視頻會(huì)議與會(huì)場(chǎng)音視頻技術(shù)發(fā)展概述

張利濱

（中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第三研究所，北京 100015）

0 引 言

近幾年，在云計(jì)算、人工智能、5G和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的推動(dòng)下，視頻會(huì)議呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長(zhǎng)趨勢(shì)。從各級(jí)政府、大型企事業(yè)單位、公安、軍隊(duì)，到金融證券、能源交通和醫(yī)療教育等行業(yè)，視頻會(huì)議均有廣泛應(yīng)用。本文從云視頻、會(huì)議終端、波速話筒以及一體化攝像機(jī)等方面介紹視頻會(huì)議技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，從會(huì)場(chǎng)音視頻整體技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、會(huì)場(chǎng)音頻系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展以及會(huì)場(chǎng)視頻系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展方面介紹會(huì)場(chǎng)音視頻技術(shù)的最新發(fā)展成果。

1 視頻會(huì)議技術(shù)發(fā)展

1.1 云視頻會(huì)議

云視頻會(huì)議以云計(jì)算為核心，結(jié)合新一代音視頻編碼技術(shù)（H.265/H.264 SVC柔性分層編碼標(biāo)準(zhǔn)），以公有云、專有云、私有云等交付方式，支持大規(guī)模、高彈性、高可用連接。云視頻會(huì)議服務(wù)提供商建設(shè)云計(jì)算中心，用戶企業(yè)無需購(gòu)買多點(diǎn)控制單元（Multipoint Control Unit，MCU），無需大規(guī)模改造網(wǎng)絡(luò)，就能實(shí)現(xiàn)在會(huì)議室、個(gè)人電腦或移動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行多方視頻會(huì)議溝通，并能實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)會(huì)議室的互聯(lián)互通[1]。云視頻會(huì)議具有以下優(yōu)勢(shì)。

（1）平臺(tái)云化。云視頻會(huì)議面向互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，支持分布式部署，支持系統(tǒng)災(zāi)備，能夠?qū)崿F(xiàn)多中心業(yè)務(wù)備份，方便靈活。

（2）彈性服務(wù)。云視頻服務(wù)的規(guī)?？煽焖偕炜s，可以跨平臺(tái)共享和協(xié)作，隨時(shí)入會(huì)連接到世界的每一個(gè)角落，進(jìn)行視頻面對(duì)面的溝通。

（3）接入多樣化。平臺(tái)支持公有云、專有云、私有云部署模式，終端部署簡(jiǎn)單快速、易使用，可以接入多種形式的終端設(shè)備，如云視頻會(huì)議終端、傳統(tǒng)硬件視頻會(huì)議終端、電腦、智能手機(jī)以及智能大屏等。

（4）功能多樣性。云視頻會(huì)議具有會(huì)議記錄、語音轉(zhuǎn)寫、文檔資料實(shí)時(shí)分享等功能，并具有多種高效便捷的會(huì)議功能，如會(huì)議預(yù)定、通知、簽到、錄音、錄像、投票、控制、分組討論以及協(xié)同辦公等。

1.2 會(huì)議終端

近幾年，視頻會(huì)議終端技術(shù)水平不斷提升，終端產(chǎn)業(yè)得到強(qiáng)有力的發(fā)展，主要表現(xiàn)在如下方面。

（1）SVC柔性編碼技術(shù)發(fā)展成熟，一次編碼可以產(chǎn)生多層不同分辨率、幀率、質(zhì)量的視頻碼流，讓每個(gè)視頻會(huì)議的使用方都可以根據(jù)自己的網(wǎng)絡(luò)帶寬、設(shè)備性能、屏幕分辨率獲得適合自己的視頻流。這種更為高效先進(jìn)的編碼算法為新一代智能云視頻會(huì)議發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

（2）目前正在興起的H.265編解碼器具有壓縮效率高、圖像質(zhì)量好的特點(diǎn)。隨著4K超高清視頻會(huì)議的發(fā)展應(yīng)用，H.265標(biāo)準(zhǔn)的編解碼器將成為視頻會(huì)議的應(yīng)用主流[2]。

