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1、视频会议基础知识视频会议系统国际标准国际标准H.32X一览表H.320网络系统通过高速电路交换网进行连接通过高速电路交换网进行连接8080年代后期制定的标准年代后期制定的标准优点优点固定带宽固定带宽延时小延时小性能可靠性高性能可靠性高缺点缺点费用较贵费用较贵缺乏灵活性缺乏灵活性H.320 H.320 标标 准准 结结 构构 图图视频编码器H.261/H.263H.261/H.263音频编码器G.711/G.722/G.728G.711/G.722/G.728远端摄像机控制H.281H.281数据传输T.120T.120通信规程H.242/H.230/H.242/H.230/H.243/H.23
2、1H.243/H.231H.221网 络视频I/O设备音频I/O设备H.320标准框架图H.323网络系统ITU-T 包交换网络的多媒体视频会议标准H.323 H.323 的优点的优点便于数据共享便于数据共享利用现有的利用现有的IPIP网络，费用较低网络，费用较低网络简单、灵活方便网络简单、灵活方便性能价格比好性能价格比好H.323 H.323 的限制的限制带宽没有保证带宽没有保证受网络性能的影响受网络性能的影响H.323 H.323 标标 准准 方方 框框 图图H.225.0H.225.0层视频编码器H.261/H.263/H.2H.261/H.263/H.26464音频编码器G.711/G
3、.722/G723/G.711/G.722/G723/G.728/G.729G.728/G.729H245H245控制数据传输T.120T.120视频I/OI/O设备音频I/OI/O设备H.225H.225控制H.225 RASH.225 RAS控制系统控制用户接口基于分组网络接口 H.323标准框架图H323 协议栈H.225G.7xxH.26xRTP（H.225）RTCPGatekeeperReg,Adm,Status(RAS)H.225Control DataAudio Video A/V CntlControlTCP UDPIP T.120H.245Q.931H.323 H.323 协
4、议组件协议组件H.323-系统文件H.225.0-呼叫信令,打包规则Gatekeeper 的注册,管理,和状态H.245-控制(也被 H.324,H.310采用)T.120-数据和会议控制RTP-实时传输协议(IETF)RTCP-实时传输控制协议(IETF)H323 呼叫的建立Q.931(呼叫建立)H.245(会议控制)AudioVideoAudioVideo一个视频会议的多个逻辑通道TCPRTPNote:RTCP streams not shown视频会议系统国际标准T.120数据会议标准应用节点控制器普通会议控制(GCC)T.124多点传输服务(MCS)T.122/125特殊网络传输协议
5、T.123普通应用模板(GAT)T.121静态图像交换 T.126多点文件传输 T.127ITU-T标准应用协议应用（标准）应用（非标准）非标准应用协议应用层网络层普通应用模板(GAT)T.121视频会议系统国际标准H.324可视电话标准视频输入/输出设备音频输入/输出设备用户数据应用T.120系统控制视频CODECH.261,H.263音频CODECG.723.1数据协议V14,LAPM控制协议 SRP/LAPMH.245 过程接收道路延迟适配层复用层Modem V.34 V.8 V.8bisModem控制V.25TerGSTN/PSTN网络MCU视频会议原理捕获图像并且进行数字化(CIF)
6、分析图像(发送哪些信息)编码(压缩,显著减少数字化信息以便发送)传输(ISDN,IP,V.35 等等)解码(远端解码视频帧，解压缩并为显示设备选择最优显示方式）显示(例如电视机，投影仪）网络输入格式化压缩传输输出格式化解压缩接收网络编解码器摄像机显示设备什么是编解码器?整个单元的“大脑”提供编码/解码功能编解码器是一个嵌入式架式的设备非PC架构编解码器是专门为视讯研发设计的一些基本概念视频格式和分辨率隔行扫面和逐行扫面图像帧率传输带宽视频输入和输出设备视频概况两个主要的电视制式NTSC 国际电视标准组织 北美 和美国影响的区域模拟信号525 线,60 Hz(480 线的可视图像)NTSC 70
