第一節(jié)電視會議系統(tǒng)一視頻編解碼技術(shù)ITUT中定義的雙向視頻

第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

一、視頻編解碼技術(shù)

ITU-T中定義的雙向視頻通信協(xié)議族包括H.320和H.323，這兩個協(xié)議族中，包含了很多子協(xié)議，其中視頻編碼包括H.261、H.263和H.264等幾種主要協(xié)議。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

1.H.261H.261是1990年ITU-T制定的一個視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，其目的是在綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)ISDN上傳輸質(zhì)量可接受的視音頻信號，以開展雙向音像業(yè)務(wù)(可視電話、電視會議)，傳輸速率為64kbps的整數(shù)倍。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

H.261對CIF和QCIF兩種圖像分辨率進行處理，每幀圖像分成圖像層、宏塊組層、宏塊層、塊層來處理。

H.261詳細制定了視頻編碼的各個部分，包括基于運動補償?shù)膸g預(yù)測、基于離散余弦變換DCT的空域變換編碼、階梯量化、熵編碼等。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

2.H.263H.263是1995年ITU-T制定的一個視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，是為低碼率通信而設(shè)計的。

H.263是在H.261基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其標(biāo)準(zhǔn)輸入圖像格式可以是QCIF、CIF、4CIF和16CIF。

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3.H.264H.264是由ITU-T視頻編碼專家組（VCEG）和國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/國際電工委員會IEC動態(tài)圖像專家組（MPEG）組成的聯(lián)合視頻組（JVT）制定的新一代高度壓縮數(shù)字視頻編解碼器標(biāo)準(zhǔn)。

MPEG:movingpicturesexpertsgroupJVT:JointVideoTeam第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

在ISO/IEC中H.264被命名為AVC，作為MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)的第10個選項，該標(biāo)準(zhǔn)于2003年正式獲得批準(zhǔn)、發(fā)布。H.264編解碼流程主要包括幀間和幀內(nèi)預(yù)測、變換和反變換、量化和反量化、環(huán)路濾波、熵編碼。

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H.264的主要目標(biāo)是在相同的帶寬下提供更加優(yōu)

秀的圖象質(zhì)量。H.264協(xié)議相對于H.263協(xié)議，大幅度提高了在低帶寬和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量比較差情況的圖像效果，成為視頻編碼協(xié)議的主流。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

二、音頻協(xié)議1.ITU-TG.711標(biāo)準(zhǔn)公布于1972年，其語音信號編碼是非均勻量化PCM。語音的采樣率為8KHz，每個樣值采用8bit量化，輸出的數(shù)據(jù)率為64kbps。支持對300到3400Hz的音頻進行壓縮。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

2.ITU-TG.722

ITU-TG.722標(biāo)準(zhǔn)是第一個采用16kHz采樣率的標(biāo)準(zhǔn)化寬帶語音編碼算法，帶寬從50Hz至7kHz，支持64、56或48kbps，其總延遲約3ms，能夠提供更好的通話質(zhì)量。

G.722的優(yōu)點是延時和傳輸誤差率非常低，且沒有任何的專利技術(shù)，費用低廉第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

3.ITU-TG.728

G.728標(biāo)準(zhǔn)是1992年ITU-T發(fā)布的電話聲音信號編碼方式推薦標(biāo)準(zhǔn)。采用LD-CELP編碼方式，采樣率為8KHz，以16kbps的速度傳送聲音信號，傳送延遲時間極短，僅有0.625ms的算法編碼延遲。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

4．AAC-LD

AAC（AdvancedAudioCoding，高級音頻編碼）是由德國Fraunhofer-Gesellschaft研究院（MP3格式創(chuàng)造者）、杜比DOLBY試驗室和美國電話電報公司AT&T等共同研發(fā)出的一種音頻壓縮格式，是MPEG-2規(guī)范的一部分，并在1997年成為國際標(biāo)準(zhǔn)。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