（3）智能編碼技術(shù)也稱“內(nèi)容感知編碼”，是通過使用深度學(xué)習(xí)方式，對(duì)每個(gè)場(chǎng)景的視頻圖像進(jìn)行智能分析，來確定優(yōu)質(zhì)圖像所采用的最低比特率編碼，達(dá)到智能圖像編碼。

（4）發(fā)展高質(zhì)量4K超高清視頻編解碼器，支持10 bit、4∶2∶2@4K P60、超低延遲、高可靠性或國(guó)產(chǎn)AVS2、AVS3高性能編解碼器。

基于技術(shù)的發(fā)展，視頻會(huì)議終端的功能越來越豐富，目前主要有以下主流的功能與特性：

（1）流暢的超高清視頻，提供4K超高清雙流體驗(yàn)，視頻圖像清晰流暢，細(xì)節(jié)呈現(xiàn)更全面、更生動(dòng)，能夠帶來極致視頻體驗(yàn)；

（2）清晰的音頻享受，支持多種寬帶音頻編碼技術(shù)，采用回聲消除（Acoustic Echo Cancelling，AEC）、噪聲抑制、增益控制及語音增強(qiáng)等技術(shù)，可提供清晰純正的高保真聲效；

（3）強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性，能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和應(yīng)用需求優(yōu)化圖像質(zhì)量，支持超強(qiáng)糾錯(cuò)、丟包重傳、視頻前向糾錯(cuò)、動(dòng)態(tài)調(diào)速、自動(dòng)QoS設(shè)置、自動(dòng)碼流平滑調(diào)整等網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，優(yōu)化各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的視頻會(huì)議效果；

（4）完善的安全機(jī)制，內(nèi)置硬件加密芯片，支持國(guó)密算法，內(nèi)置128/256位AES等多重安全加密措施，充分保證會(huì)議內(nèi)容的安全性和保密性，具有本地登陸認(rèn)證與授權(quán)機(jī)制，并支持對(duì)用戶權(quán)限分級(jí)管理，保障視頻會(huì)議系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行；

（5）智能的會(huì)議操控，內(nèi)置智能語音助手，提供便捷的會(huì)議操控服務(wù)；支持同聲字幕、會(huì)議紀(jì)要；內(nèi)置協(xié)作模塊，可外接觸控屏幕，采用圖形化觸控界面，可輕松完成視頻會(huì)議操控。

1.3 波束話筒

波束成形話筒是近幾年視頻會(huì)議設(shè)備中發(fā)展較快的產(chǎn)品之一，其功能特點(diǎn)是：使用簡(jiǎn)單，只需放置在桌面上或固定到天花板上，連接好話筒電纜即可開始使用；某些型號(hào)的話筒具有自動(dòng)校準(zhǔn)功能，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)參數(shù)配置，并可使用管理軟件通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行話筒參數(shù)設(shè)置；參數(shù)設(shè)置簡(jiǎn)單，管理集中，無需單獨(dú)供電[3]。波束話筒的主要技術(shù)特點(diǎn)如下。

（1）波束成形技術(shù)。將使用會(huì)場(chǎng)設(shè)定為多個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域（約有5～10 m遠(yuǎn)拾音距離）采用波束跟蹤技術(shù)主動(dòng)跟蹤并拾取講話人聲音信號(hào)，通過使用高性能數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與語音處理算法相結(jié)合，輸出所需要的聲音信號(hào)。

（2）增益控制。如果講話人與話筒之間發(fā)生小距離移動(dòng)，話筒自動(dòng)增益控制可調(diào)節(jié)輸出信號(hào)的電平值，在一定范圍內(nèi)保持聲音信號(hào)輸出一致。

（3）智能降噪。波束成形話筒均具有背景噪聲降噪處理算法，能明顯減少會(huì)場(chǎng)環(huán)境噪音。

（4）回聲抑制。話筒具有AEC處理模塊，能夠有效抑制視頻會(huì)議的回聲。

（5）自動(dòng)校準(zhǔn)。話筒會(huì)產(chǎn)生一個(gè)音頻測(cè)試信號(hào)，并由會(huì)場(chǎng)內(nèi)的揚(yáng)聲器發(fā)出，通過話筒內(nèi)置數(shù)字音頻處理器計(jì)算并自動(dòng)配置會(huì)場(chǎng)音頻系統(tǒng)參數(shù)，獲得較佳的聲場(chǎng)拾音效果。

