視頻通信發(fā)展方興未艾 3G的來(lái)臨將推波助瀾
2004/04/07
視頻通信(簡(jiǎn)稱(chēng)視訊)將成為未來(lái)的通信潮流，視頻通信應如何發(fā)展是當前通信領(lǐng)域大家談?wù)摰臒狳c(diǎn)話(huà)題之一。的確如此，也僅限如此，視頻通信始終是談?wù)摰摹盁狳c(diǎn)”，而不是通信發(fā)展的“熱點(diǎn)”，更不是業(yè)務(wù)收入的“熱點(diǎn)”。是否如此，你只要留心一下你周?chē)袔讉�(gè)人真正使用過(guò)視頻通信系統就可以知道了。除了一些大型企業(yè)和機關(guān)單位的個(gè)別人之外，真正用過(guò)視頻通信的人卻很少，視頻通信的收入在運營(yíng)商的業(yè)務(wù)中所占比例則更小。顯然，這里存在一系列發(fā)人深思的潛在問(wèn)題：視頻通信應該“熱”，但實(shí)際上并不“熱”，原因何在？是否正常？視訊產(chǎn)業(yè)將如何發(fā)展？
視頻通信難掀熱潮
視頻通信發(fā)展緩慢，難掀熱潮的由來(lái)已久。如果1865年的法國巴黎到里昂之間的最原始的傳真通信可以算作最早的圖像通信的話(huà)，那么可以說(shuō)圖像通信和語(yǔ)音通信(1876年貝爾發(fā)明電話(huà))同時(shí)起步。到了100年以后的1964年，美國紐約國際博覽會(huì )的第一部“可視電話(huà)”的展出，它標志現代圖像通信的開(kāi)始，然而此時(shí)的作為語(yǔ)音通信工具的電話(huà)已在世界范圍內十分普及并已開(kāi)始向數字化邁進(jìn)。
隨后而至的通信數字化使人們預期在上個(gè)世紀70年代將會(huì )有一個(gè)圖像通信發(fā)展的高潮。然而，這一“高潮”始終只是停留在字里行間，并沒(méi)有能夠真正實(shí)現。又過(guò)了十幾年，隨著(zhù)人們對視頻處理、視頻壓縮編碼研究的節節突破，尤其是標志著(zhù)視頻通信走出實(shí)驗室的H.261標準的制定，人們再一次以為數字化的視頻通信高潮即將在上一世紀80年代末90年代初出現。然而，在此期間視頻通信雖然獲得了長(cháng)足的進(jìn)展，但是離人們所期望的“高潮”仍相去甚遠。在這一時(shí)期，在通信領(lǐng)域真正可以稱(chēng)得上發(fā)展高潮的卻是移動(dòng)通信。
我們將圖像通信和語(yǔ)音通信相比較就會(huì )發(fā)現，圖像信息(主要指自然圖像)比較“原始”，人人都可一看即懂；相對而言，語(yǔ)音和文本信息比較“高級”，需要依靠某種“規則”才能理解其意。因而，長(cháng)期以來(lái)，人們將語(yǔ)音和文本作為關(guān)鍵的信息交流的載體，而圖像往往只起輔助和觀(guān)賞作用，處于“沒(méi)有它也行，有它當然更好”這樣一種地位。通俗地說(shuō)，語(yǔ)音、文本信息量小，可起“要害”的作用，而圖像信息量大、傳輸困難，并不起“要害”作用。這種由圖像信息本身的特點(diǎn)所決定的狀態(tài)是難以突破的，因此圖像通信長(cháng)期以來(lái)進(jìn)展緩慢，即“熱”不起來(lái)，這應該屬于完全正常。
技術(shù)仍然是關(guān)鍵
通信業(yè)務(wù)的“冷”和“熱”雖說(shuō)是由市場(chǎng)決定的，但市場(chǎng)又是由什么決定的呢？不外乎是由技術(shù)和需求兩個(gè)因素。毫無(wú)疑問(wèn)，需求是自古以來(lái)就有，人們以實(shí)現“千里眼”為代表的愿望從未消失過(guò)，一直存在。因此，話(huà)說(shuō)回頭，關(guān)鍵的因素仍然在于技術(shù)，在于現今的技術(shù)能否廉價(jià)、方便地提供高質(zhì)量的視頻傳輸。
一般說(shuō)來(lái)，圖像信息量要大于語(yǔ)音一個(gè)數量級、大于數據兩個(gè)數量級，今天的數字通信系統如果不傳輸圖像，則其容量和速度綽綽有余。但是，面對圖像，尤其是面對視頻信息的傳輸，其能耐就顯得十分尷尬。相信每一個(gè)體驗過(guò)網(wǎng)絡(luò )視頻通信的人都會(huì )遇到這樣的情形：畫(huà)面上的圖像時(shí)而流暢，時(shí)而停頓，這些都是因線(xiàn)路不暢、網(wǎng)絡(luò )擁塞而造成的。網(wǎng)絡(luò )不能保證視頻信息的暢通。
