傳送教師講義等需求。在這期間，中國第一個全國遠程教學網(wǎng)在北京郵電大學建成。
　　隨著視頻通信應用的不斷深入，不同行業(yè)的用戶越來越感覺到功能單一的“會議電視”不能滿足他們的需求。例如：政府應用在大力推廣電子政務的前提下，越來越強調(diào)“遠程辦公”、遠程查看、共享或修改辦公文檔和數(shù)據(jù)報表；運營商則希望將應用推廣到個人，在視音頻通信的同時支持網(wǎng)上聊天，從而擴大其增值業(yè)務的收入；氣象、水利行業(yè)需要支持傳輸高清晰度衛(wèi)星云圖，作為遠程會商的基礎；遠程教學的用戶希望能加入流媒體功能，支持授課內(nèi)容的廣播、存儲和點播回放；遠程醫(yī)療的用戶需要傳送各種高清晰醫(yī)學圖片，并能結(jié)合各種醫(yī)療儀器遠程獲取病人的各種信息；而對于中小型企業(yè)用戶，更是不希望視頻通信只用于顯示上層經(jīng)理的形象，他們更希望能用于產(chǎn)品設計討論、產(chǎn)品發(fā)布、員工培訓……這些需求顯然是以往“會議電視”所不能滿足的。
　　視頻通信技術未能廣泛普及的重要原因就在于傳統(tǒng)的功能單一的“會議電視”不能滿足各個領域用戶的專業(yè)化需求。值得慶幸的是，隨著技術的發(fā)展，包括視音頻信息編碼技術、多媒體技術、計算機技術、網(wǎng)絡技術等在內(nèi)的綜合技術的發(fā)展，滿足上述用戶專業(yè)化需求的愿望正在成為現(xiàn)實。我們稱這一綜合技術為“超媒體技術”等在內(nèi)的綜合技術的發(fā)展。超媒體技術能夠真正滿足用戶對一體化網(wǎng)絡的需求。
　　3 超媒體通信技術
　　超媒體通信技術是傳統(tǒng)視頻通信技術進一步發(fā)展的產(chǎn)物，主要包括7個方面的內(nèi)容。
　　3.1 支持ITU-T H.320/H.323標準的多媒體通信系統(tǒng)
　　視頻通信區(qū)別于個人計算機應用的最主要的一點在于它是滿足ITU-T標準的通信系統(tǒng)。標準性保障了區(qū)內(nèi)、國內(nèi)或國際通信的互通性和互控性，就像打電話時用戶不需要考慮交換機和對端電話機的型號一樣，因為是基于通信標準的，所以H.320/H.323標準仍將是超媒體通信技術的基礎。
　　3.2 視頻編碼技術
　　視頻編碼需要將100 Mbit/s的圖像數(shù)據(jù)壓縮到2Mbit/s甚至更低，這樣視頻通信技術才能夠使用。1976年，陳文雄博士提出了基于離散余弦變換（DCT）實現(xiàn)數(shù)字視頻編碼的算法，奠定了視頻編碼技術的基礎。而1990年ITU-T通過的H.261標準則成為視頻編碼的經(jīng)典技術標準，這一點從1990年至今視頻編碼技術的演進情況就能看出。
　　·1990年，H.261：幀間預測編碼和幀內(nèi)DCT的混合編碼方法。
　　·1995年，H.263：是H.261的發(fā)展，重點在于改善了低碼率（<384 kbit/s）下的圖像編碼質(zhì)量，尤其是減少了低碼率下圖像出現(xiàn)拖影或馬賽克的情況。H.263在結(jié)構上仍沿用H.261的幀間預測編碼和幀內(nèi)DCT的混合編碼方法，改進之處在于半像素精度的運動補償、優(yōu)化的可變長編碼表（VLC）以及更好的運動矢量預測。同時，H.263還提供了無限制運動質(zhì)量模式（Annex D）、高級預測模式（Annex F）、PB幀模式（Annex G）以及基于句法的算術編碼模式（SAC）（Annex E）選項。但對于高碼率（>384kbit/s），H.263的圖像編碼質(zhì)量則與H.261的圖像編碼質(zhì)量判別不明顯。
　　·1998年，H.263+（H.263版本2）：是H.263的增強版，提出了16個可選項（Annex I，J，K，L……），通過提高編碼的效率和靈活性、支持編碼質(zhì)量可擴展性及提高容錯和抗誤碼性，從而改進了編碼的質(zhì)量和效率。
　　·H.263++：常談到的H.263++并不是ITU-T標準的名稱，而是對H.263+在增加了Annex U（增強的參考圖像選擇）、Annex V（數(shù)據(jù)分割）、Annex W（增強的補充信息）選項后的通稱。H.263+/H.263++提出的眾多選項往往令使用者無所適從，因此目前市場上的產(chǎn)品也都是根據(jù)需要實現(xiàn)其中的部分選項。
　　·2003年，H.264：與以前的標準一樣，H.264也是采用幀間預測編碼和幀間變換編碼的混合編碼方式。H.264標準的亮點在于高精度、多模式的運動估計、4×4塊的整數(shù)變換、統(tǒng)一的VLC、幀內(nèi)預測以及容錯性和抗誤碼能力。理論上，H.264的編碼效率應比H.263的編碼效率高50％，但實際產(chǎn)品中圖像質(zhì)量的改善量目前并不樂觀，權威估計在15％～40％之間。從另一方面講，H.264性能的改進是以增加復雜性為代價而獲得的，而且目前市場上新推出的產(chǎn)品還沒有經(jīng)過兼容性、穩(wěn)定性等實際應用的考驗。綜合以往新標準、新產(chǎn)品投入市場應用實際的經(jīng)驗，到2005年，H.264的應用會逐步發(fā)展起來并趨向成熟。