（6）網(wǎng)線或USB傳輸。話筒可通過一根網(wǎng)線或USB接口與第三方設(shè)備連接，支持Dante或AES67協(xié)議和有源以太網(wǎng)（Power Over Ethernet，POE）供電。

1.4 一體化攝像機(jī)

攝像機(jī)在視頻會(huì)議領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)是小型化、4K超高清、與會(huì)議話筒和揚(yáng)聲器集成為一體化。一體化攝像機(jī)正成為視頻會(huì)議中小型會(huì)議室的主流產(chǎn)品，其具有以下技術(shù)特點(diǎn)。

（1）超高清成像技術(shù)，采用800萬～1 240萬高品質(zhì)圖像傳感器，最大分辨率可達(dá)4K，呈現(xiàn)清晰逼真的視頻效果。

（2）AI視頻處理技術(shù)，如弱光補(bǔ)償、視頻降噪、自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)白平衡等，攝像頭能自動(dòng)跟蹤拍攝、減少背光和眩光影響，并保持畫面亮度。

（3）EPTZ電子云臺(tái)，電子云臺(tái)沒有可見的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件，通過在攝像機(jī)內(nèi)部控制鏡頭的視角和變焦，從而清晰捕捉遠(yuǎn)處的景物。圖像被放大時(shí)，可進(jìn)行模擬水平旋轉(zhuǎn)/俯仰的裁切輸出，為不同角度的拍攝提供最大的靈活性。

（4）圖像剪切輸出。使用4K超高清分辨率拍攝的圖像既可以完整輸出，同時(shí)還可以對(duì)這些圖像的某些局部進(jìn)行同步裁剪輸出。裁剪輸出可通過攝像機(jī)控制器進(jìn)行控制，簡(jiǎn)便快捷。

（5）視頻輸出接口豐富，支持高清多媒體接口（High Definition Multimedia Interface，HDMI）、數(shù)字分量串行接口（Serial Digital Interface，SDI）、USB3.0以及局域網(wǎng)（Local Area Network，VLAN）等多種方式輸出視頻。

一體化攝像機(jī)的人工智能（Artificial Intelligence，AI）功能與視頻會(huì)議室結(jié)合，顯著提高了中小型會(huì)議室的智能化程度，實(shí)現(xiàn)了以前只有某些高端會(huì)議室才具有的獨(dú)有功能，具體如下。

（1）自動(dòng)喚醒。當(dāng)有人走進(jìn)會(huì)議室時(shí)，系統(tǒng)會(huì)“自動(dòng)喚醒”，并可通過參會(huì)人員的隨身移動(dòng)設(shè)備識(shí)別其身份。

（2）智能會(huì)議。自動(dòng)取景和發(fā)言者跟蹤，按需自動(dòng)拍攝，屏幕亮度智能顯示，話筒自動(dòng)跟蹤，音質(zhì)出色。

（3）雙屏體驗(yàn)。雙屏幕、雙內(nèi)容源、無線共享和兩個(gè)屏幕同時(shí)顯示不同的遠(yuǎn)端會(huì)場(chǎng)。

（4）會(huì)議室人數(shù)統(tǒng)計(jì)，幫助會(huì)議管理者充分了解會(huì)議室的利用率并優(yōu)化資源分配。

（5）同時(shí)支持云部署和本地部署，硬件面向云平臺(tái)運(yùn)行環(huán)境，可提供出色的共享會(huì)議室和共享空間體驗(yàn)。

2 會(huì)場(chǎng)音視頻技術(shù)發(fā)展

2.1 會(huì)場(chǎng)音視頻系統(tǒng)整體發(fā)展

近幾年，視頻會(huì)議會(huì)場(chǎng)音視頻系統(tǒng)發(fā)展迅速，出現(xiàn)了一些具有代表性的發(fā)展趨勢(shì)，主要有以下特點(diǎn)。

