影響視頻會議效果因素

摘要：本人結(jié)合目前網(wǎng)絡(luò)會議技術(shù)型案例，闡述影響音頻效果的因素，對視頻會議系統(tǒng)的應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點進行了分析和總結(jié)，以供參考。

關(guān)鍵詞：視頻會議：分析;效果

近年來，視頻會議業(yè)務(wù)在各個單位使用越來越頻繁，視頻會議的效果直接影響會議的溝通和體驗，那么，影響視頻會議效果的因素主要有哪些呢？下面主要從以下三個方面來闡述。

一、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量

傳統(tǒng)視頻會議中常用的網(wǎng)絡(luò)有E1線路和IP網(wǎng)絡(luò)。E1線路是一種基于電路交換的，以時分復(fù)用技術(shù)為基礎(chǔ)的傳輸技術(shù)，E1線路的優(yōu)勢在于它可以提供兩個點之間的專用帶寬，因此具有很好的傳輸質(zhì)量保證機制，雖然E1線路穩(wěn)定性高，可以提供較好的視頻會議效果，但由于帶寬的局限性（一條E1為2M）以及成本較高，已逐漸被IP網(wǎng)絡(luò)取代。

而取而代之的IP網(wǎng)絡(luò)是基于分組交換技術(shù)，低成本，線路可以大規(guī)模共享，也可以提供高帶寬。但IP網(wǎng)絡(luò)在同時傳輸音視頻數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時，它的傳輸機制也存在很多問題，比如它不能為每一個業(yè)務(wù)提供點到點的帶寬保證，從而會導(dǎo)致出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)延遲和抖動的現(xiàn)象。因此，視頻會議的網(wǎng)絡(luò)亟需專業(yè)的技術(shù)手段來優(yōu)化，Qos（服務(wù)質(zhì)量）的出現(xiàn)，很好的解決了這個問題，在視頻會議網(wǎng)絡(luò)中起到至關(guān)重要的作用。

比如國標(biāo)對視頻會議網(wǎng)絡(luò)的基本要求就做了定義，延遲小于300ms，抖動小于25ms，丟包率小于1%，針對視頻會議應(yīng)用情況啟用QoS。

QoS是指網(wǎng)絡(luò)通過某種技術(shù)手段為特定網(wǎng)絡(luò)流量提供更好服務(wù)的能力。它的主要目的是實現(xiàn)優(yōu)先級控制，包括帶寬、延遲、抖動和丟包。目前，大部分的網(wǎng)絡(luò)都可以利用QoS來獲得更好的效果，尤其是流媒體應(yīng)用，如VoIP和視頻會議，因為這些應(yīng)用需要固定的傳輸速率，并且對延遲敏感。

另外，很多單位也使用ISP服務(wù)商提供的獨享專用線路，有通過DDN、MSTP、SDH等不同的傳輸方式，提供不同帶寬租賃服務(wù)，結(jié)合QoS，在視頻會議應(yīng)用起到很好的保障作用。

二、設(shè)備的性能

網(wǎng)絡(luò)對視頻會議產(chǎn)生一定的影響，但視頻會議系統(tǒng)設(shè)備的性能，也是提現(xiàn)效果的重要標(biāo)準(zhǔn)，這些性能因素包括設(shè)備網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力、音視頻編解碼技術(shù)、設(shè)備設(shè)計結(jié)構(gòu)等方面。

1、設(shè)備對網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力

視頻會議系統(tǒng)設(shè)備對較差網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的適應(yīng)性也會對會議效果產(chǎn)生很大影響。這些自適應(yīng)能力包括IP優(yōu)先級設(shè)置、IP數(shù)據(jù)包重復(fù)控制、IP數(shù)據(jù)包排序、IP數(shù)據(jù)包抖動控制、速率自動調(diào)整、數(shù)據(jù)包丟失重傳等。

各視頻會議廠商都有類似的丟包恢復(fù)處理機制，在設(shè)備檢測報告也都對抗丟包能力做了描述，目的是適應(yīng)IP網(wǎng)絡(luò)的特點。

2、音視頻編解碼技術(shù)

