前言

　　隨著視訊技術的日趨成熟，更多的行業(yè)用戶開始接受并使用這一技術。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，經常受編解碼設備、編解碼效率、鏈路動態(tài)適應能力等諸多因素影響而導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，無法實現對現場環(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。為了滿足遠程醫(yī)療、遠程手術、遠程維修等特殊行業(yè)用戶對高清晰視頻應用的需要，新一代高清晰視頻通訊技術及產品應運而生。

　　視頻編解碼技術

　　在視頻會議應用中，視頻質量和網絡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量也越高，同理對視頻效果的要求越高，需要的網絡帶寬也越大，而解決這一矛盾的鑰匙就是視頻編解碼技術。評判一種視頻編解碼技術的優(yōu)劣通常有兩種方式：一是在相同的帶寬條件下，比較哪種視頻質量更好；二是在相同的視頻質量條件下，比較哪種占用的網絡帶寬更少。實踐證明，基于H.264——高清編解碼技術能夠將二者的優(yōu)點集于一身，在占用網絡帶寬較小的情況下實現視頻質量的最優(yōu)化。

　　在高清編碼/解碼技術產生之前，視頻會議數據是基于通用交換格式 (CIF) 進行編碼的。國際電信聯(lián)盟-電信標準部(ITU-T)制定了視頻標準，稱為H.261和 H.263。H.261 標準只定義了 QCIF 和 CIF 格式。四分之一 CIF (QCIF) 格式只被用于最低數據率（64 千位/ 秒及更低）的會議，目前已經很少使用。自從H.263 標準發(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。由于采用此類標準時，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，文件可以更為經濟地通過容量更小的網絡連接（更低的數據率/ 寬帶）進行傳輸，有效的利用網絡帶寬，使網絡資源更加經濟有效。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準（H.264/MPEG-4 AVC（H.264））可通過比較低的數據傳輸率提供高質量畫面，使同等圖象質量下的壓縮效率比以前的標準提高了2倍以上。因此，H.264被普遍認為是最有影響力的行業(yè)標準，已成為HD-DVD（高清DVD）以及廣播、有線、視頻會議和消費電子產品的強制標準。

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

　1．低碼流（Low Bit Rate）：和MPEG2和MPEG4 ASP等壓縮技術相比，在同等圖像質量下，采用H.264技術壓縮后的數據量只有MPEG2的1/8，MPEG4的1/3。顯然，H.264壓縮技術的采用將大大節(jié)省用戶的下載時間和數據流量的花費。

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

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

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

　　數字電視的格式標準

　　目前，我們使用的電視均采用的是NTSC或PAL制式的標準清晰度 (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。標清格式采用的是隔行掃描模式，先掃描靜止畫面的奇數行，然后掃描同一幅圖像信息的偶數行，使得兩幅畫面會同時顯示在顯示器上，也稱為每秒50/60場。該技術被開發(fā)用于節(jié)約傳輸寬帶（特定的網絡連接的數據率容量），其分辨率被稱為480i，可提供由240線不同信息組成的畫面，用于家用標清的帶寬需求為45-90Mbps。對于小型視頻顯示器（小于27英寸），標清電視看上去相當清晰、流暢。但是，如果屏幕超過 27 英寸，480i格式的圖像質量會有明顯的下降，甚至會看到鋸齒線、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清格式都要多。如果將屏幕分辨率轉換為像素，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）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。

　　音頻技術標準

　　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準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)議的標準（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場聲音的還原無法達到要求。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等音頻標準，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到20Hz－20KHz。因此，在對現場環(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現場情況，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上的標準較多，在下一代實時交互音頻處理上可以采用MPEG-1 Layer 2或AAC系列音頻標準，其原則是：使音頻頻響范圍可以達到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，達到CD級音質，同時在對鏈路帶寬的適應和編解碼效率上達到最佳。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系列標準，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用領域中為用戶提供CD級的寬頻音頻是我們追求的方向。

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

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