視訊新支點(diǎn)-H.264&H.239技術(shù)應用分析
于翔 吳作鵬
2004/07/02
在視頻應用領(lǐng)域，對帶寬資源的高需求，以及由此而產(chǎn)生的高成本投入，讓很多心儀高品質(zhì)會(huì )議視聽(tīng)效果的用戶(hù)望而卻步。另外，網(wǎng)絡(luò )的發(fā)展速度以及應用成本降低的幅度已經(jīng)滯后于視頻應用的發(fā)展，并逐漸成為視頻應用發(fā)展的最大障礙。然而行業(yè)新標準H.264、H.239等視頻壓縮技術(shù)的發(fā)展壯大正試圖幫助用戶(hù)充分利用現有的有限帶寬資源，獲取更高的視、音頻質(zhì)量和最佳的會(huì )議體驗。
IDC的統計結果：2003年視頻通信市場(chǎng)份額大概在10億美元，然而隨著(zhù)企業(yè)集團需求的猛增，市場(chǎng)空間在未來(lái)1～2年內將急驟擴大。2004年和2005年，中國視頻通信市場(chǎng)增長(cháng)率將保持在32%以上。美國IDG同時(shí)預測的年度IT業(yè)界熱點(diǎn)技術(shù)中，視頻通信技術(shù)位居前列。
技術(shù)亮點(diǎn)
視頻通信留給人們的印象往往是需要高帶寬，事實(shí)確實(shí)如此，帶寬無(wú)疑保障了通信的質(zhì)量。而最近，H.264、H.239行業(yè)標準的發(fā)展正在試圖實(shí)現低帶寬條件下視訊的應用。
H.264和H.239是國際上目前有關(guān)視頻會(huì )議的最新標準。H.264/AVC是由ITU-T的視像專(zhuān)家組（VCEG）大力發(fā)展研究的適應于低碼率傳輸的新一代視頻壓縮標準；H.239的主要內容是關(guān)于在視頻會(huì )議系統中使用多條視頻通道，定義了使用角色標識來(lái)實(shí)現控制、指示和能力交換機制。
國際電信聯(lián)盟（ITU）視頻技術(shù)標準委員會(huì )從90年代中期開(kāi)始討論H.264技術(shù)。他們認為，今后花費在計算芯片和內存上的成本將急劇下降，從而帶來(lái)視頻壓縮功能的大幅提高，這些討論最終促成設立ITU視頻編碼專(zhuān)家組（VCEG）領(lǐng)導下的“H.26L”項目。2001年12月，該項目組與ITU/ISO聯(lián)合視頻工作組（JVT）共同開(kāi)發(fā)MPEG技術(shù)，他們研究的最終結果就是現在的H.264標準（也稱(chēng)做H.26L、JVT編碼、ISO/IEC 14496-10、MPEG-4 Part 10和MPEG-4 AVC）。它的目標是發(fā)展一種簡(jiǎn)單的、直接的、高壓縮性能的視頻編碼設計，并針對“會(huì )話(huà)”服務(wù)（可視電話(huà)）和“非會(huì )話(huà)”服務(wù)（視頻的存儲、廣播及流媒體）提供更加適于網(wǎng)絡(luò )傳輸的方案。由于它支持廣播級的視頻，并以小于1Mbps的速率在互連網(wǎng)上進(jìn)行高質(zhì)量傳輸，因此，采用H.264技術(shù)的MPEG-4在低碼率視頻傳輸上取得了突破性的進(jìn)展。據悉，挪威泰德和寶利通已經(jīng)生產(chǎn)出支持H.264的產(chǎn)品，鼎視通在遠航系列產(chǎn)品中也宣布支持該標準。
2003年7月，ITU批準了H.239標準，該標準支持“Additional Media Channels for H.3xx System”。基于此項技術(shù)，視頻用戶(hù)可以得到雙流視頻服務(wù)。寶利通的People+Content（基于PictureTel創(chuàng )新的）和挪威泰德的Duo Video都允許主機在一個(gè)視頻會(huì )議中同時(shí)發(fā)送視頻和內容（PowerPoint、瀏覽器屏幕內容等）。另外，該標準所提供的方案同時(shí)適用于基于信令的H.320和H.245系統，可以實(shí)現在會(huì )議系統中同時(shí)傳送和顯示多路視頻信息。據悉，RADVISION、Sony和VCON等公司也都宣布支持H.239并生產(chǎn)出了相關(guān)產(chǎn)品。
并非完美
盡管H.264和H.239二者對視頻通信技術(shù)的發(fā)展起到了推動(dòng)作用，但它們仍然存在自己的弱點(diǎn)。由于H.264適用于低碼率環(huán)境，因此對于專(zhuān)網(wǎng)用戶(hù)，它并不具備壓倒式的優(yōu)點(diǎn)，而計算的復雜度也對硬件提出了更高的要求；H.239的致命傷在于這一功能缺乏行業(yè)標準，目前，雙流技術(shù)僅能用于內部平臺，兼容性問(wèn)題亟待解決。
