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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80年代后期制定的标准优点固定带宽延时小性能可靠性高缺点费用较贵缺乏灵活性,H.320标准结构图,视频编码器H.261/H.263,音频编码器G.711/G.722/G.728,远端摄像机控制H.281,数据传输T.120,通信规程H.242/H.230/H.243/H.231,H.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的优点便于数据共享利用现有的IP网络，费用较低网络简单、灵活方便性能价格比好H.323的限制带宽没有保证受网络性能的影响,H.323标准方框图,H.225.0层,视频编码器H.261/H.263/H.264,音频编码器G.711/G.722/G723/G.728/G.729,H245控制,数据传输T.120,视频I/O设备,音频I/O设备,H.225控制,H.225RAS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.225,G.7xx,H.26x,RTP（H.225）,RTCP,GatekeeperReg,Adm,Status(RAS)H.225,Control,Data,Audio,Video,A/VCntl,Control,TCP,UDP,IP,T.120,H.245,Q.931,H.323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),Audio,Video,Audio,Video,一个视频会议的多个逻辑通道,TCP,RTP,Note:RTCPstreamsnotshown,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,普通应用模板(GAT)T.121,静态图像交换T.126,多点文件传输T.127,ITU-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,ModemV.34V.8V.8bisModem控制V.25Ter,GSTN/PSTN网络,MCU,视频会议原理,捕获图像并且进行数字化(CIF)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,60Hz(480线的可视图像)NTSC704x480(象素x线)图像尺寸PALPhaseAlternatingLines欧洲和欧洲影响的区域模拟信号625线,50Hz(576线的可视图像)PAL704x576(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,PALNTSC,HD,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)X100象素(高),视频主要在于主观感受,本图像分辨率135象素(宽)X100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,1080p,W448p为16:9格式图像，拥有448线，每线768像素，相当于DVD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: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,1,2,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)该外观比例回溯到1889年,当时的第一部电影外观尺寸是1”宽x3/4”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-16:9,16:9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)典型的视讯建议带宽是:标清384-512Kb/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64K带宽下发送CIF，但是QCIF看起来会更好,高分辨率最优分辨率?,显示设备电视机,显象管(CRT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:围绕一个大的显象管(阴极射线管)尺寸:达到36,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:液晶和等离子支持高清和宽屏16:9,端到端高清视频,网络,编解码器,摄像机,显示设备,编解码器,视频输入源必须是高清,编码解码必须是高清,传输支持高清所需带宽,编码解码必须是高清,显示设备支持物理高清,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.2611990年12月国际标准化组织MPEG11992年ISO和国际电工委员会MPEG21994年MPEG组织H.2621994ITU-T组织H.2631995和1996ITU-T组织MPEG41994年开始MPEG专家组H.2642001年开始JVT（JointVideoTeam，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,GK,分会场,中心会场,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,HDisastandardforanimproveddigitaltelevisionsystemHDspecifiesarangeofresolutionsXGAisahighresolutiongraphicsstandardintroducedbyIBMRangeofresoluitons,65,000colors,allowsnon-interlaceddisplays,analogAnHDmonitormayormaynotsupportXGA,itisanoption,HD1920 x1080,XGA1024x768,SXGA1280 x1024,HD1280 x720,4CIF704x576,CIF352x288,传统标清分辨率CIF352x288QCIF176x1444CIF704x57616:9格式1080p1920 x1080（高清）720p1280 x720（高清）576p1024x576288p512x288PC常用格式VGA640 x480SVGA800 x600XGA1024x768WXGA1280 x768SXGA1280 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.72