高清视频会议系统与关键技术

宋昕阳

摘 要：视频会议已经成为了当代企业管理者以及学校、政府等众多机构所必不可少的交流工具之一，且随着科技的飞速进步，使用者对于视频的图像质量以及实时传送情况有了更高的要求，这使得视频会议系统的高清化逐渐成为了视频会议系统的主流。文章从高清视频会议系统的组成结构、高清视频会议系统的主要特点、高清视频会议系统的现状及优势、高清视频会议系统的关键技术四个方面对其进行分析。

关键词：高清视频会议系统；图像质量；关键技术

中图分类号：TN948.63 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）09-0067-02

Abstract： Video conference has become one of the indispensable communication tools for modern corporate managers， schools， governments and many other institutions， and with the rapid progress of technology. Users have higher requirements for video image quality and real-time transmission， which makes the video conferencing system become the mainstream of video conferencing system. In this paper， the structure of HD （high definition） videoconferencing system， the main characteristics of HD videoconferencing system， the status and advantages of HD videoconferencing system， and the key technology of HD videoconferencing system are analyzed in this paper.

Keywords： HD videoconferencing system； image quality； key technology

1 高清视频会议系统的组成结构

高清视频会议系统通常由三部分组成，分别是视频会议终端、MCU多点控制模块以及网关。（1）视频会议终端。视频会议终端也是由硬件终端以及软件终端两个部分组成，其中包括了解码器以及视频编码、音频编码等，这些都是视频会议终端中较为重要的组成部分。而会议中端通常也根据实际应用场景的差异性，被分为分体式终端和一体式终端等形式。（2）MCU多点控制模块。作为高清视频会议系统中最为重要的部分，MCU多点控制模块在整个系统中是必不可少的，它是由媒体处理单元以及控制单元、接口单元组成的，MCU多点控制模块在整个系统中所起到的作用等同于交换机，而视频信号的采集以及处理也是MCU多点控制模块的实际工作。（3）网关。网关在也是高清视频会议系统中的重要组成部分之一，也是使不同的会议场景得以同时连接召开的必要条件，网关不仅能使不同的设备相互连接，还能使不同的网络之间实现相互连接。

2 高清视频会议系统主要特点

高清视频会议系统主要有四个特点，分别是安全性、规范性、便捷性以及开放性。

（1）安全性。安全性对于高清视频会议系统来说是最为重要的特性，因为高清视频会议系统通常是为机密类以及非常重要的高层会议服务的，所以会议内容的保密程度是高清视频会议系统的开发以及设计时的关键。在关键设备以及重要链路方面，高清视频会议系统使用冗余设计，这种设计能使高清视频会议系统在运行时更加稳定和安全，即使是连接的单点出现某些故障，对于连接整体的信号也没有影响。视频会议系统的MCU运行能力也是安全性能的一部分，当MCU运行能力较强时，视频以及音频的输送更为顺畅，同时，安全性能较强的高清视频会议系统对于抗黑客攻击以及抗病毒的能力也较强，能为会议提供可靠而安全的保障。

（2）规范性。规范性也是高清视频会议系统的特性之一，高清视频会议系统通常要遵循技术标准以及行业规范，严格遵照 H.264、G7.19、1080P的国内外行业标准设计。

（3）便捷性。高清视频会议系统的发展渐趋于数字化与智能化，这类智能控制技术能使得机器自行操作，无需人工进行操作，以此来提升其系统的工作质量以及工作效率，降低其技术难度，而高清视频会议系统的运行也需要智能化的实时监测，以便自动记录系统的运行日志，从而对系统的运行情況进行详细记录。所以，在便捷性的特点之下，对于高清视频会议系统自身的异常，其系统能及时发现并予以解决，在后续由人工进行操作和管理时能更轻松简便。

（4）开放性。高清视频会议系统所具有的开放性特点是以科技产品不断创新与开发的潮流为基础的，高清视频会议系统随着其产品及科技程度的不断创新与发展，其技术所拥有的应用空间也能更为开放、其应用扩展性也随之增强，在实际操作中，要想使高清视频会议系统的兼容性和实用性更强，便需对其进行升级和改造，在实践中不断创新和完善高清视频会议系统的技术基础，最终使高清视频会议系统达到在开展多组会议视频会议的基础上，不干扰到任何一组独立的视频会议。高清视频会议系统的升级、改造和完善不仅能增加其系统的容量，还能使其应用和功能得到更充分的丰富和更新。

3 高清视频会议系统的现状及优势

3.1 高清视频会议系统的现状

高清视频会议系统在现阶段的主要组成系统主要是基于PC结构的软件视频会议系统以及基于嵌入式构架的硬件视频会议系统两大部分，而软件和硬件这两大会议系统的产品类型较多且分别具有其各自的特点与优势。其中，软件视频会议系统的优势在于其通过CPU来处理音频和视频，并对其进行编码与解码，这使得其在画面质量以及视频的稳定性与安全性方面都具有较大的优势。而这种处理方式在保密方面具有较大的缺陷，不过由于这类技术使用较为便捷且价格与硬件视频会议系统相比较低，所以通常被应用于小型企业或个人使用。硬件视频会议系统则具有性能较强大且可靠性较高的优势，硬件视频会议系统在处理音频及视频时，所应用的是 DSP+嵌入式软件。但硬件视频会议系统具有的缺陷是其建设成本相对较高，所以这类系统主要被用于政府机关、运营商、大型企业以及军队等对系统的保密性、安全性与稳定性要求较为严苛的机构。