7、4x480(象素 x 线)图像尺寸PAL Phase Alternating Lines欧洲 和欧洲影响的区域模拟信号625 线,50 Hz(576 线的可视图像)PAL 704x576(象素 x 线)图像尺寸每个“象素”由三基色组成红绿蓝注意:三种颜色中的每一种根据明亮程度可以划分成256个等级,为每个象素提供 1千680万种颜色 高清分辨率高清数字视频也提供了远远超过PAL/NTSC模拟视频的分辨率达到这种高分辨率的原因之一是组成高清图像的象素是正方形的，面积更小，拼接更紧凑PAL NTSCHD高清显示的细节至少是PAL/NTSC 模拟电视的4.5倍图像分辨率“视频效果”,从定义上讲是一个
8、主观的东西常见图像分辨率格式CIF(352x288)4CIF(704x576)XGA(1024x768)w448P(768x448,16:9)HD720P(1280 x720,16:9)HD1080P（1920 x1080,16:9）在分辨率，尺寸和距离之间有相互关系分辨率 多个“点”或者“象素”组成图像一般情况下,分辨率越高，能够看到的细节越多尺寸 点或者象素的大小以及图像的大小影响效果一般情况下,小尺寸象素提供更多细节在同样分辨率下，在小屏幕上看的效果比在大屏幕上看的效果好眼睛到显示器的距离会影响效果例子本图像分辨率 135象素(宽)X 100象素(高)视频主要在于主观感受本图像分辨率 1
9、35象素(宽)X 100象素(高)但是如果把同样的图像放大 相对低的分辨率就出来了视频概况NTSC&PAL 都是 隔行扫描视频屏幕被扫描两次每次扫描是一个场1 个奇数场 和一个偶数场是一帧(2 场=1 帧)NTSC=30帧/秒=60场/秒PAL=25 帧/秒=50场/秒逐行扫描相对隔行扫描的对半扫描显示，同样的时间内逐行扫描可以显示两次整福图像结果 运动图像更连贯，更少的拖影和画面闪烁。高清设备都支持多种W448p和HD720p在具备高分辨率（图像更加清晰）的同时采用逐行扫描(画面更加流畅)W448p，720p,1080pW448p为16:9格式图像，拥有448线，每线768像素，相当于DVD
10、画面质量HD720p为16:9格式图像，拥有 720 线,每线1280象素,“p”的意思是通过逐行扫描显示图像通过逐行扫描，提供更加流畅的画面CIF和4CIF图像采用了隔行扫描的模式帧率关键是人的眼睛22帧/秒的帧率已经能让人眼觉得流畅视讯的帧率是变化的视讯的帧率是变化的:高带宽-高帧率低带宽-低帧率最高帧率:美国(NTSC)-30 帧/秒欧洲(PAL)-25 帧/秒1 帧1 12303030 帧/秒12传输图像的外观比例:4：3 和16：9外观比列=屏幕水平（宽）和垂直（高）的度量外观比例用于描述图像如何在屏幕上显示PAL/NTSC 屏幕外观比例 是4:34 单位(宽)比 3 单位(高)该外
11、观比例回溯到1889年,当时的第一部电影外观尺寸是1”宽x 3/4”高PAL/NTSC宽屏16:9新的大数字屏幕大约比标准的电视机大1/3,因此可以显示更宽的外观比例-16:916:9 能让人眼看到更多可视信息，实现30度范围内的最佳视野。与此相对应,4:3 仅能实现 10 度的最佳视野范围。画中画还是画外画？更宽的屏幕提供对“画外画”的支持，避免了在看多个图像时的重叠现象4:3 画中画(PIP)16:9 画外画传输带宽传输介质能够传输信息（如视频，声音和数据）的容量(BW)假设电话线是水管。水管尺寸（带宽）越大，能够通过的水（信息）就会越多带宽的“单位”是 kb/s(千位/每秒)典型的视讯建
12、议带宽是:标清384-512 Kb/s，高清720P，512Kb/s.“视频质量”主观感受是一个分辨率和帧率的综合带宽,分辨率和图像帧率这几方面是相关联的在低带宽下维持高分辨率会降低图像的帧率你可以在64 K带宽下发送 CIF，但是 QCIF 看起来会更好高分辨率 最优分辨率?分辨率QCIFCIF高清带宽258k512K64k4xCIF384K最佳分辨率显示设备电视机显象管显象管 (CRT(CRT显示器显示器):):以及逐步落伍的技术 能适应所有会议室和灯光技术技术:围绕一个大的显象管(阴极射线管)尺寸尺寸:达到 36平板显示设备平板显示设备:不使用传统图像管显示高亮清晰的图像 技术技术:液晶