對于早期的模擬網(wǎng)絡(luò )，模擬視頻通信因技術(shù)和成本根本無(wú)法做到實(shí)用和普及。數字通信網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展和數字視頻處理技術(shù)的進(jìn)步為視頻通信的實(shí)用和普及打開(kāi)了一條可行之路。但是，現階段數字視頻只是數字通信系統中的一種業(yè)務(wù)，在整個(gè)通信過(guò)程中，視頻的特點(diǎn)基本上只體現在終端設備上。而實(shí)際上視頻信息的傳輸對通信網(wǎng)絡(luò )的要求很高，現在所有普及的通信網(wǎng)絡(luò )，無(wú)論是電話(huà)網(wǎng)絡(luò )還是IP網(wǎng)絡(luò )，都不是專(zhuān)為視頻而設計，甚至連最起碼的考慮也沒(méi)有。而是在現有網(wǎng)絡(luò )的基礎上作了種種的修改和彌補，例如制定多種有利于實(shí)時(shí)傳輸的協(xié)議、增加具有多點(diǎn)寬帶交換功能的設備等等。因此，在視頻傳輸中出現這樣和那樣的問(wèn)題也是不足為怪的。
這些技術(shù)問(wèn)題的存在，同時(shí)又不像移動(dòng)通信那樣有強大的外部應用壓力，因此，視頻通信的技術(shù)問(wèn)題的解決必然要假以時(shí)日，呈現的是一種漸進(jìn)的發(fā)展過(guò)程。
3G促進(jìn)視頻通信發(fā)展
人們在文本和語(yǔ)音通信基本得到滿(mǎn)足的情況下，很自然會(huì )要求開(kāi)通直觀(guān)、方便的視頻通信，實(shí)際上就是要求建立一個(gè)豐富多彩的多媒體通信環(huán)境。從目前的發(fā)展趨勢看，移動(dòng)通信和多媒體通信是整個(gè)通信領(lǐng)域發(fā)展的主線(xiàn)。十多年來(lái)，移動(dòng)通信發(fā)展速度非凡，普及率很高。相對而言視頻通信的發(fā)展卻不盡人意，目前整個(gè)市場(chǎng)規模和產(chǎn)業(yè)規模都很小。
即將來(lái)臨的3G(第三代移動(dòng)通信)其本質(zhì)是將這兩種通信系統有機地結合起來(lái)。我們可以從3G的兩個(gè)主要目標，即高速優(yōu)質(zhì)的數據傳輸和承載多媒體業(yè)務(wù)就可看出。就視頻通信的質(zhì)量而言，按照這一目標設計的網(wǎng)絡(luò )，和現在經(jīng)過(guò)修補的網(wǎng)絡(luò )相比，它充分考慮到實(shí)時(shí)媒體流的處理、同步(媒體間、媒體內)、信道誤碼等環(huán)節，肯定具有相當的優(yōu)勢。因此，作為3G業(yè)務(wù)模式中核心內容的移動(dòng)視頻通信，無(wú)疑將成為3G業(yè)務(wù)中一個(gè)舉足輕重的部分。可以想像，移動(dòng)視頻的傳輸必定會(huì )借助于3G網(wǎng)絡(luò )的普及進(jìn)入一個(gè)新的階段。
盡管3G將會(huì )成為一個(gè)全新的多媒體通信平臺，但是由于3G本身存在的問(wèn)題，以及視頻通信的種種技術(shù)、市場(chǎng)等問(wèn)題，3G并非視頻通信的救世主，只是對視頻通信的發(fā)展起著(zhù)很大的促進(jìn)作用。
用平淡務(wù)實(shí)的眼光來(lái)發(fā)展視頻通信
視頻通信的發(fā)展是從屬于通信網(wǎng)的。通信網(wǎng)今后的主要向IP方向、個(gè)人通信方向、無(wú)線(xiàn)通信方向、智能方向以及多媒體方向發(fā)展，這也是視頻通信的發(fā)展方向，將來(lái)的視頻通信無(wú)處不在。現在有越來(lái)越多的運營(yíng)商、制造商認識到這一點(diǎn)，視頻通信正逐漸成為運營(yíng)商的一個(gè)戰略重點(diǎn)。
然而，視頻通信美好的語(yǔ)音前景和市場(chǎng)前景是毋庸置疑的，但要想將理想的藍圖變?yōu)殡S手可觸的實(shí)際卻并非易事，難以真正把握。視頻通信業(yè)務(wù)在全世界都是難題，沒(méi)有十分成功的先例。指望它和語(yǔ)音通信發(fā)展水平的巨大落差在短短的幾年、十幾年內就能得到解決，這顯然是不現實(shí)的。但只要和語(yǔ)音通信相比，圖像通信才開(kāi)始“走出實(shí)驗室”，“走進(jìn)市場(chǎng)”，我們就沒(méi)有理由不沉下心來(lái)規劃我們的每一件工作，用一種平常的心態(tài)去對待視頻通信的發(fā)展。
