前言

　　隨著視訊技術(shù)的日趨成熟，更多的行業(yè)用戶開始接受并使用這一技術(shù)。傳統(tǒng)視頻通訊在解析度、色彩還原度等方面都和真實場景有較大的差距，經(jīng)常受編解碼設(shè)備、編解碼效率、鏈路動態(tài)適應(yīng)能力等諸多因素影響而導(dǎo)致對真實場景的還原失真；在音頻方面，傳統(tǒng)的50Hz-7KHz只能感受到較窄的音頻寬度，無法實現(xiàn)對現(xiàn)場環(huán)境和聲音特征進行有效還原。綜上所述，傳統(tǒng)的音視頻技術(shù)根本無法滿足高級用戶對高清視訊的特殊需求，并一直制約著視訊行業(yè)的發(fā)展。為了滿足遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程手術(shù)、遠(yuǎn)程維修等特殊行業(yè)用戶對高清晰視頻應(yīng)用的需要，新一代高清晰視頻通訊技術(shù)及產(chǎn)品應(yīng)運而生。

　　視頻編解碼技術(shù)

　　在視頻會議應(yīng)用中，視頻質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)帶寬的占用是成正比的，通常情況下視頻流占用的帶寬越高則視頻質(zhì)量也越高，同理對視頻效果的要求越高，需要的網(wǎng)絡(luò)帶寬也越大，而解決這一矛盾的鑰匙就是視頻編解碼技術(shù)。評判一種視頻編解碼技術(shù)的優(yōu)劣通常有兩種方式：一是在相同的帶寬條件下，比較哪種視頻質(zhì)量更好；二是在相同的視頻質(zhì)量條件下，比較哪種占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬更少。實踐證明，基于H.264——高清編解碼技術(shù)能夠?qū)⒍叩膬?yōu)點集于一身，在占用網(wǎng)絡(luò)帶寬較小的情況下實現(xiàn)視頻質(zhì)量的最優(yōu)化。

　　在高清編碼/解碼技術(shù)產(chǎn)生之前，視頻會議數(shù)據(jù)是基于通用交換格式 (CIF) 進行編碼的。國際電信聯(lián)盟-電信標(biāo)準(zhǔn)部(ITU-T)制定了視頻標(biāo)準(zhǔn)，稱為H.261和 H.263。H.261 標(biāo)準(zhǔn)只定義了 QCIF 和 CIF 格式。四分之一 CIF (QCIF) 格式只被用于最低數(shù)據(jù)率（64 千位/ 秒及更低）的會議，目前已經(jīng)很少使用。自從H.263 標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布以來，使用“全分辨率”（定義為 16CIF）的格式（4CIF 和 16CIF）逐步被采用。由于采用此類標(biāo)準(zhǔn)時，受到計算和寬帶的限制，所以用于全動態(tài)視頻會議的通用分辨率仍然是 CIF 到 4CIF。為了減小整個視頻文件的大小，文件可以更為經(jīng)濟地通過容量更小的網(wǎng)絡(luò)連接（更低的數(shù)據(jù)率/ 寬帶）進行傳輸，有效的利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，使網(wǎng)絡(luò)資源更加經(jīng)濟有效。ITU-T和ISO/IEC的聯(lián)合開發(fā)組共同開發(fā)的最新國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)（H.264/MPEG-4 AVC（H.264））可通過比較低的數(shù)據(jù)傳輸率提供高質(zhì)量畫面，使同等圖象質(zhì)量下的壓縮效率比以前的標(biāo)準(zhǔn)提高了2倍以上。因此，H.264被普遍認(rèn)為是最有影響力的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已成為HD-DVD（高清DVD）以及廣播、有線、視頻會議和消費電子產(chǎn)品的強制標(biāo)準(zhǔn)。

　　H.264是繼MPEG4之后的新一代數(shù)字視頻壓縮格式，它既保留了以往壓縮技術(shù)的精華又具有其他壓縮技術(shù)無法比擬的許多優(yōu)點：

　1．低碼流（Low Bit Rate）：和MPEG2和MPEG4 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(shù)據(jù)量只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。顯然，H.264壓縮技術(shù)的采用將大大節(jié)省用戶的下載時間和數(shù)據(jù)流量的花費。

　2．高質(zhì)量的圖像：H.264能提供連續(xù)、流暢的高質(zhì)量圖像（DVD質(zhì)量）。

　3．容錯能力強：H.264解決了在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境不穩(wěn)定時，容易發(fā)生丟包等錯誤問題。

　4．網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強：H.264提供了網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)層（Network Adaptation Layer）, 使其文件能輕松地在不同網(wǎng)絡(luò)上傳輸（例如互聯(lián)網(wǎng)，CDMA，GPRS，WCDMA，CDMA2000等）。

　　數(shù)字電視的格式標(biāo)準(zhǔn)