音視頻編碼技術(shù)是視頻會議系統(tǒng)的關(guān)鍵性因素，是影響視頻會議效果的主要指標(biāo)。目前，視頻會議系統(tǒng)中使用的視頻編碼技術(shù)有H.261、H.263、MPEG-4、H.264、H.265等，而音頻編碼技術(shù)有G.711、G.722、G.728、MP3、G.729等，其中，H.264、H.265視頻編碼技術(shù)可以在低帶寬下實現(xiàn)高分辨率的動態(tài)圖像效果，且編碼延遲小，作為新一代的視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)成為主流的視頻編解碼技術(shù)。

在音頻編碼方面，MP3、AAC-LD等是一種高效的音頻壓縮算法，其頻率響應(yīng)范圍在20Hz-20kHz之間，采樣頻率高達40KHz以上，支持雙通道編碼，可提高較好的音質(zhì)效果，因此得到越來越廣泛的應(yīng)用。

3、設(shè)備的設(shè)計結(jié)構(gòu)

視頻會議系統(tǒng)在發(fā)展階段出現(xiàn)MCU和終端使用PC架構(gòu)，即windows的操作系統(tǒng)的設(shè)備，主要原因在于設(shè)備成本較低，軟件部署較靈活，但這種設(shè)備在編解碼能力上、包轉(zhuǎn)發(fā)效率、穩(wěn)定性及系統(tǒng)安全性等方面都有很大的局限性，導(dǎo)致視頻和音頻質(zhì)量低、延遲大，整體視頻會議效果不好。

隨著視頻會議的發(fā)展，目前專業(yè)視頻會議廠商大多采用基于嵌入式設(shè)計結(jié)構(gòu)的單片機和終端設(shè)備。這主要是因為嵌入式架構(gòu)軟件系統(tǒng)和硬件的結(jié)合非常緊密、實時性很高，結(jié)合專用的編解碼DSP芯片，可以實現(xiàn)高質(zhì)量、低延遲的音視頻信號處理，并且具有高穩(wěn)定性、安全性。

4、圖像清晰度和音頻效果

1）圖像清晰度

上面說到視頻會議的編解碼協(xié)議如H.263、H.264等，那么更直觀的是編解碼協(xié)議下所達到的圖像清晰度，視頻會議發(fā)展從CIF、4CIF、720P、1080P到目前的4K超高清，清晰度一直是提升視頻會議效果的重要因素，高清圖像可以提供更大的會議場景，高分辨率可以清晰的看到會議細節(jié)，降低會議疲勞度，使視頻會議溝通更順暢。

2）噪音消除、回聲抑制及增益控制

設(shè)備的自動噪聲消除系統(tǒng)將根據(jù)檢測到的音頻的電平及判斷是環(huán)境噪聲還是正常聲音，如是環(huán)境噪音，對其進行抑制處理，達到更好的會議效果。

而回音現(xiàn)象有兩種可能，第一種是“電路回聲”，是本地設(shè)備本身產(chǎn)生的，可以通過專業(yè)的硬件設(shè)備來消除，還有一種為“聲學(xué)回聲”，聲學(xué)回聲是指召開視頻會議時，通過MCU將遠端會場通過設(shè)備如調(diào)音臺將本地聲音返送過來的一種現(xiàn)象，此時需要遠端會場配合調(diào)整調(diào)音臺或音頻處理器來消除回音。目前大多視頻會議終端也都具備回音消除功能，可在一定范圍內(nèi)消除回音問題。

增益控制一般在于使用全向麥克風(fēng)的情況下，因每個人的講話位置不同，麥克風(fēng)接收到的音量也不同。為了實現(xiàn)遠端會場接受音量的穩(wěn)定性，終端在編碼過程中要進行音頻增益處理，常見的視頻終端都有音頻增益控制如自動、手動等，可保證接收到發(fā)言人的講話保持相同音調(diào)，使遠端會場的聲音不會忽大忽小。