13、和等离子 支持高清和宽屏支持高清和宽屏16:916:9 端到端高清视频网络编解码器摄像机显示设备编解码器视频输入源视频输入源必须是高清必须是高清编码解码必编码解码必须是高清须是高清传输支持高传输支持高清所需带宽清所需带宽编码解码必编码解码必须是高清须是高清显示设备支显示设备支持物理高清持物理高清数据压缩技术视频编码数字图像编码技术无失真编码，利用图像的统计特性来进行数据压缩，Huffman码率失真编码，将失真限制在某一允许限度以内，使图像编码达到更高压缩比的编码方法，预测编码和变换编码数据压缩技术视频编码视频编码技术H.261 1990年12月国际标准化组织MPEG1 1992年ISO和国际电
14、工委员会MPEG2 1994年MPEG组织H.262 1994 ITU-T组织H.263 1995和1996 ITU-T组织MPEG4 1994年开始 MPEG专家组H.264 2001 年开始 JVT（Joint Video Team，视频联合工作组）组织，它由ITU-T和ISO两个国际标准化组织的有关视频编码的专家联合组成。数据压缩技术视频编码H.263的改进运动补偿采用了半像素精度并使用环形滤波器编码器的参数达到最优，已取得更低的码流，并能进行有效的差错掩盖和恢复采用了四种可选项用以提高执行效率H.263的编码器能够只用H.261一般的码率就能获得同H.261相同的解码图像质量系统管理系
15、统管理GK分会场分会场中心会场中心会场桌面终端桌面终端软终端 H.323视频会议基础组件网络MCU高清和标清HD is a standard for an improved digital television systemHD specifies a range of resolutionsXGA is a high resolution graphics standard introduced by IBMRange of resoluitons,65,000 colors,allows non-interlaced displays,analogAn HD monitor may or
16、may not support XGA,it is an optionHD 1920 x1080XGA 1024x768SXGA 1280 x1024CIF4xCIFHDHDSXGAXGAHD 1280 x7204CIF 704x576CIF 352x288传统标清分辨率CIFCIF 352 x 288 352 x 288QCIFQCIF 176 x 144 176 x 1444CIF4CIF 704 x 576 704 x 57616:916:9格式格式1080p1080p1920 x10801920 x1080（高清）（高清）720p720p1280 x 7201280 x 720（高清）
17、（高清）576p576p1024 x 5761024 x 576288p288p 512 x 288 512 x 288PCPC常用格式常用格式VGAVGA 640 x 480 640 x 480SVGASVGA 800 x 600 800 x 600XGAXGA1024 x 7681024 x 768WXGAWXGA1280 x 7681280 x 768SXGASXGA1280 x10241280 x1024常见的分辨率数字音频和视频数字音频声音与听觉人的听觉范围：频率2020000Hz,幅度0120dB语音频率：30020000Hz声音信号数字化从模拟过渡到数字模拟信号与数字信号声音信号
18、数字化采样频率采样精度数字音频和视频数字音频声音信号数字化声音质量与数据率数据压缩技术语音编码语音编码技术波形编码器：话质高，数据量大音源编码器：话质低，数据量低混合编码器：话质和数据量都介于上者之间语音编码国际标准G.711、G.722、G.723.1、G.728、G.729数据压缩技术音频编解码器对照缓存时延缓存时延=帧大小帧大小+先导时延先导时延计算时延取决于算法复杂度计算时延取决于算法复杂度 音频协议音频协议 音频频率音频频率 传输码率传输码率G.711 300hz-3.4khz 64kbpsG.722 50hz-7khz 64/48kbpsG.722.1 50hz7kHz 24-32kbpsG.728 300hz-3.4khz 16kbpsG.723 300hz-3.4khz 6.3kbps数据压缩技术实时性实时性交互性交互性安全可靠安全可靠节约费用节约费用节约时间节约时间提高办公效率提高办公效率电视会议的应用优势