高清晰度：视频会议技术的进步

高清晰度：视频会议技术的进步技术简介Polycom,Inc.4750WillowRoadPleasanton,CA945881.800.POLYCOM该白皮书阐释了高清晰度(HD)的概念及其同当今视频会议技术领域的关系。本文将探讨高清晰度视频会议标准、技术要求、分辨率和格式，以及高清晰度视频会议在当今重要领域（如远程医疗、远程管理和远程教学）中的优势。该高清晰度视频会议技术简介使读者能够明确地判断何时以及如何在他们的企业中运用高清晰度视频会议技术。高清晰度：视频会议技术的进步Polycom,Inc.4750WillowRoad,Pleasanton,CA94588.1.800.POLYCOM页，共6页目录高清晰度：视频会议技术的进步.......................................................................................................3什么是高清晰度视频？....................................................................................................3高清晰度视频会议的标准是什么？..................................................................................4高清晰度视频会议和高清晰度电视有什么区别？............................................................5高清晰度视频会议有什么技术要求？..............................................................................5高清晰度视频会议有何优势？.........................................................................................6高清晰度：视频会议技术的进步Polycom,Inc.4750WillowRoad,Pleasanton,CA94588.1.800.POLYCOM页，共6页高清晰度：视频会议技术的进步什么是高清晰度视频？大家都熟悉标准清晰度(SD)模拟电视。这是我们所了解并且几十年来一直使用的电视。NTSC电视（用于北美及其他一些地区）规定每帧画面扫描525行，每秒扫描30幅画面。PAL电视（用于世界上的其他地区）规定每帧画面扫描625行，每秒扫描24幅画面。先扫描静态图片的的奇数行，然后扫描同一幅图像信息的偶数行。这样一来，两幅图像会同时显示在同一台显示器上，录像速率高达每秒50/60场。此种奇/偶扫描模式被称为隔行扫描，该技术被开发用于节约传输宽带（特定的网络连接的数据率容量）。这种分辨率被称为480i，可提供240个唯一的图片信息行。宽带要求家用SD达到45-90兆比特每秒。对于小型视频显示器（小于27英寸），标准清晰度电视看上去相当清晰、流畅。但是，如果屏幕超过27英寸，480i格式的图像质量会有明显的下降。还可能看到参差不齐的行、轮廓模糊、褪色、视觉噪声和间断的动作。逐行扫描模式，作为隔行扫描的替代技术，提高了大屏幕上的画面质量。逐行扫描技术将480个唯一的图片信息行合并为一个图像帧，然后自动修改画面质量。逐行扫描减少了大屏幕上参差不齐的画面并使画面动作变得更为流畅。标准清晰度电视的这种分辨率被称为480p。真正的高清晰度视频显示图像的分辨率为1080i或者720p。其他的分辨率并不是真正的高清晰度。在多种格式的分辨率中，以下六种被称为高清晰度格式。格式帧/秒屏幕高度比720p2416:9720p3016:9720p6016:91080i3016:91080i2416:91080i3016:9高清晰度：视频会议技术的进步Polycom,Inc.4750WillowRoad,Pleasanton,CA94588.1.800.POLYCOM页，共6页高清晰度格式提供的图像信息量比任何标准清晰度格式都要多。如果将屏幕分辨率转换为像素，可以清楚地看到高清晰度格式可以提供比480i格式高达至少4倍以上的图像信息量。下面的表格列出了用像素表示的普通格式的屏幕分辨率和屏幕高度比。格式像素（16:9比率）像素（4:3比率）1080p2,073,600(1920X1080)1,576,800(1460X1080)1080i1,036,800(1920X540)788,400(1460X540)720p921,600(1280X720)691,200(960X720)480p412,800(860X480)307,200(640X480)480i206,400(860X240)153,600(640X240)若要直观地了解其中的区别，请将电视屏幕想象为计算机显示器。想象一下，将640X240（相当于480i）的低分辨率数字图像拉伸在42英寸的屏幕上将会是怎样的效果。图像将被扭曲，因为低分辨率的图像中没有提供高质量视图所需要的足够多的图像信息。高分辨率格式所具备的更高的像素数可以提升画面质量，使大屏幕上的画面显得更清晰、流畅。在视频会议中，这种技术可以改善整体的收视体验并消除视图疲劳。颜色也更为鲜明和真实，动作迅速、流畅。高清晰度视频会议的标准是什么？在高清晰度编码/解码技术产生之前，视频会议数据是根据公用交换格式(CIF)进行编码的。国际电信联盟-电信标准部门(ITU-T)制定了视频标准，称为H.261和H.263。H.261标准只定义了QCIF和CIF格式。四分之一CIF(QCIF)格式只被用于最低数据率（64千位/秒及更低）的会议，今天已经很少使用。