视频会议系统技术特点及发展趋势

刘 皓，王 聃，李 喆

(天津泰达有线电视网络有限公司 天津300457)

视频会议系统技术特点及发展趋势

刘 皓，王 聃，李 喆

(天津泰达有线电视网络有限公司 天津300457)

移动互联网的崛起和云计算应用的热潮带动了整个视频会议行业的迅猛发展。介绍了视频会议系统的技术特点，包括其对网络质量和网络带宽的要求、系统平台的整体架构、视频编码技术 H.264以及音频技术，并根据相关技术的发展，总结了视频会议系统的发展趋势。

QoS 视频编码技术H.264 软硬件系统结合 云视频会议系统

0 引 言

随着视频压缩编码与传输技术的逐渐成熟，视频编码通信设备的功能日渐丰富，基于 IP的包交换网络技术的发展以及LAN、WAN和 Internet的普及，使高清视频会议系统正在迅速成为政府和企业的重要信息化沟通方式。高清视频会议系统是通过图像与声音进行交流的实时通讯技术，把分散在不同地域、各个决策层的人们汇集在视频会议空间中，缩短距离、加快信息的交流传播、催化决策速度、提高工作效率，并且能够压缩相关差旅费及会议费用。随着视频压缩编码等相关技术的迅速发展，尤其是H.323 协议的推出，视频会议应用到政府、金融、电信、教育、军事等众多领域，为信息化时代政府和企业的沟通方式带来了革命性的突破。

1 网络需求分析

1.1 网络质量要求

高清视频会议业务对网络要求有 QoS保障，具体来说就是承载网络要达到网络延迟小、延时抖动低以及丢包率低的要求。中华人民共和国通信行业标准《IP网络技术要求——网络性能参数与指标》(YD/T 1171—2001)中指明在进行多媒体传输业务时，网络性能要求达到1级或1级以上，具体的性能等级参数如表1所示：[1]

表1 多媒体传输业务指标Tab.1 Indicators of multimedia transfer business

丢包率：丢包率较大时，会议电视设备会收到不连续的视音频码流，发送到终端时也是不连续的，视音频质量不能得到有效的保障。

抖动：抖动过大会出现声音、图像卡顿的现象，因此网络抖动应控制在50,ms以内。

延时：网络延迟较大时，用户会感觉对方反应很慢，实时性较差，直接影响用户的使用体验。

1.2 网络带宽要求

视频会议主要支持两种网络，第1种是IP(H.323)宽带网络，第 2种是 ISDN(H.320)电话专线网络。根据现有网络情况，国内一般用 IP(H.323)宽带网络。视频会议系统中带宽的占用主要由图像、声音、数据和信令组成。其中，数据和信令占用带宽较小。声音占用也不大，64,k即可。然而视频占用带宽最大，变化也最大，而且还会因为图像运动而随之变化。要在IP承载网络上开展高清视频会议业务，承载网络本身必须对端到端的通信服务质量Qos提供足够的保障。一般来说，开展高清视频会议业务商用级为2,Mbit/s，豪华级为4,Mbit/s。[1]

2 系统平台架构

视频会议系统主要由会议控制系统、多点控制单元MCU、信道(网络)及视频会议终端组成。[1]基本的视频会议系统平台架构如图1所示：

图1 视频会议系统平台架构Fig.1 Platform architecture of a videoconference system

会议控制系统一般设置在网络汇接的核心点，是为整个高清视频会议系统提供管理、服务的系统。系统用以实现各个分会场的接入，提供各会场语音混合、转发，图像的拼接、转发，以及各种会议功能，如电子白板、文档共享、视频轮训等相关会议功能。

多点控制单元(Multipoint Control Unit，MCU)是视频会议系统的核心设备，将来自各分会场的信息流经同步分离后，抽取出音频、视频、数据等信息和信令，完成相应的视音频混合或切换、数据广播和路由选择、会议控制等，将所需的信息重新组合起来并传递到相应的分会场终端设备上。多点控制单元 MCU主要处理 3类数据：视频信号、音频信号及数据信号。

视频会议终端包括硬件视频会议室、电脑、平板及手机等多种形式。硬件视频会议室可以满足正式场合会议及大型会议的需求，为用户提供高清、稳定的视频会议体验。而近些年迅速发展的软件视频会议系统，将移动终端设备很好地融入到了视频会议系统，其突出的便利性可以满足用户随时随地接入会议的需求，彻底打破了视频会议的地点门槛，让其更符合现代社会的快节奏需求。