AAC家族有九種編碼規(guī)格。AAC-LD（LowDelay，低延遲規(guī)格）是用在低碼率下編碼。支持8K～48K采樣率的，可以64Kbps的碼率輸出接近CD音質(zhì)的音頻，并支持多聲音通道，AAC-LD算法延遲為20ms。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

各種音頻協(xié)議的主要參數(shù)對比采樣頻率支持音頻帶寬輸出碼率最低算法延遲G7118KHz300Hz~3400Hz64kbps<1msG72216kHz50Hz~7kHz64kbps3msG7288kHz300Hz~3400Hz16kbps0.625msAAC-LD48kHz20Hz－20kHz48～64kbps20ms鐵路電視會議系統(tǒng)音頻協(xié)議，主要采用ITU-T推薦的G.711、G.722、G.728和AAC-LD等音頻標(biāo)準(zhǔn)。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

三、電視會議系統(tǒng)組成

電視會議設(shè)備包括：多點控制單元（MCU）、電視會議終端、網(wǎng)關(guān)、攝像機、圖像顯示設(shè)備、視頻矩陣、調(diào)音臺、話筒、會場擴音和網(wǎng)絡(luò)交換等附屬設(shè)備。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

1.多點控制單元（MCU:multipointcontrolunit）

MCU是多點電視會議系統(tǒng)的核心、關(guān)鍵設(shè)備。

MCU實質(zhì)上是一臺多媒體信息交換機，實現(xiàn)視頻廣播、視頻選擇、音頻混合、數(shù)據(jù)廣播等功能，完成各終端信號的匯接與切換；

完成會議管理、會議控制、業(yè)務(wù)管理、呼叫處理及媒體流轉(zhuǎn)發(fā)等，負(fù)責(zé)系統(tǒng)多畫面處理、媒體碼流處理及混音處理等功能。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

通常，一個MCU由一個多點控制器MC（Multipoint

Controller）和幾個多點處理器MP（Multipoint

Processor）組成。MC負(fù)責(zé)處理多點的信令，提供控制管理功能，協(xié)調(diào)終端間傳輸頻道使用的先后順序及利用H.245來界定傳輸內(nèi)容的規(guī)格等。

MP則是在MC的控制規(guī)則之下，負(fù)責(zé)多點通信的媒體處理，如音頻的混合、視頻交換等處理，真正從事音頻、視頻和數(shù)據(jù)的處理。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)華為ViewPoint

8660IP支持1024路2M或256路8M用戶同時召開會議，E1支持256路，4E1支持64路，可配置兩塊220V、48V電源模塊，支持電源備份，支持H.320/H.323/SIP協(xié)議、高清/標(biāo)清電視墻輸出，多通道級聯(lián)，支持1080p、720p、4CIF全系列視頻分辨率、AAC-LD/LC寬頻語音等全系列音頻。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

MCU通常采用主席控制方式實現(xiàn)對電視會議的控制。

在這種方式中，各個會場都可以充當(dāng)主席，但在任何時刻，只能有一個主席會場。

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會議過程分為兩種模式

其一是主席會場發(fā)言模式，此時，其余各會場（分會場）接收主席會場的信號，而主席會場可以任意選擇某一分會場收看。

其二是分會場發(fā)言模式，此時，正在發(fā)言的分會場圖像被送給其它各會場。會議進行過程中兩種模式的轉(zhuǎn)換由主席會場控制，分會場的發(fā)言要經(jīng)過申請由主席會場認(rèn)可才行。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

2.視頻會議終端

視頻會議終端設(shè)備的核心作用是編解碼，終端設(shè)備主要完成以下四項功能。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)（1）輸入輸出功能

完成用戶視頻、音頻和數(shù)據(jù)信號的輸入與輸出。一般輸入到終端的視頻、音頻都是模擬信號，終端的I/O模塊要將它們數(shù)字化，變?yōu)榉弦髷?shù)字視頻、音頻信號，數(shù)據(jù)信號的輸入比較簡單，只要符合數(shù)據(jù)輸入接口標(biāo)準(zhǔn)就可以。輸出時將接收到的信號解碼后進行D/A轉(zhuǎn)換，再送到顯示設(shè)備或揚聲器。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)（2）壓縮編解碼