　　3.3 語音編碼技術
　　在H.320/H.323體系結(jié)構下，目前語音編碼采用的是G.711/G.722/G.728編碼算法，能夠較好地滿足語音傳輸?shù)囊�求。對于H.323中新推出的G.723和G.729，因為語音質(zhì)量較差，所以更多地應用于Internet的個人通信，而未被企業(yè)型應用采用。
　　3.4 T.120數(shù)據(jù)應用
　　H.320/H.323體系結(jié)構下數(shù)據(jù)應用標準T.120，可以支持T.126交互式電子白板、文件傳輸、應用程序共享。它的優(yōu)點在于：數(shù)據(jù)傳輸無失真，從而可以保證傳輸白板或圖片的高清晰度；支持交互式操作（能夠?qū)崿F(xiàn)遠程協(xié)作功能，如對文檔的共享、查看和修改等），這對于遠程教學和遠程討論是非常重要的。
　　3.5 遠程協(xié)作技術
　　在遠程辦公應用中，用戶往往需要通過遠程協(xié)作實現(xiàn)對文檔的共亨、查看或修改。遠程協(xié)作技術支持常用的辦公軟什，如MS Word、Excel、PowerPoint文檔的遠程共享，支持共享桌面（Desktop Sharing），支持Internet瀏覽、Web會議、論壇或者聊天室應用。遠程協(xié)作將會真正使人們能夠?qū)崿F(xiàn)異地辦公或遠程教學。
　　3.6 流媒體技術
　　流媒體技術簡單、易實現(xiàn)和易擴展等特性，使得它在計算機網(wǎng)絡得到了廣泛的應用。在視頻通信中，結(jié)合流媒體技術，利用單播（Unicast）或組描（Multieast）等網(wǎng)絡技術，更容易將交互式的視頻內(nèi)容單向廣播到辦公局域網(wǎng)或校園網(wǎng)，使更多的人非常方便地接收到視頻通信的內(nèi)容。另一方面，它還可以把實時的視頻通信的內(nèi)容進行非實叫的存儲、點播或回放。
　　3.7 多媒體信息傳輸
　　在人們交流的過程中，單純音視頻之外的信息占的比例越來越大，如教師的電子課件、氣象部門的動態(tài)氣象云圖、醫(yī)生的醫(yī)學圖片等。因此，在視頻通信中需要全面地支持各種多媒體信息的傳輸，包括多媒體視頻擂放，支持常見的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4和RM、AVI、MOV等視頻格式；多媒體音頻的播放，支持WAV、MIDI、MP3等音頻格式；支持BMP、GIF、JPEC像素格式的圖像，支持Visio、Flash、CG等矢量格式的圖形；支持超文本的共享，如ASCII／PDF／HTML等文本格式。
　　4 視頻技術和應用的發(fā)展趨勢
　　首先，標準化問題仍然是視頻通信廠商，尤其是國內(nèi)/商在技術發(fā)展過程中需要特別注意和解決的問題。符合ITU-T利國家相互通信標準，旨在保證設備的互通和互控性。雖然H.320/H.323還不完善或存在技術瓶頸，但在可預見的二三年內(nèi)，仍然會是電路交換/包交換網(wǎng)絡上的視頻通信框架標準，而標準化的產(chǎn)品才能確保市場應用的普及和推廣。
　　其次，作為視頻通信技術的重點和難點，信息壓縮技術在近兩年內(nèi)會緩慢發(fā)展。員然它的目標是在盡可能低的碼率下獲得盡可能好的圖像質(zhì)量，但以目前的技術水平和通用CPU處理能力，基于軟件的音視頻編碼器還很難滿足企業(yè)、尤其是專業(yè)領域用戶的需求。所以，軟，硬件結(jié)合的產(chǎn)品仍將是上流。
　　再次，超媒體應用技術的普及將為未來視頻通信應用的迅速推廣奠定基礎。視頻通信技術要跳出傳統(tǒng)的“會議電視”。超媒體技術將解決“會議電視”功能單一的問題，實現(xiàn)遠程教學、遠程醫(yī)療、遠程辦公、氣象、電力、水利和企業(yè)等專業(yè)領域?qū)τ谝曨l通信豐富的應用需求。
　　另外，從市場應用細分的角度來看，視頻通信的專業(yè)應用仍將是主流。它通過專用的DSP完成高質(zhì)量的視音頻編碼，同時通過軟件支持超媒體技術應用。個人視頻通信應用范圍將逐漸擴大，純軟件或類似可視電話的簡單、易用、低價產(chǎn)品在未來將會逐漸得到普及，方便人們的溝通、交流和娛樂。
　　總而言之，技術發(fā)展是永無止境的，但是技術不是為了技術本身而存在和發(fā)展，現(xiàn)代通信技術發(fā)展的目的是滿足每個人在任何時間、任何地點的獲取和表達各種信息的要求。所以視頻通信技術的發(fā)展方向在于突破傳統(tǒng)的功能單一的“會議電視”，實現(xiàn)滿足專業(yè)需求的“超媒體”應用，真正地融入到人們的日常工作、生活中。這將是視頻通信應用取得發(fā)展、業(yè)內(nèi)廠商得以在市場立足的必然趨勢。

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