（1）簡(jiǎn)潔化。會(huì)場(chǎng)設(shè)備追求簡(jiǎn)單實(shí)用，硬件設(shè)備越來越少，設(shè)備和線纜網(wǎng)絡(luò)化；使用功能簡(jiǎn)潔易用，讓會(huì)議變得更高效；安裝靈活便捷，對(duì)空間的依賴性沒有那么強(qiáng)，更能適應(yīng)現(xiàn)代工作的快節(jié)奏。

（2）標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化主要表現(xiàn)在四個(gè)方面，即產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、施工標(biāo)準(zhǔn)化以及服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化已貫穿會(huì)場(chǎng)設(shè)計(jì)、實(shí)施和售后服務(wù)的全過程。采用標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)方案，能使施工工藝統(tǒng)一，施工進(jìn)度能得到保證，工作量會(huì)大大降低。標(biāo)準(zhǔn)化能夠優(yōu)化工程管理方式，為用戶提供更加科學(xué)、高效的培訓(xùn)服務(wù)、售后服務(wù)及設(shè)備維修等。

（3）智能化。隨著會(huì)場(chǎng)智能化水平逐步提升，會(huì)議系統(tǒng)在使用時(shí)，屏幕可自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度、攝像頭自動(dòng)跟蹤拍攝、話筒自動(dòng)拾音、語音指令能控制設(shè)備、遠(yuǎn)程可檢測(cè)診斷故障等，這些智能功能讓用戶的使用越來越方便，維護(hù)也越來越自如。

（4）網(wǎng)絡(luò)化。隨著越來越多的數(shù)字音視頻設(shè)備具備IP功能，專業(yè)音視頻系統(tǒng)的物理架構(gòu)發(fā)生重大變化。目前已經(jīng)出現(xiàn)一大批帶有IP接口的數(shù)字調(diào)音臺(tái)、功率放大器、有源揚(yáng)聲器等，而且發(fā)展呈上升趨勢(shì)。一根超五類或六類網(wǎng)線可以容納數(shù)以百計(jì)的高質(zhì)量、無壓縮、低延遲音頻通道。如果將這些IP設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)連接到一起，便組成了一個(gè)規(guī)模巨大的音視頻系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)化音視頻系統(tǒng)都已具備了主備冗余的功能，通過成熟的網(wǎng)絡(luò)備份技術(shù)，就能應(yīng)對(duì)安全性要求極高的會(huì)場(chǎng)。將音視頻、控制等諸多信息元素全部數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，傳輸方式采用標(biāo)準(zhǔn)的IP網(wǎng)絡(luò)，減少大三芯、卡儂頭等專用接口的使用，使物理連接大大簡(jiǎn)化，給工程設(shè)計(jì)者和使用者提供了一個(gè)全新的音視頻網(wǎng)絡(luò)化整體解決方案。

（5）數(shù)據(jù)化。會(huì)場(chǎng)音視頻設(shè)備在整體網(wǎng)絡(luò)化架構(gòu)中，會(huì)成為大數(shù)據(jù)產(chǎn)生、搜集、分析的節(jié)點(diǎn)。大數(shù)據(jù)是智能化、智慧化的基礎(chǔ)，當(dāng)足夠多的數(shù)據(jù)被搜集、分析和使用，這些數(shù)據(jù)將成為優(yōu)化會(huì)場(chǎng)系統(tǒng)的重要支撐。例如，依靠數(shù)據(jù)化建立的一體化運(yùn)維管控平臺(tái)，可以把系統(tǒng)所有運(yùn)行設(shè)備在線集中監(jiān)控管理起來，將設(shè)備的狀態(tài)與用戶使用情況相結(jié)合，分析設(shè)備及用戶的有效規(guī)律，配合智能化算法和人工智能模型進(jìn)行趨勢(shì)分析及預(yù)測(cè)，掌握預(yù)防性維護(hù)的規(guī)律，將傳統(tǒng)的會(huì)場(chǎng)音視頻系統(tǒng)進(jìn)化為一個(gè)集管理、操控、監(jiān)測(cè)、運(yùn)維于一體的智能化運(yùn)維管控平臺(tái)，確保系統(tǒng)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，并提供一套有效的科學(xué)維護(hù)管理方法。

