視頻會議系統(tǒng)技術及發(fā)展探究

王 樂

（北京真視通科技股份有限公司，北京 100029）

視頻會議利用網(wǎng)絡通信技術進行遠程交流，通過實時傳送數(shù)據(jù)實現(xiàn)面對面的交流，使不同地方的用戶能利用圖像等多種方式進行溝通。視頻會議的出現(xiàn)促進了成員間直觀的交流。通信技術的快速發(fā)展，推動了視頻會議系統(tǒng)技術在各領域的廣泛應用，目前遠程教學，遠程應急指揮等都通過視頻會議系統(tǒng)實現(xiàn)。視頻會議系統(tǒng)的應用極大地方便了人們的商業(yè)活動，加快了信息交流。本文主要對視頻會議系統(tǒng)進行介紹，重點從視頻會議系統(tǒng)構成，系統(tǒng)建設要求等方面論述視頻會議系統(tǒng)的技術發(fā)展。

一、視頻會議系統(tǒng)技術

（一）視頻會議系統(tǒng)簡介

視頻會議系統(tǒng)是通過現(xiàn)有通信介質傳輸媒體，將人物靜動態(tài)圖像等多種資料發(fā)送到各用戶的終端上，使得用戶可通過系統(tǒng)載體設備進行遠程交流。

軟件視頻會議主要依靠軟件做音視頻編解碼工作，其開放性好。但軟件在音視頻穩(wěn)定性方面有待提高，其目前市場主要集中于企業(yè)，政府單位也逐漸接受運用于會議中。

硬件視頻會議是基于嵌入式架構視頻通信方式，實現(xiàn)音視頻處理與各項會議功能，其最大的特點是可靠性好。其市場份額逐漸被軟件占領，視頻會議的普及經(jīng)歷了從有線到無線，從標清到高清視頻到智能視頻的過程。

（二）視頻會議系統(tǒng)建設要求

傳送視頻必須具有足夠的網(wǎng)絡帶寬，以一幀1024×768像素的圖像為例，如每個像素12bit，需要9.4Mb，如25幀/s傳輸，現(xiàn)有網(wǎng)絡條件無法滿足這么大的數(shù)據(jù)傳輸需求。

只有采用高壓縮比的壓縮算法，才能使頻數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)傳輸。如早期在H.323會議系統(tǒng)圖像編碼采用的H.261標準，當前主流的H.265、H.264都是比H.263、H.261壓縮比更高的標準，對網(wǎng)絡傳輸具有更好的支持[1]。

多播是一種多地質廣播，在傳輸中發(fā)送端僅需要發(fā)送一次數(shù)據(jù)包。在視頻會議中，將節(jié)點信號傳送到各節(jié)點，采用廣播方式或單播方式都會嚴重浪費網(wǎng)絡帶寬，多播技術則會減少網(wǎng)絡數(shù)據(jù)總量。

網(wǎng)絡服務質量是網(wǎng)絡與用戶之間以及互相通信的用戶之間關于信息傳輸?shù)馁|量的約定，網(wǎng)絡是存在時延的，視頻會議系統(tǒng)要具有較高的實時性要求，音視頻的時延要小于0.25s。視頻會議系統(tǒng)要求唇音同步，才能有效表達用戶的完整信息。人的感知能力有限，視頻會議中，個別分組丟失人眼感覺不到，丟包率應控制在人能接受的范圍內(nèi)。

（三）視頻會議系統(tǒng)結構

視頻會議系統(tǒng)終端、信道及控制管理軟件是視頻會議系統(tǒng)的主要構件。視頻會議系統(tǒng)終端主要功能是采集音視頻信號，實時進行信號編輯處理，對音視頻數(shù)字信號進行壓縮編碼與解碼，將滿足國內(nèi)自主可控協(xié)議或國際標準協(xié)議的壓縮碼傳輸給信道，終端對通信的各種信息進行控制，如系統(tǒng)加密，傳送秘鑰管理等。