技術(shù)成熟尚待時(shí)日，消費者對視頻業(yè)務(wù)的認識有一個(gè)過(guò)程，用務(wù)實(shí)、積極的態(tài)度發(fā)展視訊產(chǎn)業(yè)，不追求令人羨慕高速發(fā)展，也不懼怕長(cháng)期耐心的耕耘，因為我們看清楚了視頻通信必將普及的趨勢。 鏈接 移動(dòng)IP網(wǎng)絡(luò )上的實(shí)時(shí)視頻傳輸。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )上的視頻業(yè)務(wù)主要提供圖像交互和對話(huà)服務(wù)，這就意味著(zhù)在GPRS上提供的視頻服務(wù)必須實(shí)時(shí)運行，每次服務(wù)的單路延遲不超過(guò)200ms，而使用重傳和重復請求的系統就不容易實(shí)現此目標。相反地，RLC層(無(wú)線(xiàn)鏈接控制)運行在不確認模式下，不涉及任何的重傳情況。在點(diǎn)對點(diǎn)的應用層，使用的傳輸層協(xié)議是用戶(hù)數據報協(xié)議(UDP)，與TCP不同，UDP覆蓋IP層并不使用重復請求機制。
視頻數據的細化打包可以保證信道使用和差錯健壯性之間的最優(yōu)化關(guān)系。研究人員曾經(jīng)試圖改進(jìn)優(yōu)化技術(shù)，將壓縮的視頻數據打包成RTP分組，實(shí)現IP網(wǎng)絡(luò )上的實(shí)時(shí)傳輸。他們工作的主要重點(diǎn)是將MPEG-4數據流與其他的RTP載荷實(shí)現同步，在反向信道上使用RTP控制協(xié)議監視MPEG-4傳送性能，以及依靠RTP的混合，將MPEG-4和其他實(shí)時(shí)數據流組合到統一的數據流中。然而，這些打包器技術(shù)并不是針對分組視頻的差錯健壯性的，視頻載荷的大小以及每個(gè)分組中的視頻序列直接影響著(zhù)差錯健壯性和視頻應用的信道利用，因此，為實(shí)現最佳服務(wù)質(zhì)量，打包器機制中的差錯恢復問(wèn)題需要著(zhù)重考慮，同時(shí)，由于移動(dòng)信道條件的時(shí)變特性，打包器技術(shù)應具備自適應性，以使網(wǎng)絡(luò )在任何時(shí)刻都維持吞吐量和差錯恢復間的最優(yōu)化關(guān)系。
分層視頻編碼除了在傳輸過(guò)程中有很多優(yōu)點(diǎn)外，其固有的差錯恢復性也是一大特點(diǎn)。分層視頻編碼通常伴隨著(zhù)UEP(不平等的差錯保護)的使用，使高優(yōu)先級基本層獲得一個(gè)可保證的服務(wù)質(zhì)量并使之細化。這種方法被稱(chēng)為帶傳輸優(yōu)先級的分層編碼，在視頻傳輸系統中專(zhuān)門(mén)用來(lái)使差錯恢復變得更加容易。
為實(shí)現視頻傳輸質(zhì)量的提高還可以通過(guò)將視頻數據作為兩個(gè)獨立的數據流發(fā)送，來(lái)實(shí)現視頻比特流不同部分的優(yōu)化。這種情況下編碼器要求網(wǎng)絡(luò )通過(guò)不同優(yōu)先級的信道來(lái)發(fā)送數據，將更重要的和差錯敏感的數據分配給更可靠更安全的信道。因此，運動(dòng)和報頭數據流被設定為更高的差錯保護等級，再經(jīng)比紋理數據流更可靠的載體來(lái)傳送。在MPEG-4壓縮標準系統中，數據分割是將關(guān)鍵數據放在每個(gè)視頻分組的開(kāi)始，從而在第二部分中低敏感性的紋理數據出錯時(shí)，抑制丟失視頻分組的可能性。
優(yōu)先級傳輸方法的應用范圍包括視頻分層、視頻數據分割、UEP和分優(yōu)先級的多重載體的視頻傳輸，然而在移動(dòng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )中，在應用層優(yōu)先級機制的應用將使得所有網(wǎng)絡(luò )和傳輸層報頭失去保護，高差錯比特率也會(huì )導致分組附件重要部分的損壞，例如敏感載荷數據的報頭等。而且，在應用層使用優(yōu)先級機制會(huì )對各種應用的共同運行產(chǎn)生限制，這意味著(zhù)系統提高服務(wù)質(zhì)量需要修改所有運行的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議。為了在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )上高效地使用數據優(yōu)先級方案，就必須完善視頻傳輸機制，由于視頻信息被設計成不同的數據流，高優(yōu)先級的數據流包含著(zhù)敏感視頻信息，每個(gè)數據流在不同的移動(dòng)載體信道上傳輸，由所運行的網(wǎng)絡(luò )來(lái)提供傳輸載體，因此在該網(wǎng)絡(luò )上，每個(gè)信道需要滿(mǎn)足不同的QoS等級，從而實(shí)現視頻通信的傳輸質(zhì)量?jì)?yōu)化。
ChinaByte(e.chinabyte.com)—通信產(chǎn)業(yè)報
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