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通信看視頻，視頻看高清

2008/01/28

　　視頻會(huì )議系統正迅速成為許多企業(yè)必不可少的溝通手段。隨著(zhù)視頻技術(shù)的大量普及應用，要實(shí)現視頻溝通已經(jīng)不再復雜，只要正確建立起網(wǎng)絡(luò )架構、管理系統及基礎設備，就可以確保及時(shí)實(shí)現可視溝通。不過(guò)，由于受到視頻通信應用技術(shù)和音視頻編解碼技術(shù)發(fā)展的制約，傳統視頻通信普遍存在圖像和聲音的清晰度的問(wèn)題，低等級的視頻質(zhì)量無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)對高清晰圖像質(zhì)量的特殊需求。

　　高清視頻會(huì )議的出現可以說(shuō)是應時(shí)而生。通過(guò)在辦公室和會(huì )議室安裝高清視頻會(huì )議系統，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(hù)、供應商及商業(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(zhuān)業(yè)廣電行業(yè)發(fā)展起來(lái)，逐漸滲入到其他視頻應用領(lǐng)域以及消費類(lèi)產(chǎn)品。在中國已承諾在2008年奧運會(huì )用高清晰度電視來(lái)為世界傳送奧運會(huì )節目的背景下，毫無(wú)疑問(wèn)，高清市場(chǎng)將會(huì )在中國得到高速的發(fā)展。

　 HDTV規定了視頻必須至少具備720線(xiàn)非交錯式(720p，即常說(shuō)的逐行)或1080線(xiàn)交錯式隔行(1080i，即常說(shuō)的隔行)掃描，屏幕縱橫比為16:9，同時(shí)能兼容接收其它較低格式的 信號并進(jìn)行數字化處理重放。

　　視頻圖像質(zhì)量的好壞一直是衡量視頻會(huì )議系統最為重要的指標之一。在2002年以前，幾乎所有的視頻會(huì )議系統的活動(dòng)圖像都是采用的CIF格式（352×288像素）。2002年以后，部分廠(chǎng)商提出“高清晰”視訊系統（4CIF格式的704×576像素或D1格式的720×576像素）的概念。真正進(jìn)入高清視頻會(huì )議（HD格式，支持1280x720像素）是2006年，在短短一年時(shí)間內，高清成為了主流廠(chǎng)商趨之若鶩的新趨勢。RADVISION中國區總經(jīng)理李平就認為，隨著(zhù)高清顯示設備價(jià)格的下降和IP網(wǎng)絡(luò )應用的推廣，高清會(huì )議將會(huì )成為最大的業(yè)務(wù)增長(cháng)點(diǎn)。他強調，在與傳統視頻的對比中，高清視頻無(wú)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
　
　　傳統視頻通信的主要問(wèn)題在于，經(jīng)過(guò)編解碼后的圖像在解析度、色彩還原度等方面和真實(shí)場(chǎng)景有較大的差距。造成這一現象的主要原因是編解碼設備的編解碼效率低、鏈路動(dòng)態(tài)適應能力差等。

　　如上文所述，當前高清晰數字電視（HDTV）所倡導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(huì )議系統主要應用格式為720P——即逐行720線(xiàn)。

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

　　在圖像的幅面顯示方面，目前高清晰顯示設備均可以同時(shí)支持4∶3和16∶9兩種顯示方式。傳統視頻會(huì )議系統多數采用4∶3顯示方式，而高清晰視頻會(huì )議系統在視頻格式幅型比上應采用更為符合人眼觀(guān)賞習慣的16∶9的顯示方式來(lái)替代傳統視頻會(huì )議系統采用的4∶3的顯示方式，這是因為屏幕顯示區域在垂直解像度（線(xiàn)數）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(huà)面可容納更多的視頻信息，這樣視頻通信中，用戶(hù)就可以獲得更大角度的視頻圖像。

　　音頻質(zhì)量

　　視頻通信過(guò)程是視頻和音頻的實(shí)時(shí)雙向完整通信過(guò)程。在這個(gè)過(guò)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(gè)重要的過(guò)程——音頻通信過(guò)程。如果我們在觀(guān)看高清晰視頻圖像的時(shí)候，不能得到一個(gè)更清晰、連續的音頻效果。那么這個(gè)過(guò)程實(shí)際上就沒(méi)有任何意義，所以其重要性甚至超過(guò)視頻。在傳統的視頻會(huì )議系統中音頻技術(shù)發(fā)展極其緩慢，原因在于目前應用于視頻通信的音頻編解碼壓縮標準都是為了保持傳輸時(shí)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(shí)時(shí)壓縮協(xié)議的標準（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場(chǎng)聲音的還原達不到要求。