2.2 會(huì)場(chǎng)音頻系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

隨著會(huì)場(chǎng)音頻網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展，在一根以太網(wǎng)線中可以傳輸數(shù)百路音頻信號(hào)，采用多播路由就可以省掉大量音分設(shè)備，使用商用交換機(jī)和管理軟件即可替代傳統(tǒng)的音頻矩陣。網(wǎng)絡(luò)化音頻系統(tǒng)將設(shè)有統(tǒng)一的運(yùn)管平臺(tái)，經(jīng)運(yùn)管平臺(tái)集中完成設(shè)備在線參數(shù)配置、路由、監(jiān)測(cè)、診斷等管理任務(wù)，能夠通過軟件來定義各類會(huì)議場(chǎng)景的應(yīng)用，以前只能對(duì)單一設(shè)備進(jìn)行場(chǎng)景的預(yù)設(shè)和加載，而今后則可以對(duì)整個(gè)音頻系統(tǒng)所有設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一的參數(shù)設(shè)置和功能切換，通過運(yùn)管平臺(tái)能集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)各設(shè)備的實(shí)時(shí)工作狀態(tài)，并具備故障自動(dòng)報(bào)警，系統(tǒng)應(yīng)急切換等功能[4]。下面介紹幾種具有代表性的音頻網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。

2.2.1 Dante

Dante是Audinate公司定義的網(wǎng)絡(luò)音頻解決方案，是基于3層的IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能提供一個(gè)簡(jiǎn)化的、自配置和即插即用的使用百兆或千兆互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議的數(shù)字音頻網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)。Dante技術(shù)具有延時(shí)小、采用IEEE1588精密時(shí)鐘協(xié)議進(jìn)行時(shí)鐘同步、采用zeroconf（Zero Configuration Networking）協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)具有高兼容性、傳輸模式可以是單播或是多播模式等優(yōu)勢(shì)，可應(yīng)用于專業(yè)音響、公共廣播、視頻會(huì)議等系統(tǒng)。產(chǎn)品經(jīng)歷了從早期的模塊化產(chǎn)品到后來的芯片化，到現(xiàn)在的軟件化方向發(fā)展。

2.2.2 AVB

AVB的全稱是以太網(wǎng)音視頻橋（Ethernet Audio/Video Bridging）技術(shù)，是一項(xiàng)新的IEEE 802標(biāo)準(zhǔn)。其在傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，通過保障帶寬，限制延遲和精確時(shí)鐘同步，提供完美的服務(wù)質(zhì)量，來支持各種基于音頻、視頻的網(wǎng)絡(luò)多媒體應(yīng)用。AVB是一種架構(gòu)在以太網(wǎng)二層網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上傳輸專業(yè)非壓縮音頻、視頻信號(hào)的協(xié)議技術(shù)，能夠支持目前大多數(shù)的專業(yè)視頻信號(hào)格式，支持多達(dá)512通道的無壓縮音頻信號(hào)。

2.2.3 Q-LAN

Q-LAN是美國(guó)QSC音頻產(chǎn)品公司為Q-Sys音頻網(wǎng)絡(luò)處理平臺(tái)開發(fā)的第三代IP化音頻（Audio over IP，AOIP）專有技術(shù)，相關(guān)產(chǎn)品包括Q-SysCore核心處理單元、I/O接口單元以及管理軟件等，主要應(yīng)用場(chǎng)合是會(huì)議擴(kuò)聲、視頻會(huì)議、會(huì)控中心以及大型游樂場(chǎng)地等。

2.2.4 AES67

音 頻 工 程 協(xié) 會(huì)（Audio Engineering Society，AES）在2010年12月啟動(dòng)了一項(xiàng)多個(gè)音頻網(wǎng)絡(luò)協(xié)議可互通的項(xiàng)目，以實(shí)現(xiàn)不同廠商AoIP設(shè)備之間的互操作。該標(biāo)準(zhǔn)于2013年9月正式頒布，此后又經(jīng)過了一次修訂，現(xiàn)在的版本是AES67-2015。AES67標(biāo)準(zhǔn)從同步、媒體時(shí)鐘、傳輸、碼流、會(huì)話描述、發(fā)現(xiàn)服務(wù)及連接管理等方面闡明并規(guī)范了AoIP的機(jī)制和具體細(xì)則，特別是對(duì)基于IEEE 1588 v2的同步機(jī)制和RTP流的單組播傳輸方案作了明確的定義，使得不同廠商的AoIP設(shè)備和系統(tǒng)之間的時(shí)鐘對(duì)接和音頻數(shù)據(jù)流對(duì)接成為可能。目前世界主要的AoIP體系均支持AES67標(biāo)準(zhǔn)。