多點控制單元MCU是視頻會議系統(tǒng)關鍵設備，可實現(xiàn)網(wǎng)絡多接口切入，多路復用，對多路數(shù)據(jù)的處理等。傳統(tǒng)視頻會議MCU的主要功能是切換音頻、視頻及數(shù)據(jù)信號，可將主會場發(fā)言者圖像信號編碼切換到分會場。大規(guī)模的云視頻會議MCU更多采用音視頻轉發(fā)機制，執(zhí)行無需編碼的交換。

系統(tǒng)需求核心問題是視頻會議系統(tǒng)的服務質量，視頻會議系統(tǒng)能將用戶服務請求轉化為QoS參數(shù)，轉化的參數(shù)將與系統(tǒng)進行匹對。通過資源靜態(tài)管理進行QoS的協(xié)商，通過資源的動態(tài)管理進行進程管理。

視頻會議要注重保密工作，安全保密系統(tǒng)解決了保密安全的問題，其中加密模塊在數(shù)據(jù)傳輸前進行加密處理，解密模塊在數(shù)據(jù)接收后進行解密處理。

二、視頻會議系統(tǒng)技術的發(fā)展歷程

（一）模擬電視會議階段

模擬電視會議70年代傳送的是黑白圖像，限于在兩地點舉行會議，電視會議占用很寬的頻帶，此間，1976年建設了東京與大阪間的視頻會議系統(tǒng)，1982年IBM內(nèi)部視頻會議系統(tǒng)連接到日本公司，促進了視頻會議軟件技術的發(fā)展。

模擬電視會議系統(tǒng)由終端設備等組成，終端設備包括攝像機、調制解調器、圖像處理設備等，終端設備主要完成電視會議信號發(fā)動接受任務。三個或多個電視終端必須使用一個或多個節(jié)點交換設備，終端發(fā)出的音視頻信號燈在節(jié)點交換設備完成同一模式的交換。

（二）專用網(wǎng)絡數(shù)字電視會議階段

數(shù)字電視會議在20世紀80年代出現(xiàn)，占用頻帶較窄，視頻會議的普及具備了基本條件，在某些地區(qū)形成了電視會議網(wǎng)。1988年到1992年期間，國際電報電話咨詢委員會形成國際電視會議統(tǒng)一標準，規(guī)定統(tǒng)一視頻網(wǎng)通信模式交換標準等。

視頻會議的普及受到通信技術水平的影響，主要通過專用網(wǎng)絡連接視頻會議系統(tǒng)，ATM網(wǎng)絡組網(wǎng)可提供QoS，增加ISDN電視會議網(wǎng)關設備V-Gate即可實現(xiàn)會議電視系統(tǒng)，方案特點是圖像質量好、組網(wǎng)方便，但設備費用高。

（三）基于IP網(wǎng)絡視頻會議階段

基于Internet硬件方式視頻會議得到廣泛應用。純軟件視頻會議得到高速發(fā)展。ASDL接入方式逐漸普及，支持ASDL連接的視頻會議設備成為中小企業(yè)的首選方案。隨著光纖的接入普及，高清視頻成為現(xiàn)實。隨著H.323協(xié)議的推出，視頻會議系統(tǒng)技術得到飛速發(fā)展，在軍事，企業(yè)等領域也得到廣泛應用。

（四）融合統(tǒng)一通信階段

多媒體通信統(tǒng)一管理平臺集成視頻會議、應急指揮、電話會議、辦公協(xié)作軟件等應用于一體，支持移動網(wǎng)絡和Internet網(wǎng)絡，兼容多個通信協(xié)議，具有大規(guī)模組網(wǎng)、高質量音視頻、軟硬結合、平臺開放等特點。

三、視頻會議系統(tǒng)的新發(fā)展

隨著現(xiàn)代通信技術的不斷進步，視頻會議技術水平不斷提升。促進了視頻會議系統(tǒng)在醫(yī)療、項目協(xié)作等領域的廣泛應用，目前云會議技術的發(fā)展成為視頻會議的發(fā)展趨勢[2]。

