Avaya视频会议基础知识

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 国际标准标准功能和应用范围 H.320主要应用于ISDN及交换线路上 H.321/H.310定义了应用于B-ISDN通道上的宽带视频会议终端系统 H.322定义了H.320终端系统如何适用于B-ISDN通道 H.323定义了LAN上的视频会议终端系统 H.324定义了PSTN上的视频会议终端系统 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

2、 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.231H.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 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IPI

3、P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.26H.261/H.263/H.26 4 4 音频编码器 G.711/G.722/G723/G.711/G.722/G723/ G.728/G.729G.728/G.729 H245H245控制 数据传输 T.120T.120 视频I/OI/O设备 音频I/OI/O设备 H.22

4、5H.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.225 G.7xxH.26x RTP（H.225） RTCP Gatekeep er Reg, Adm, Status (RAS) H.225 Control Data Audio Video A/V CntlControl TCP UDP IP T.120H.245Q.931 H.323 H.323 协议组件协议组件 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

5、 (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: 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 T.123 普通应用模板(GAT) T.121 静态图像

6、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CODEC H.261,H.263 音频CODEC G.723.1 数据协议 V14,LAPM 控制协议 SRP/LAPM H.245 过程 接收 道路 延迟 适 配 层 复 用 层 Mode m V.34 V.8 V.8bis Mode m 控制 V.25Te r GSTN/PSTN 网络 MCU

7、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 N

8、TSC 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 704x480 (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

9、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

10、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 135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

11、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视讯的帧率是变

12、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 1 2 3030 30 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4:3 4 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:

13、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384-512 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

14、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 258k 512K 64k 4xCIF 384K 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: : 液晶和等离子 支持高清和宽屏支持高清和宽屏16:916:9 端到端

15、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和国际电工委员

16、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

17、同的解码图像质量 系统管理系统管理 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 system HD specifies a range of resolutions XGA is a high resolution graphics standard introduced by IBM Range of resoluitons, 65,000 colors, allows non-interlaced displays

18、, analog An HD monitor may or may not support XGA, it is an option HD 1920 x1080 XGA 1024x768 SXGA 1280 x1024 CIF 4xCIF HD HD SXGA XGA HD 1280 x720 4CIF 704x576 CIF 352x288 传统标清分辨率 CIFCIF 352 x 288 352 x 288 QCIFQCIF 176 x 144 176 x 144 4CIF4CIF 704 x 576 704 x 576 16:916:9格式格式 1080p1080p1920 x10801

19、920 x1080（高清）（高清） 720p720p1280 x 7201280 x 720（高清）（高清） 576p576p1024 x 5761024 x 576 288p288p 512 x 288 512 x 288 PCPC常用格式常用格式 VGAVGA 640 x 480 640 x 480 SVGASVGA 800 x 600 800 x 600 XGAXGA1024 x 7681024 x 768 WXGAWXGA1280 x 7681280 x 768 SXGASXGA1280 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 质量采样频率(kHz)样本精度(bps)单声道/立体声 数据率(kB/s)频率范围(Hz) 电话88单声道8 2003400 AM11.0258单声道11 2015000 FM22.0516立体声88.2 507000 CD44.1