多媒體視頻會議技術之關鍵技術分析

中國視聽網資訊更新時間：2011-11-24 18:19:06　編輯：青梅　[ 大中小 ]

　　多媒體視頻會議技術系統集現代數據通信與網絡技術、信息處理技術、微電子技術、光電技術、計算機軟硬件技術于一體,其中視頻會議關鍵技術如下:

　　1.數據壓縮與編碼技術
　　視頻會議采用數字信號傳送,而圖像、視頻、音頻等多媒體信號數字化后的數據量很大,如一路電視模擬信號傳輸時占6～8MHz帶寬,數字化后形成200Mbps 以上的數據流,這將占用大量的長途通信信道,在目前的通信環境與設備條件下,顯然是不可行的。于是,20多年來,人們不斷地研究在保證一定質量和壓縮比前提下的數據壓縮與編碼技術。從方法上看有兩大類,一類是無損壓縮與編碼,如哈夫曼(Huffman)的可變長度特征編碼,Lempel、Ziv 和Welch的自適應壓縮LZW編碼,由Elias提出并由Rissanen 和 Pasco 推出的算術編碼,以及游程編碼LC(RunLength Coding)等,這類統計編碼技術又稱可逆編碼,它不丟失任何信息,但壓縮比通常不可能超過8。另一類是有損壓縮與編碼,它是近10多年來研究的熱點與重點領域,其方法包括預測、變換、模型、基于重要性、基于內容的編碼,以及在以上基礎上的混合編碼。目前最通用的是被認為對語音與圖像號的準最佳變換——離散余弦變換(DCT)方法。它以DT為基礎的靜態圖像編碼在20倍左右的壓縮下仍然保持相當好的圖像質量,加上運動估值與運動
補償等技術所形成的動態圖像編碼技術,在120倍左右的壓縮下,數據流所恢復的視頻的信噪比還是很高的。因此,這些技術已經具備實用化條件,被國際標準化組織ISO和ITU等用來制定出一系列的編碼標準,如H.261、H.262、H.263等,為多媒體視頻會議系統提供了切實可行的碼技術與標準。順便指出,許多生產視頻會議設備的廠家都宣稱擁有獨特的編碼技術。這一方面表明了編碼技術的復雜性,但另一方面,筆者認為,其中最重要的恐怕還是出于保護產權的目的。

　　2.帶寬與數據傳輸
　　多媒體視頻會議依托的環境是多樣化的,其網絡類型包括LAN、WAN、ISDN、Internet以及B-ISDN、ATM等。每種網絡的帶寬與傳輸協議是不同的,并且在多媒體視頻會議系統的信號中,包括了視頻、音頻、數據及同步控制信號,不同種類的數據有不同的傳輸特性和傳輸要求。多媒體視頻會議要借助現有的傳輸體系來傳送數據,因此,目前國內外商品化的視頻會議產品都有很強的針對性。如:高檔會議室型以美國Picture Tel、Vtel等公司為代表,使用DDN或專網,一般運行在300K～2Mbps速率下,提供高質量的多點控制會議服務,配有高檔攝像、音響與顯示器材,以保證高質量的多媒體效果。桌面會議系統以美國Intel公司的ProShare系列產品、以色列的Vcon Online系統等為代表。較高檔的通常在DDN與ISDN環境中運行,在112～768Kbps速率下,可提供每秒25～30幀CIF或QCIF圖像;低檔的通常在LAN/WAN環境中運行,在384Kbps速率下,提供每秒15～20幀圖像質量。可視電話類型將美國Connectix公司的QuickCam數字攝像機配以Microsoft公司的NetMeeting或WhitePine公司的Cu-Seeme等軟件,便可構成直接面向千家萬戶的簡便多媒體視頻會議系統。該系統運行在普通公共電話網(PSTN)上,在28.8Kbps或33.6Kbps等速率下,一般可提供5～10幀QCIF格式的圖像。

　　3.人機交互與協同工作
　　多媒體視頻會議由本地發展到遠程,由局部地區發展到國際交流。近年來,計算機信息技術不斷向縱深發展,應用的重點從求解問題向方便人們相互交流的方向轉移,信息共享及人與人之間的合作越來越重要,傳統的孤立式工作方法,以文本為主體的信息媒體,以及單純異步
式的信息交互方式已無法滿足人們的需要。CSCW是一個新的多學科的領域,其涉及的學科包括計算機、通信、分布系統、人工智能、社會學、心理學等諸多方面。這些學科或學科方向從不同的角度,用不同的方法研究CSC的有關問題。多媒體視頻會議利用CSCW,為空間中相互隔離的人們提供"Face-To-Face" 和WYSIWIS"(你所見即我所見)的以網絡信息技術為依托的多媒體協同工作環境。目前,我國"九五"重點科技項目"現代計算機信息網絡及其應用關鍵技術研究"課題中的"多媒體視頻會議系統"便是按照CSCW模式來研制的。其CSCW研究主要圍繞在協調理論指導下的工作流(Work Fow)的定義,以及執行、監控及協調原則的制定;實時型CSCW應使合作者在相同的時間中共享相同的對象,由系統確定合作者對對象的哪一個邏輯部分操作,既要并發又要鎖定。該課題要充分利用已經建立了的HTTP、MPEG、H.263、G.723.1 等標準,以及Java、HTML、VRML等工具,設計高效率的代理機制,使與會者感到自由與高效率。