　　目前，我們使用的電視均采用的是NTSC或PAL制式的標(biāo)準(zhǔn)清晰度 (SD) 模擬電視。NTSC制式（用于北美及其他一些地區(qū)）水平解像度為525線，每秒30幀畫面；PAL制式（用于世界上的其他地區(qū)）為625線，每秒24幀畫面。標(biāo)清格式采用的是隔行掃描模式，先掃描靜止畫面的奇數(shù)行，然后掃描同一幅圖像信息的偶數(shù)行，使得兩幅畫面會同時顯示在顯示器上，也稱為每秒50/60場。該技術(shù)被開發(fā)用于節(jié)約傳輸寬帶（特定的網(wǎng)絡(luò)連接的數(shù)據(jù)率容量），其分辨率被稱為480i，可提供由240線不同信息組成的畫面，用于家用標(biāo)清的帶寬需求為45-90Mbps。對于小型視頻顯示器（小于27英寸），標(biāo)清電視看上去相當(dāng)清晰、流暢。但是，如果屏幕超過 27 英寸，480i格式的圖像質(zhì)量會有明顯的下降，甚至?xí)吹戒忼X線、輪廓模糊、褪色、視覺噪聲和間斷的動作。

　　高清晰度格式則采用逐行掃描模式，將480線圖像信息行合并為一個幀，然后自動修正畫面質(zhì)量，減少了大屏幕上的鋸齒畫面并使畫面動作變得更為流暢。高清格式提供的圖像信息量比任何標(biāo)清格式都要多。如果將屏幕分辨率轉(zhuǎn)換為像素，可以清楚地看到高清格式比480i格式高出至少4倍以上的圖像信息量，圖像分辨率達(dá)到1080P、1080i或者 720p，這就是我們所說的HDTV，即High Definision TV。HDTV有三種顯示格式，分別是：720P（1280×720P，逐行），1080 i（1920×1080i，隔行），1080P（1920×1080i，逐行）。

　　在圖像的幅面顯示方面，傳統(tǒng)視頻通訊系統(tǒng)多數(shù)采用4：3顯示方式，而高清晰視頻通訊在視頻格式幅型采用更為符合人眼觀賞習(xí)慣的16：9的顯示方式，因為屏幕顯示區(qū)域在垂直解像度（線數(shù)）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，所以單幀畫面可容納更多的視頻信息，視頻通訊中用戶可以獲得更大角度的視頻圖像。

　　音頻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　視頻通訊過程包含視頻和音頻的實時雙向的完整通訊過程。而我們往往在努力獲得高清晰視頻圖像時，卻經(jīng)常忽略更為重要的音頻通訊過程。如果我們在觀看高清晰視頻圖像時不能得到一個更清晰、連續(xù)的音頻效果，通訊過程則失去意義。傳統(tǒng)的視頻會議系統(tǒng)中使用的音頻編解碼壓縮標(biāo)準(zhǔn)是為了保持傳輸時的低帶寬占用和較高的編解碼效率，所以造成音頻技術(shù)發(fā)展極其緩慢。為此，傳統(tǒng)的視頻會議系統(tǒng)將音頻信號的采樣頻率、采樣精度和采樣范圍指標(biāo)做了極大的降低，所能提供的音頻清晰度和還原性都有很大的衰減，同用于存儲和回放非實時壓縮協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)（例如OGG、MP3）等相比，音頻的保真度非常低，使其在某種程度上對現(xiàn)場聲音的還原無法達(dá)到要求。目前傳統(tǒng)視頻通訊過程中主要采用的G.711、G.722、G.722.1、G.728等音頻標(biāo)準(zhǔn)，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(dá)到20Hz－20KHz。因此，在對現(xiàn)場環(huán)境音的還原過程中，過多的音頻信息丟失造成了無法真實地表現(xiàn)現(xiàn)場情況，需要有一種相輔助的音頻處理方式才能解決此問題，使整個高清晰通訊過程更去近于完美。

　　目前國際上在音頻處理技術(shù)上的標(biāo)準(zhǔn)較多，在下一代實時交互音頻處理上可以采用MPEG-1 Layer 2或AAC系列音頻標(biāo)準(zhǔn)，其原則是：使音頻頻響范圍可以達(dá)到22KHz，覆蓋人耳聽覺的全部范圍，甚至在高頻方面還有所超越，能夠使現(xiàn)場音頻得到真實自然的還原，并且在還原時可以采用雙聲道立體聲回放，使整個視頻通訊的聲音有更強的臨近感，達(dá)到CD級音質(zhì)，同時在對鏈路帶寬的適應(yīng)和編解碼效率上達(dá)到最佳。下表列出AAC的9種規(guī)格。

　　綜上所述，我們在對寬頻音頻的支持上可以選擇MPEG-1 Layer 2或AAC系列標(biāo)準(zhǔn)，在上述列表中可以看出有9種AAC格式可供選擇，每種格式均有各自特點。在下一代高清晰視頻通訊應(yīng)用領(lǐng)域中為用戶提供CD級的寬頻音頻是我們追求的方向。

　　目前在國內(nèi)的視頻會議市場上，真正做到高清視頻的公司屈指可數(shù)。華平公司的Full HD全高清視頻會議系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最逼真動人的協(xié)作溝通：高清視頻（1080P）、高清語音、高清的內(nèi)容共享等等。讓用戶可以輕松享受高清技術(shù)帶來的如臨現(xiàn)場的會議效果。

　　總結(jié)：高清在音頻和視頻方面都有著非凡的表現(xiàn)，讓用戶可以輕松享受影院級的視聽震撼。高清技術(shù)已成為視頻行業(yè)的趨勢性技術(shù)，它的全面普及和應(yīng)用仍在加速。