對數(shù)字視頻、音頻信號進行壓縮編解碼。視頻信號的壓縮編解碼必須按照H.261、H.263、H.264等標(biāo)準(zhǔn)進行，音頻信號的編解碼可以選用G.711、G.722或G.728等，其中，G.711標(biāo)準(zhǔn)的語音編解碼能力是每個終端必須具備的。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)（3）信道傳輸

它包括對數(shù)字視頻的緩存、糾錯編解碼，對各種媒體信號的多路復(fù)用/解復(fù)用，以及終端和信道接口等功能。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)（4）系統(tǒng)控制

終端設(shè)備中的系統(tǒng)控制模塊完成對I/O模塊、編解碼模塊、信道傳輸模塊的控制。控制模塊還承擔(dān)會議通信系統(tǒng)中端到端及端到網(wǎng)絡(luò)信令的傳送，為用戶對終端的設(shè)置以及通信控制提供渠道。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)華為ViewPoint8036分離式高清視訊終端,支持H.263/H.264(MPEG-4)等編碼技術(shù),支持LAN、XDSL、E1(PRI)、ISDN(4*BRI)等多種接入方式，分辨率1280×1024、1024×768、800×600等。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)中興T502分體式高清視頻會議終端，支持H.320、H.323以及SIP協(xié)議，具備IP、n×E1雙模接口，有多種1M/2M/8M多種類型速率選擇第一節(jié)電視會議系統(tǒng)3.網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)是H.323中的端點設(shè)備，通過實時雙向通信服務(wù)，進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，使得兩個不同體系結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)可以通信，在不同的網(wǎng)絡(luò)之間充當(dāng)“翻譯”。例如，當(dāng)H.323終端與外部另一網(wǎng)絡(luò)上的H.320終端通信時，就需要采用網(wǎng)關(guān)。

第一節(jié)電視會議系統(tǒng)網(wǎng)關(guān)的主要功能包括：

（1）提供傳輸格式間的轉(zhuǎn)換，如實現(xiàn)H.320終端傳輸格式H.221與H.323終端傳輸格式H.255.0之間的轉(zhuǎn)換；

（2）提供通信規(guī)程間的轉(zhuǎn)換，如H.323終端通信規(guī)程H.245與H.320終端通信規(guī)程H.242間的轉(zhuǎn)換；

第一節(jié)電視會議系統(tǒng)4.視頻矩陣

視頻矩陣是指通過陣列切換的方法將m路視頻信號任意輸出至n路監(jiān)看設(shè)備上的電子裝置，通常要求矩陣的輸入大于等于輸出，即m≥n。

有一些視頻矩陣也帶有音頻切換功能，能將視頻和音頻信號進行同步切換，也叫做視音頻矩陣。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)第一節(jié)電視會議系統(tǒng)第一節(jié)電視會議系統(tǒng)第一節(jié)電視會議系統(tǒng)5、調(diào)音臺

調(diào)音臺又稱調(diào)音控制臺，它將多路輸入音頻信號進行放大、混合、分配、音質(zhì)修飾和音響效果加工等。

調(diào)音臺輸出一般包括左右立體聲輸出、編輯輸出、混合單聲輸出、監(jiān)聽輸出和錄音輸出等。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)第一節(jié)電視會議系統(tǒng)四、組網(wǎng)方式

鐵路電視會議系統(tǒng)主要承載于鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，其邏輯組網(wǎng)結(jié)構(gòu)隨與會者參加方式的不同而不同。

召開多點電視會議時，必須設(shè)置MCU。

根據(jù)MCU數(shù)目可分為單MCU方式和多MCU方式。第一節(jié)電視會議系統(tǒng)1．單MCU方式第一節(jié)電視會議系統(tǒng)2．多MCU方式（1）星型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)第一節(jié)電視會議系統(tǒng)

星型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)便于新會場終端的增加，系統(tǒng)中各MCU在這種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)中地位平等。由于該組網(wǎng)方式的會議場