2.2.5 AES70

AES于2016年1月發(fā)布了AES70-2015標(biāo)準(zhǔn)，它的全稱是《面向網(wǎng)絡(luò)音頻應(yīng)用的開放式控制架構(gòu)》，以IP方式在入網(wǎng)的數(shù)字音頻設(shè)備及非音頻設(shè)備之間傳遞各類控制信號(hào)，以達(dá)到監(jiān)測(cè)、控制及管理的目的。AES70標(biāo)準(zhǔn)提供了一個(gè)非常完備的基于IP網(wǎng)絡(luò)的音頻系統(tǒng)監(jiān)管框架，具備良好的安全性、可用性、魯棒性、兼容性、可擴(kuò)容性以及可分析性。AES67、AES70兩者的結(jié)合，成就了一個(gè)完美的AoIP音頻網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

2.3 會(huì)場(chǎng)視頻系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展

隨著4K超高清視頻技術(shù)、視頻網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)以及設(shè)備軟件定義功能等技術(shù)的不斷發(fā)展，會(huì)場(chǎng)4K超高清視頻系統(tǒng)有以下幾種技術(shù)可供選擇[5]。

2.3.1 HDBaseT接口技術(shù)

HDBaseT技術(shù)是高清數(shù)字傳輸?shù)娜驑?biāo)準(zhǔn)之一。它通過普通的CAT5e/6網(wǎng)線進(jìn)行無壓縮傳輸，支持最高20 Gb·s-1的傳輸速率，采用RJ-45接頭連接，傳輸距離可達(dá)到100 m。此外，它還提供以太網(wǎng)功能，具備100 W的供電能力（PoE）和控制信號(hào)通道，支持HDMI 1.4，HDMI 2.0及HDMI 2.1接口協(xié)議，同時(shí)完全兼容高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)（High -bandwidth Digital Content Protection，HDCP）技術(shù)。對(duì)于常用的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)使用方式，它具有低功耗、易于使用等特點(diǎn)，已被許多的音視頻制造商廣泛應(yīng)用。市場(chǎng)上采用此技術(shù)協(xié)議接口的產(chǎn)品很多，如視頻會(huì)議終端、攝像機(jī)、視頻多格式混合矩陣等，通過HDBaseT接口設(shè)備與視頻多格式混合矩陣相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)會(huì)場(chǎng)4K超高清視頻系統(tǒng)的功能。

2.3.2 12G-SDI技術(shù)

隨著12G-SDI技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，12G-SDI系統(tǒng)具有系統(tǒng)架構(gòu)熟悉、設(shè)備性能穩(wěn)定、施工方便等優(yōu)勢(shì)，被認(rèn)為是目前4K超高清會(huì)場(chǎng)視頻系統(tǒng)的最佳解決方案。12G-SDI是電影電視工程師協(xié)會(huì)（The Society of Motion Picture and Television Engineers，SMPTE）制定的基于SDI傳輸4K超高清視頻接口標(biāo)準(zhǔn)（SMPTE ST-2082），其定義是12 Gb·s-1的傳輸速率，帶寬是3G-SDI的4倍，能夠支持高達(dá)4K p60分辨率，兼容HD/3G-SDI等之前的標(biāo)準(zhǔn)。12G-SDI只要1根傳輸線纜，就能直接傳輸4K超高清顯示信號(hào)。這樣的傳輸方式，之前的SDI架構(gòu)不變，系統(tǒng)升級(jí)改造更方便。目前支持12G-SDI接口的4K超高清設(shè)備日益增多，基本能夠滿足會(huì)場(chǎng)4K超高清系統(tǒng)的使用需要。