自从H.263标准发行以来，更多使用“全分辨率”（定以为16CIF）的格式（4CIF和16CIF）被采用。由于采用此类标准时，计算和宽带功能有限，所以，用于全动感视频会议的公用分辨率仍然是CIF到4CIF。下面的表格列出了用于NTSC（北美）和PAL（欧洲）视频信号的H.261和H.263标准的相应格式分辨率。以下列出的分辨率代表4:3的屏幕高度比。格式帧/秒分辨率NTSC分辨率PALQCIF30176X120176X144CIF30352X240352X2884CIF30708X480708X57616CIF301408X9601408X1152ITU-T最近采用了视频压缩新标准，该方法减小了整个视频文件的大小，从而文件可以更为节省地通过容量更小的网络连接（更低的数据率/宽带）进行传输。现在，ITU-T建议高清晰度视频会议采用H.264视频标准，该标准通过比较低的数据传输率提供上好的画面质量。现在，H.264是HD-DVD（高清晰度DVD）以及广播、电缆、视频会议和消费者电子产品的强制使用的标准。下面的表格说明了H.264标准中引入的SD和HD分辨率。高清晰度：视频会议技术的进步Polycom,Inc.4750WillowRoad,Pleasanton,CA94588.1.800.POLYCOM页，共6页格式帧/秒分辨率(16:9)SD/HD1080p24,301920X1080HD720p24,30,601280X720HD480p24,30,60860X480SDH.264规格是视频会议理想的工具。尽管和之前的H.26x算法相比，它需要更强的处理能力，但是自2004年之后生产的大多数视频会议系统都包括H.264。它可提供优质的视频传输和低延时的编码和解码，从而视频流更为流畅、自然。事实上，H.264的效率是H.263的两倍，在特定线路速率下的视频质量也要高出一倍。此外，某些增强的H.264规格包括互动视频的错误隐藏算法，此技术可自动调整视频操作，即便网络负担过重、不稳定或者出错率高，都可以保证操作自如，并提供更高品质的视觉享受。H.264编码标准提供了更强的灵活性，为不同的开发商提供了进行互操作的通用平台。H.263标准支持大量可能的变异产品，与此不同，H.264标准只包括少量的压缩技术。这样一来，可以在不大幅度下降视频质量的前提下更为轻易地实现来自多个生产商的不同视频会议设备的集成。高清晰度视频会议和高清晰度电视有什么区别？高清晰度电视是单向的广播。电视网络单向地传输（播放）视频。高清晰度视频会议是双向、互动的过程，在网络中实时、双向地传输音频和视频数据。为实现高清晰度视频会议技术，会议中所有的终端都必须支持高清晰度。高清晰度电视广播可以保持固定的信号质量，而视频会议的质量可能会因为网络传输的大量数据而降低。编码/解码过程和通过网络传输大量数据信息所消耗的时间可能造成处理过程的延迟，即延时。过多的延时会增加语音重叠的机会，并有可能造成视频和音频的不同步。长时间的延时可以通过音频效果明显地表现出来，劣质的音效能严重影响整个视频会议体验的整体质量。高清晰度视频会议有什么技术要求？高清晰度视频会议需要所有的终端都兼容HD，从而视频会议的所有参加者都可以体会高清晰度视频。在所有的终端都要安装高清晰度数据压缩工具，除此以外，为实现高质量的视频会议，网络宽带也是一个不可或缺的因素。高清晰度互动视频会议要求最低的数据传输速率为1兆比特每秒。为达到最好效果，建议数据传输速率达到或超过2兆比特每秒，这样可以提高宽带容量，达到最佳音频效果，同时还可支持其他的内容共享设备，例如PC输入设备、DVD或高分辨率相机。网络服务质量(QoS)是必须的，它可以保证视频会议进行期间性能稳定。为捕捉高分辨率图像，需要配置在16:9格式中支持真实的高分辨率（最低720p）的相机。相机最好与视频会议终端设备出于同一生产厂商。这可以保证相机和终端设备功能达到最优化，从而获得最佳的端到端高清晰度视频会议体验。高清晰度视频显示器（LCD、Plasma或DLP）必须支持最低为720p的水平分辨率。另外，显示器应该配有支持最佳高清晰度信号的连接器，例如DVI-I（数码视像接口）或者组件YPrPb。长于5米的DVI电缆线可能造成视频画面效果下降或者无法预测的视频显示错误。购买灵活性强并连接正确的高清晰度显示器和终端设备就可以避免此类问题。高清晰度：视频会议技术的进步Polycom,Inc.4750WillowRoad,Pleasanton,CA94588.1.800.POLYCOM页，共6页显示器的尺寸应该同房间的大小以及参与者离显示器的平均距离相吻合。在大型会议室中，参与者离显示器的距离为10到15英尺，此种情况下，建议购买至少为50英寸的显示器。下面的表格中列明了匹配的屏幕尺寸和一般观看距离。屏幕尺寸16:9观看距离30英寸6.25英尺34英寸7.0英尺42英寸8.75英尺50英寸10.4英尺57英寸11.9英尺60英寸12.5英尺65英寸13.5英尺在高分辨率多点视频会中，至少有两组参与者想从不同的位置（终端）参与会议，此时需要高分辨率的多点控制单元(MCU)来桥接所有的通话。当然，MCU必须支持真正的高分辨率（至少720p）并保持的30帧/秒，这样才能使多点视频通话达到端到端通话效果。强烈建议从同一家生产厂商购买MCU和视频会议终端设备，这样才能确保达到最佳的端到端性能。最后，MCU必须基于标准(H.264)制造，这样才能实现互操作性和可扩展性，从而满足多点通话的多连接需求。高清晰度视频会议有何优势？高清晰度视频会议技术有多种优势。首先，清晰的画面质量、同步音频效果和最低延时帮助参与者保持注意力并提供了高效、高质量的视频会议体验。例如，在16:9的屏幕高度比中放映图像使显示角度更为宽广，从而让更多的与会者显示在相机中，保证全身心地投入到即将召开的会议。其次，能够以