毫無(wú)疑問(wèn)，H.264視頻壓縮技術(shù)能在現有的連接速率下顯著(zhù)提升視頻質(zhì)量，或者以一半的連接速率，獲得現有的視頻效果。例如，用戶(hù)習慣利用H.263編碼技術(shù)在768Kbps的速率下獲得高質(zhì)量的視頻圖像，而使用H.264技術(shù)只要384Kbps的連接速率就可達到同樣的效果。這樣做的最基本好處是: 幫助用戶(hù)更加有效地利用現有的通信基礎設施，更加輕松地部署商務(wù)級視頻會(huì )議系統，并給視頻會(huì )議系統帶來(lái)更好的成本效率。另一個(gè)不能忽視的現實(shí)是：H.264獲得優(yōu)越性能的代價(jià)是計算復雜度的增加，據技術(shù)人員介紹，編碼的計算復雜度大約相當于H.263的三倍，解碼復雜度大約相當于H.263的兩倍。因此對有充足帶寬的專(zhuān)網(wǎng)用戶(hù)，H.264并不具備壓倒式的優(yōu)點(diǎn)。
另外，H.264要實(shí)現真正的互通，實(shí)現完全的無(wú)縫連接，還要花一定的時(shí)間。據悉，現在設備制造商之間的互通檢測活動(dòng)也在進(jìn)行中。可以肯定的是，盡管H.264產(chǎn)品引起了方方面面的關(guān)注，但什么時(shí)候才能夠真正地提供一個(gè)很大的市場(chǎng)，取決于很多因素，其中有性能問(wèn)題、價(jià)格因素以及人們的接受程度。
而談到H.239，對于視頻用戶(hù)而言，意味著(zhù)能夠在任何H.239終端之間與MCU之間召開(kāi)的點(diǎn)對點(diǎn)或多點(diǎn)會(huì )議中傳送雙視頻流。需要注意的是，在H.239協(xié)議中，附加的視頻流是被定義為單向的（例如，讓人們看到演講者的演講內容），不過(guò)H.239可以允許用戶(hù)容易地在會(huì )議兩點(diǎn)之間切換發(fā)言者，將可以或多或少地解決上述問(wèn)題。另一方面，盡管H.239標準為H.320和H.245（H.310、H.323和H.324）會(huì )議系統增加了附加的媒體通道，也規定了在多點(diǎn)會(huì )議中怎樣創(chuàng )建和定義附加通道，怎樣控制視頻會(huì )議，然而由于這一標準缺乏行業(yè)標準，雙流技術(shù)僅能用于內部平臺，例如寶利通與寶利通之間，泰德與泰德之間，這些協(xié)同工作的問(wèn)題是需要標準組盡快解決的問(wèn)題。
專(zhuān)業(yè)應用是主流
從市場(chǎng)應用細分的角度來(lái)看，視頻通信的專(zhuān)業(yè)應用仍然將是主流。它通過(guò)專(zhuān)用的DSP處理器完成高質(zhì)量的音視頻編碼，同時(shí)通過(guò)軟件支持視訊技術(shù)應用。同時(shí)，個(gè)人視頻通信應用范圍逐漸擴大，純軟件或類(lèi)似可視電話(huà)的簡(jiǎn)單、易用、低價(jià)產(chǎn)品在未來(lái)將會(huì )逐漸得到普及，方便人們的溝通、交流和娛樂(lè )。
首先，標準化的問(wèn)題是視訊廠(chǎng)商，尤其是國內廠(chǎng)商在技術(shù)發(fā)展過(guò)程中需要特別注意和解決的問(wèn)題。符合ITU-T和國家通信標準，旨在保證設備的互通和互控性。雖然H.320/H.323有不完善或技術(shù)瓶頸，但在可預見(jiàn)的2～3年內，仍然會(huì )是電路交換/包交換網(wǎng)絡(luò )上的視頻通信框架標準，而標準化的產(chǎn)品才能確保市場(chǎng)應用的普及和推廣。
其次，作為視頻通信技術(shù)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，信息壓縮技術(shù)在近1～2年內會(huì )取得緩慢但不斷的發(fā)展，H.264技術(shù)的發(fā)展就是很好的佐證。雖然它的目標是在盡可能低的碼率下獲得盡可能好的圖象質(zhì)量，但以目前的技術(shù)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(mǎn)足企業(yè)、尤其是專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域用戶(hù)的需求，所以軟、硬件結合的產(chǎn)品仍將是主流。
綜合來(lái)看，技術(shù)發(fā)展是永無(wú)止境的，但技術(shù)不是為了技術(shù)本身而存在和發(fā)展，現代通信技術(shù)發(fā)展的目的是滿(mǎn)足每個(gè)人在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)獲取和交流各種信息的需求。所以視頻通信技術(shù)的發(fā)展方向在于突破傳統的功能單一的“會(huì )議電視”，實(shí)現滿(mǎn)足專(zhuān)業(yè)需求的綜合應用，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、也是業(yè)內廠(chǎng)家得以在市場(chǎng)立足的必然趨勢。
（作者于翔系《燕趙都市報 冀東版》網(wǎng)絡(luò )管理員）
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