高清视频会议系统分析

【摘　要】高清视频会议系统是相对于传统的标准清晰度的视频会议系统而言的，高清视频会议系统中对于“高清晰”的定义则主要参照于广播电视行业对高清晰电视的界定。国内外对高清晰电视的界定还略有不同，美国高清的标准推出的较早，其规定720P(1280×720，逐行扫描)、1080i(1920×1080，隔行扫描)和1080p(1920×1080，逐行扫描)三种格式的图像为高清晰；而中国广电行业的高清标准则只包括1080i和1080p。“高清视频会议”的理念和产品是由国外厂家率先推出并进一步得到发展的，因此，目前行业内的主要产品还都是支持720P分辨率的产品。以下所提到的高清均指720P及以上的视频图像标准，高清视频会议系统是指能够采集、传输和显示高清晰图像的视频会议系统。

【关键词】视频会议系统；高清

1.高清视频会议系统定义

对于高清晰度的视频格式(以720P标准为例)，首先，它的分辨率达到1280×720像素，这种图像比标准清晰度的图像多了近9倍的图像信息量。在一个50英寸的屏幕上，由于标清图像中没有提供高质量视图所需要的足够多的图像信息，图像被放大后将显现出明显的劣化，而高清晰图像所具有的像素数可以极大提升画面质量，使大屏幕上的画面显得更清晰、流畅，在视频会议中，这种高清的视频可以使画面颜色更为鲜明和真实，更好地改善整体的视觉体验并有效消除参会者的会议疲劳感。高清视频显示采用了逐行扫描模式，对于小型视频显示器(小于27英寸)，标清视频看上去还能足够清晰、流畅，但是如果屏幕超过27英寸，标准清晰度的图像质量就会有明显的下降。同时，隔行扫描会有比较明显的场间闪烁，拍摄移动物体时容易产生边沿锯齿化等不良效应，而逐行扫描则完全可以减少大屏幕上的锯齿画面并使画面动作变得更为流畅。在图像的显示幅面方面，传统的标准清晰度图像采用的是4:3的显示方式，而高清晰视频系统中图像采用的是16:9的显示方式。相关测算结果表明，16:9的图像更为符合人眼的观赏习惯，同时，在屏幕显示区域的垂直解析度(线数)相同的情况下，采用16:9显示方式的可视面积比4:3显示方式的可视面积要增加 20%左右，单帧画面可容纳更多的视频信息。目前，我们大多数会议室所使用的是16:9的高清晰等离子或液晶显示器，虽然这种显示器可以同时支持4:3和16:9两种显示方式，但由于显示器的物理尺寸以及像素数比都是16:9，因此其对16:9格式的图像还原度更好，对于4:3图像的显示则要么使图像拉伸变形，要么在屏幕两侧留有黑边，显示效果要差很多。

2.系统编解码标准

高清视频系统本身只是对动态图像的一种清晰度标准，对实现标准并没有严格的定义，目前高清视频会议系统所参照的编解码标准主要有H.264和MPEG-2 两种。H.264标准H.264是由ISO/IEC与ITU－T组成的联合视频组(JVT)制定的新一代视频压缩编码标准，在ISO/IEC中该标准命名为AVC(Advanced Video Coding)，作为MPEG-4标准的第10个选项，在ITU-T中命名为H.264标准。H.264作为最新的视频编解码标准在制定时就充分考虑了多媒体通信对视频编解码的各种要求，借鉴了H系列和MPEG系列视频标准的研究成果，并引入了很多的先进技术，比如4×4整数变换、空域内的帧内预测、1/4像素精度的运动估计、多参考帧与多种大小块的帧间预测等，极大提高了同等带宽水平下的图像质量。由于H.264标准作为最新的视频编解码标准在制定时就充分考虑了多媒体通信对视频编解码的各种要求，借鉴了H系列和MPEG系列视频标准的研究成果，在技术上具有优势。目前，在高清会议电视行业，各主流厂家全部基于此标准来开发产品。

3.高清视频会议技术体制

目前视频会议系统所选用的体制主要是 依据ITU－T的两大框架建议H.320和H.323来进行。H.320是基于电路交换技术，它的优点是面向连接，传输速率稳定、时延小、QoS有保证、安全，缺点是组网方式固定、不灵活，带宽利用效率低。H.323是基于IP包交换技术，它的优点是组网方式灵活，带宽利用效率高，缺点是带宽及传输质量不能完全保证，网络安全性比较差。在对通道的需求方面，H.320视频会议系统对承载网络需要有时钟同步和保证传输指标的要求，时钟同步可采用内部时钟或外部时钟两种方式来满足MCU三级时钟要求；在传输指标方面，根据 ITU-TN.86及 ITU-T N.90建议所规定信道性能指标极限值“国内/国际视频会议电路以2048kbit/s 速率传输时，比特误码率(BER) 应小于10-6，无误码秒(EFS)应大于92%”。H.323视频会议系统是IP分组网络来传输的，因此IP网络传输H.323视频会议系统的指标主要应包括丢包、延时、抖动、误码率等指标，按照标准要求，活动图像的最大时延为0.25s，最大时延抖动应小于 10ms，可接受的误码率小于10-4。随着IP网络技术的发展，IP网络的QoS问题也得到了很好的解决。基于H.323体制的视频会议系统凭借其灵活性、经济性、多业务综合性等优势，逐步替代了传统的H.320系统，成为视频会议领域的主流标准。

4.高清视频会议系统视频接口

4.1高清传输质量

一般情况下，在高清视频传输质量方面，数字接口优于模拟接口。目前会议室中的显示设备大多是等离子或液晶等数字显示器，用模拟信号来传输视频图像就首先要在显示设备中进行信号的数字化，显示的图像由于多了一次模数转换处理而必然对图像细节产生劣化。在这个指标上，HD-SDI、DVI和HDMI接口优于分量和VGA。

4.2传输距离

高清视频图像的传输距离与信号种类、线缆材料及走线方式有很大的关系，无法确切计算出最常用的传输距离，但对于720P及以上高清信号，几种高清接口的无中继传输距离经验值如下：HD-SDI(75-5同轴电缆)可以传输80～100m；高清分量(75-5同轴电缆)可以传输50m左右；VGA(专用线缆) 可以传输10～15m；HDMI(专用线缆)可以传输15m左右；DVI(专用线缆)可以传输5m左右。

4.3通用性

在上述高清接口中HD-SDI接口是广电行业通用的高清接口，专业的高清摄像机和显示器一般都支持此接口。DVI和HDMI接口一般应用在民用设备中，近两年推出的电脑显示器、液晶电视和等离子电视一般都支持这类接口。　[科]

【参考文献】

［１］曾煜军.视频会议系统技术分析[J].广东科技,2010(10).

［２］吴军强.浅析基于IP网络构建视频会议系统技术[J].中国西部科技,2009(01).

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