　　目前，傳統視頻通信過(guò)程中主要采用的是G.711、G.722、G.722.1、G.728等音頻標準，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，在對現場(chǎng)環(huán)境音的還原過(guò)程中過(guò)多的音頻信息的丟失造成了無(wú)法真實(shí)表現現場(chǎng)情況。而高清視頻會(huì )議系統的音頻頻響范圍達到22kHz，這樣就幾乎可以覆蓋了人耳聽(tīng)覺(jué)的全部范圍，使現場(chǎng)音頻得到真實(shí)自然的還原，并且在還原時(shí)可以采用雙聲道立體聲回放，使整個(gè)視頻通信的聲音有更強的臨近感，達到CD級音質(zhì)。同時(shí)在對鏈路帶寬的適應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(huì )議應用中，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(gè)視頻質(zhì)量更好；在相同的視頻質(zhì)量條件下，哪個(gè)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(gè)問(wèn)題。

　　H.264是繼MPEG-4之后的新一代數字視頻壓縮格式，它既保留了以往壓縮技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和精華又具有其他壓縮技術(shù)無(wú)法比擬的許多優(yōu)點(diǎn)：低碼流（Low Bit Rate）、高質(zhì)量的圖像、容錯能力強、網(wǎng)絡(luò )適應性強等特點(diǎn)。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)壓縮后的數據量只有MPEG-2的1/8、MPEG-4的1/3。顯然，H.264壓縮技術(shù)的采用將大大節省用戶(hù)的下載時(shí)間和數據流量收費。

　　更為重要的是，H.264編碼標準提供了更強的靈活性，為不同的開(kāi)發(fā)商提供了互聯(lián)互通的通用平臺。H.263標準支持眾多不同的版本，而H.264標準只包含極少的壓縮技術(shù)。這樣一來(lái)，可以在不明顯降低視頻質(zhì)量的前提下更輕易地實(shí)現多生廠(chǎng)商不同視頻會(huì )議設備的集成。

　　市場(chǎng)狀況

　　據計世資訊（CCW Research）的調查顯示，目前我國視頻會(huì )議系統市場(chǎng)上共有140多家廠(chǎng)商，但能幫助用戶(hù)實(shí)現高清視頻會(huì )議的廠(chǎng)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)內超一流的廠(chǎng)商。

　　RADVISION公司認為，高清視頻會(huì )議系統市場(chǎng)的成熟還需要解決兩大問(wèn)題，一是技術(shù)方面的，如何大力提高圖像清晰度、簡(jiǎn)化設備。一是市場(chǎng)方面的，如何降低高端的價(jià)格，實(shí)現高清視頻的普及化應用。

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

　　一直以來(lái)，視頻會(huì )議的設備都比較龐大，不方便使用，且設備復雜，不適合安裝、調試和使用。目前各個(gè)廠(chǎng)商和科研機構，正努力促使這些設備走向小型化。這方面RADVISION的做法值得借鑒：通過(guò)提供大量免費軟件客戶(hù)端，提高周邊產(chǎn)品的高清兼容性，降低網(wǎng)絡(luò )應用設備的成本，降低端口開(kāi)銷(xiāo)等方式，大大降低高清視頻會(huì )議的成本。

　　除了通過(guò)簡(jiǎn)化設備降低成本外，目前另外一種比較成熟的做法是在同一次呼叫中同時(shí)包含高清會(huì )議系統和標清會(huì )議系統以及桌面視頻用戶(hù)，不需要所有參與者降級為標清會(huì )議性能。在此基礎上，用戶(hù)可以從他們對不同視頻應用的投資中獲得最大價(jià)值——例如，如果高清會(huì )議（HD）沒(méi)有被充分應用到時(shí)，標清和桌面視頻用戶(hù)的可用端口數量就會(huì )增加，因為每個(gè)端口的開(kāi)銷(xiāo)降低了。這種方式大大降低了高清視頻會(huì )議的整體應用成本，讓有條件的地方充分享受高清視頻帶來(lái)的愉悅體驗，沒(méi)條件的地方也可以實(shí)現標清視頻溝通，不影響會(huì )議效果。從而使高清視頻會(huì )議不僅僅是政府或者一些大型的企事業(yè)單位的專(zhuān)利，讓更多的中小企業(yè)用戶(hù)也能享受到高清視頻會(huì )議帶來(lái)的溝通價(jià)值。

　　分析人士認為，隨著(zhù)技術(shù)的逐步成熟以及市場(chǎng)競爭的加劇，國內各視頻會(huì )議系統廠(chǎng)商將逐步降低產(chǎn)品價(jià)格，在推動(dòng)視頻會(huì )議系統市場(chǎng)進(jìn)一步發(fā)展的同時(shí)占據更多的市場(chǎng)份額。市場(chǎng)預測數據顯示，2006年是高清產(chǎn)品的成長(cháng)期，2007年是高清產(chǎn)品的普及期，整個(gè)行業(yè)將在2008年完成產(chǎn)品的轉型，隨著(zhù)技術(shù)與市場(chǎng)的成熟，一場(chǎng)高清進(jìn)標清退的好戲將會(huì )上演。

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