三、會議室設(shè)計

會議室的設(shè)計也是影響視頻會議效果的重要因素，包括房間布置、燈光、會議桌等，會議室的設(shè)計涉及的內(nèi)容比較廣泛。視頻會議室需要根據(jù)環(huán)境設(shè)備進行最佳效果的設(shè)計，總結(jié)如下。

1、房間布置

房間內(nèi)裝修盡量簡潔，背景墻采用統(tǒng)一、單一的色調(diào)，如淡藍色等，房間除了屏幕其他墻面、桌椅、地板、吊頂?shù)阮伾珣?yīng)協(xié)調(diào)一致，在會議室不同角落可布置綠植提升效果。另外，避免在會議室布置鏡面裝飾和懸掛藝術(shù)品，以免產(chǎn)生“反光”的效果。

2、燈光

由于召開會議的時間是隨機的，故應(yīng)使用人工光源，避免自然光，因為自然光不均勻，會導(dǎo)致攝像機采集圖像亮度不同，會議室中最佳的光源應(yīng)該是非直射三基色燈，色溫在3200K左右。會議室的門窗，應(yīng)采用遮光窗簾，不應(yīng)混用白熾燈，筒燈，節(jié)能日光燈等。

為保證圖像色調(diào)以及攝像機的自動白平衡，會議室內(nèi)的照度保持500Lux-700Lux。

對于采用投影儀的會議室，燈光應(yīng)做到單獨控制，一般在投影屏幕的前面附近照度應(yīng)為50-80lux左右。應(yīng)注意調(diào)節(jié)會議室的光線，使之更柔和，亮度更均勻。

3、會議桌選擇

桌面應(yīng)采用中性色調(diào)或淺色調(diào)，不要使用白色的桌面，因為白色桌面亮度較高，鏡頭很容易出現(xiàn)逆光現(xiàn)象，與背景的亮度相比，被拍攝人物就會顯得比較暗，容易形成陰影。

4、聲學(xué)環(huán)境要求

使用盡可能少的麥克風(fēng)。因為麥克風(fēng)越多情況下，就有可能引入更多的背景噪聲，可以增加音頻處理器和調(diào)音臺，使用手拉手麥克風(fēng)，設(shè)當(dāng)配置若干無線話筒。地板和天花板也會引起聲音的反射，解決辦法是地面應(yīng)鋪墊地毯，墻面應(yīng)加吸音材料做隔音處理。

5、攝像頭取景角度及距離

講話人位置在離攝像機中心±45度范圍內(nèi)最佳，講話人距攝像頭5米最佳，不應(yīng)超過8米，如果采用墻面打孔固定、天花板吊裝，則需要準(zhǔn)備相應(yīng)長度的線纜及相對尺寸支架，攝像機盡量做到居中布置，高度為1.6m-2m之間。

6、顯示設(shè)備要求

為了更好地提升視頻會議的效果，建議使用高清1080P及以上顯示屏，如激光投影、led小間距、液晶電視等。在顯示效果上，建議做兩塊屏幕顯示分別遠端會場和本地會場。

7、會議室供電系統(tǒng)

根據(jù)會議室設(shè)備，計算出所需要的功耗，會議室應(yīng)配備電源時序器進行電源控制，電源線、網(wǎng)線、音視線應(yīng)布到設(shè)備擺放位置，而且需使用導(dǎo)管穿線，保護線纜及人身安全。

8、會議室大小

會議室內(nèi)為保證良好的通氣性，高度一般要求不低于3米。

另外需要根據(jù)會議室的容量人數(shù)，做好屏幕和會議桌間距，設(shè)備所占用空間大小，整體做好規(guī)劃。

9、室內(nèi)溫度、濕度要求

工作環(huán)境下建議，溫度：0-40℃，濕度：10%-80%，貯存溫度：+40至+70℃，濕度：10%-90%

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作者簡介：

梁振鴻（1976-），男，漢族，安徽合肥，本科學(xué)歷，工程師，研究方向：計算機應(yīng)用與科學(xué)