2.1 视频编码技术：H.264

视频编码技术是视频会议的核心技术，只有高效的视频编码才能保证提供清晰流畅的视频服务。H.264是一种高性能的视频编解码技术，是由 ITU-T和ISO两个组织联合组建的数字视频编码标准，既是ITU-T的H.264，又是ISO MPEG-4标准的第 10部分。H.264 是在 MPEG-4 技术基础之上建立的，其最大的优势是具有很高的数据压缩比率，且在保障高压缩比时还能拥有高质量流畅的图像。H.264与现有的 MPEG-2、MPEG-4 SP及H.263相比具有突出的优势。同等图像质量条件下，H.264的数据压缩比比当前 DVD系统中使用的MPEG-2高2～3倍，比MPEG-4高1.5～2倍，比H.263高2倍。[2]

2.2 视频会议音频技术

视频会议系统是视音频的实时、双向通讯过程，在观看高清晰视频图像的时候，清晰连续的音频效果对用户体验至关重要。目前国际上对音频处理技术上的标准较多，在对下一代实时交互音频处理上可以采用 MPEG-1 Layer 2 或 AAC系列音频。现阶段较出色的视频会议音频频响可达到 22,kHz，因为人耳所能感知的自然界的频响能力范围为 20,Hz～20,kHz，这样 22,kHz几乎可以覆盖人耳听觉的全部范围，甚至在高频方面还有所超越，能够使现场音频得到真实自然的还原，同时在对链路带宽的适应和编解码效率上达到最佳状态。

3 发展趋势

近年来，视频会议行业发展迅速，随着网络技术的成熟，行业技术的完善，未来视频会议系统的发展将驶入快车道。

3.1 软硬件系统融合

网络技术的成熟，带宽资源的丰富，网络传输效果的增强及相应资费的下降，使得软件视频会议不仅在价格上优势显著，而且在质量上逐渐接近硬件视频会议的水平，在近几年来得到迅速的发展和广泛的应用。软件系统的发展促使硬件视频会议厂商开始逐步扩展他们原有的视频会议业务和功能，将软件视频会议和移动视频会议纳入整体设计方案中，将硬件的技术融入软件，使得硬件与软件不再泾渭分明。软硬件视频会议系统的结合充分满足了用户对高品质视频、高性价比系统及随时随地接入会议等多方面应用的需求，在视频会议未来的发展之路上，软硬件高度结合的视频会议系统必将成为市场发展的重要方向。

3.2 云视频会议

如今，视频会议系统的“云”化正在成为整个产业发展的新趋势。不少国内外的视频产品提供商纷纷推出云视频会议的业务，提供专业的公有云、私有云及混合云解决方案。伴随云计算、云服务理念对通信行业的不断渗透和影响，租赁等模式逐渐成为视频会议的一个新方向。以云计算架构为基础，较高性价比的资费，高度的易用性，将获得高速而持久的增长，视频会议领域将能实现更贴切的人性化需求，让视频会议用户可以享受超越空间与时间的便捷，进行面对面交流与沟通及处理事务，更智能化、更合理化、更“云”化的视频会议应用体验或许就在不久的将来。[3]

4 结 语

在过去的十几年里，视频会议行业的发展取得了一定的进步。根据权威电信中立咨询顾问公司Ovum的研究，在信息通信技术 ICT 领域对全球范围内的 600家大型企业(员工＞1,000人)的高管做市场调查，将近一半的企业正在使用或计划使用高清视频会议系统，视频会议技术正快速在社会各个层面渗透。预计在 2016 年之前，视频会议设备市场年平均增长率将达到 6%,，规模达到 30 亿美元。随着移动互联网的崛起和云计算应用的大热，将对整个视频会议行业的发展起到推波助澜的作用。跨平台应用、低廉的价格、良好的视频成像和语音功能等特点，都将稳步扩大视频会议系统的市场规模，对整个视频产业产生重要影响。■

［1］ 李超，柴文磊，刘劲松. 高清视频会议系统技术浅析[J]. 信息安全与技术，2010(8)：50-51.

［2］ 毕厚杰. 新一代视频压缩编码标准——H.264/AVC [M]. 二版，北京：人民邮电出版社，2009.

［3］ 段震霞. 多媒体会议系统设计技术与应用[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2009.

Technical Characteristics and Development Trend of Videoconference Systems

LIU Hao，WANG Dan，LI Zhe
(Tianjin TEDA Cable TV Network Co.，Ltd.，Tianjin 300457，China)

With the surging of mobile internet and the popularization of cloud computing applications，videoconference industry is growing quickly．This paper mainly describes technical characteristics of video conference systems，including requirements on network quality and network bandwidth，the overall architecture of system platform，video encoding technology H.264 and audio technology．In the end，future development trend of video conference system was prospected on the basis of the technical development.

Quality of Service(QoS)；video encoding technology H.264；combination of software and hardware systems；cloud video conference system

TN948.63

A

1006-8945(2015)09-0034-02

2015-08-07