3.2 高清视频会议系统的优势

高清视频会议系统在当前的技术基础下，所开发出的功能较多，不仅能实现视频的实时共享，还能在视频连接的同时为用户提供相对应的服务，如会议管理、会议信息以及文档讨论等智能化的操作。除此之外，高清视频会议系统的安全性及可靠性也是值得肯定的，以硬件视频会议系统为例，其采用的嵌入式操作系统以及非PC的硬件结构，和其在防病毒性和稳定性上效果强大的系统设置以及可靠性极高的终端设备，都能在确保视频会议系统有效运行的基础上，使视频会议系统拥有强大的抗攻击和抗病毒能力。同时，MP分布式的处理方式，也能为视频会议系统的容量扩展以及功能扩展提供相对较多的模块；而DSP处理器的采用，在确保高清视频会议系统安全、稳定的情况下，能支持其不间断的长时间运行。除此之外，简单的操作也是高清视频会议系统的优势之一，在操作者对高清视频会议系统了解较少的情况下，也能通过DSD菜单以及遥控相互配合来有效控制系统的运行，同时，高清视频会议系统具有较好的视频效果，只要操作人员对于操作命令的掌握正确且在接口链接处不发生错误，其操作过程的可靠性及安全性就能得到保障。

4 高清视频会议系统的关键技术

视频会议系统的关键技术主要有三类，分别是图像标准、视频编码技术以及网络通信协议。

4.1 高清视频会议系统中的图像标准技术

高清视频会议系统与普通的视频会议系统相比，差异最大的部分便是图像的质量，即视频的图像质量。在标清的普通视频会议系统中，图像的质量较差，视频清晰度和使用感受也较差，而在图像技术从标清发展到超清后，视频会议系统的图像质量就成了消费者以及使用者关注的焦点。国外对于高清视频会议系统的图像标准规定是720p、1080p和1080i，而在我国，对于高清视频会议系统的图像标准规定是1080p和1080i。

在我國对于高清视频会议系统的图像标准规定中，1080所表示的是在垂直向上的方向上，共存在1080条水平扫描线，而p所代表的则是采用逐行扫描的方式进行扫描；同理，i则表示使用隔行扫描的方式进行扫描。因此，高清视频会议系统为会议参与者所带来的会议体验是极为舒适的，同时，高清视频会议系统所呈现出的画面因其太过逼真的特性，也能为参与者们提供更好、更现实的会议环境。

4.2 高清视频会议系统的视频编码技术

H.264标准是高清视频会议系统中所采用的主要视频编码技术，其基本含义是高度压缩数字视频编解码器标准，能为高清视频会议系统提供相对更高的图像质量以及压缩效率是这类编码技术的特点之一。其编码流程主要由三个步骤组成，第一步是由帧间预测和帧内预测计算，从而得到残差；第二步则是对得出的残差进行量化以及整数变换；最后是对其进行熵编码和输出。H.264标准所具有的优势在于其压缩效率较高，在图象质量相同的情况下，其压缩效率甚至能达到同类编码技术的三倍，因此，H.264标准所具有的提供高质量连续图像的功能正是高清视频会议系统所需要的。且H.264具有较强的容错性能，这使得H.264标准在面对网络延迟以及丢包等现象时，能处理得较为妥当，同时还能对连接时出现的错误和异常情况进行有效地处理和恢复，对于不稳定以及低速的网络环境也具有较强的适应能力，能帮助视频会议在较差的网络环境下正常稳定的运行，对于高清视频会议系统稳定性的提升具有重要的作用。

4.3 高清视频会议系统中的网络通信协议

高清视频会议系统中的网络通信协议通常被分为两类，即SIP协议和H.323协议。SIP协议由IETF即互联网工程任务组提出，而H.323协议则通过国际电信联盟远程通信标准化组织，即ITU-T提出。

（1）H.323协议。H.323协议是一个音视频协议，主要在IP分组交换网上被用于实现数据会议和语音视频通信功能，H.323协议主要被分为三个模块，分别是媒体传输模块、信令控制模块以及数据会议模块。（2）SIP协议。SIP协议主要采用文本编码的方式，是一种实时多媒体应用的信令标准，SIP协议在使用时主要是用于建立和修改程序，如在IP分组交换网上建立和修改多方媒体会话，除此之外，SIP协议还能对其进行终止操作。这类协议主要由四部分组成，分别是用户代理、代理服务器、注册服务器以及重写服务器。

5 结束语

高清视频会议系统已经成为了视频会议系统的发展趋势，但依然需要不断提升系统所使用的技术含量，以使其获得安全性与可靠性的保障。本文对其系统整体及其关键技术进行了分析说明，也充分展现了其所使用技术的优势。

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