2.3.3 NDI網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口（Network Device Interface，NDI）協(xié)議是NewTek公司推出的開放式IP網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口協(xié)議。它以一種全新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層，通過IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行超低延時(shí)、無損傳輸、交互控制，使系統(tǒng)的構(gòu)建以及系統(tǒng)內(nèi)各種信號(hào)的傳輸、調(diào)用變得簡(jiǎn)單。該協(xié)議產(chǎn)品具有高質(zhì)量、低延遲、精準(zhǔn)同步的特點(diǎn)，非常適合在會(huì)場(chǎng)視頻系統(tǒng)中進(jìn)行調(diào)度切換使用。NDI使系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用變得簡(jiǎn)單和靈活，協(xié)議支持4K@60視頻信號(hào)，并支持網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘協(xié)議（Network Time Protocol，NTP），可在多部設(shè)備之間同步。NDI協(xié)議分為全NDI和NDI/HX兩種協(xié)議版本，NDI/HX協(xié)議支持H.264/H.265編碼，兩種協(xié)議的產(chǎn)品具有廣播級(jí)的視頻圖像質(zhì)量，既可以應(yīng)用在會(huì)場(chǎng)視頻系統(tǒng)，也能進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。目前支持該協(xié)議的產(chǎn)品種類有攝像機(jī)、切換控制臺(tái)、多畫面分割器、矩陣以及轉(zhuǎn)換器等。

2.3.4 SDI網(wǎng)絡(luò)化（SDI over IP）技術(shù)

SMPTE ST2022是SMPTE（電影電視工程師協(xié)會(huì)）于2007年公布的SDI網(wǎng)絡(luò)化（SDI over IP）視頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)的一部分，并一直不斷完善。2017年9月18日，SMPTE宣布批準(zhǔn)SMPTE ST2110內(nèi)的第一批標(biāo)準(zhǔn)。ST2110標(biāo)準(zhǔn)系列從根本上改變了處理和傳輸專業(yè)媒體流的方式，用IP替代SDI，利用IP網(wǎng)技術(shù)協(xié)議和基礎(chǔ)框架為載體，傳輸音頻、視頻和輔助數(shù)據(jù)流，并且可實(shí)現(xiàn)音頻、視頻和輔助數(shù)據(jù)流同步。IP化視頻系統(tǒng)采用IP化基礎(chǔ)架構(gòu)和IP化承載網(wǎng)絡(luò)，可完全取代SDI基礎(chǔ)架構(gòu)，IP化承載網(wǎng)絡(luò)可采用10/40/100 Gb·s-1帶寬的以太網(wǎng)，IP化基礎(chǔ)架構(gòu)支持IP化視頻數(shù)據(jù)流，兼容非壓縮基帶視頻數(shù)據(jù)流和壓縮視頻數(shù)據(jù)流，可實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P交互，支持軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Software Defined Network，SDN）控制，具備SDI與IP互轉(zhuǎn)的能力。IP化系統(tǒng)架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)有無縫幀精度凈靜視頻切換技術(shù)、前向糾錯(cuò)（Forward Error Correction，F(xiàn)EC）、冗余路徑、雙網(wǎng)絡(luò)切換、網(wǎng)絡(luò)帶寬保證技術(shù)、高精度時(shí)間同步協(xié)議（Precision Time Protocol，PTP）以及 Internet組管理協(xié)議（Internet Group Management Protocol，IGMP）等。這些技術(shù)都為IP化系統(tǒng)架構(gòu)的方便性、可靠性、精準(zhǔn)性建立了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。廣播電視行業(yè)SDI over IP技術(shù)架構(gòu)的逐步推廣應(yīng)用，必將會(huì)對(duì)高質(zhì)量會(huì)場(chǎng)視頻系統(tǒng)起到示范引領(lǐng)作用。

3 結(jié) 語

隨著云計(jì)算、人工智能、5G和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，視頻會(huì)議會(huì)場(chǎng)的體驗(yàn)也隨之全面提升，個(gè)性化需求越來越強(qiáng)烈，從“以設(shè)備為中心”的模式，進(jìn)入“以人為中心”的模式。視頻會(huì)議與會(huì)場(chǎng)音視頻系統(tǒng)必將形成終端設(shè)備多元化、行業(yè)應(yīng)用定制化、解決方案?jìng)€(gè)性化趨勢(shì)，并逐步形成具有我國(guó)特色的視頻會(huì)議與會(huì)場(chǎng)音視頻系統(tǒng)發(fā)展模式。