2019年6月，中國工信部發(fā)布5G商用牌照。5G網(wǎng)絡是第五代移動通信網(wǎng)絡，比4G網(wǎng)絡傳輸速度快十倍以上。5G技術為遠程音視頻會議提供高可靠、低延時、高質量的網(wǎng)絡保障，通過對保證比特速率GBR、網(wǎng)絡時延等QoS參數(shù)的差異化設置，大幅提升視頻會議的使用體驗，對于視頻會議市場的增長具有重大的意義。

（一）云會議技術

云會議是在云計算技術發(fā)展的基礎上興起的視頻會議形式。用戶只需要簡單操作，即可進入回憶，快速高效地與團隊成員進行信息交流。云會議技術通常包含虛擬化、通用化、移動化、業(yè)務化和軟件化技術，當前主流的云會議架構有H.264AVC架構和H.264SVC架構。云視頻會議要能做到公有云、私有云和混合云部署，云上服務能力支持水平擴展，動態(tài)負載均衡等。

國外云會議主要集中于SAAS模式，公有云上部署服務，企業(yè)和個人租用會議服務。國內(nèi)云會議部署模式多樣，前期傳統(tǒng)視頻會議建設投資較大，導致傳統(tǒng)視頻會議系統(tǒng)不會很快升級換代，預計將在很長一段時間里存在傳統(tǒng)視頻會議與云會議融合開會的情況，這就要求云視頻會議支持標準H.323，SIP視頻會議系統(tǒng)，兼容華為、寶利通等終端及MCU產(chǎn)品，云會議技術將在政府、交通等多個領域廣泛應用。

（二）網(wǎng)真技術

網(wǎng)真技術為人們各場所的交互創(chuàng)造了獨特的面對面體驗，通過結合音視頻與交互組件在網(wǎng)絡上實現(xiàn)。網(wǎng)真產(chǎn)品因其出色的音視頻的效果，具有極大的市場潛力。

網(wǎng)真系統(tǒng)的先進性體現(xiàn)在其全新的遠程呈現(xiàn)技術，進行網(wǎng)絡與空間真實轉換，在異地可進行面對面的體驗式交流。網(wǎng)真產(chǎn)品能夠為用戶帶來動態(tài)的體驗，融合統(tǒng)一通信，為其廣闊發(fā)展前景奠定了基礎[3]。

（三）智能移動視頻技術

人工智能和大數(shù)據(jù)技術的應用提升了整體會議服務效果，云移動終端能夠識別語音，按照用戶語音提示，做相應的操作，代替人工手動操作。智能機器人加入會議中，自動轉化語音形成文字，打破語言溝通障礙，確保熟悉不同語言的人們一起開會時及時相互理解，會議結束后自動生成文字會議記錄并保存，供用戶后續(xù)參考。

穿戴式智能設備時代的到來代表人的智能化延伸，人們可以通過設備更好地感知外部與自身的信息，能夠在計算機及其他人的輔助下更為高效率地處理信息。在云視頻系統(tǒng)中引入智能穿戴產(chǎn)品，突破現(xiàn)場用戶業(yè)務不熟練無法進行業(yè)務操作的局限，后端專家通過云視頻實時看到現(xiàn)場用戶的操作過程，并做及時指導，現(xiàn)場用戶就可以處理好重要的業(yè)務，達到遠程視頻協(xié)作要求。

北京真視通科技股份有限公司深耕多媒體視訊行業(yè)20多年，有多個視頻會議系列產(chǎn)品，公司云視頻實驗室研發(fā)的真會通云會議協(xié)作平臺采用了先進成熟的云會議技術和智能技術，能夠進行音視頻及數(shù)據(jù)的穩(wěn)定和低延遲交換，無縫對接傳統(tǒng)視頻會議系統(tǒng)，采用更高等級的安全防范技術，從而滿足更大范圍的用戶需求。

四、結語

網(wǎng)絡通信技術快速發(fā)展使得視頻會議成為現(xiàn)實，通過視頻會議人們可以進行面對面的交流，提高了效率，在現(xiàn)代商務活動中具有重要的作用。隨著網(wǎng)絡通信技術的飛速發(fā)展，視頻會議系統(tǒng)技術將不斷發(fā)展完善，廣泛應用到Internet，為政府機關、科研院所及普通個人等不同用戶進行異地交流提供方便的條件。