多媒體視頻會(huì)議技術(shù)之關(guān)鍵技術(shù)分析

　　多媒體視頻會(huì)議技術(shù)系統(tǒng)集現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息處理技術(shù)、微電子技術(shù)、光電技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)于一體,其中視頻會(huì)議關(guān)鍵技術(shù)如下:

　　1.數(shù)據(jù)壓縮與編碼技術(shù)
　　視頻會(huì)議采用數(shù)字信號(hào)傳送,而圖像、視頻、音頻等多媒體信號(hào)數(shù)字化后的數(shù)據(jù)量很大,如一路電視模擬信號(hào)傳輸時(shí)占6～8MHz帶寬,數(shù)字化后形成200Mbps 以上的數(shù)據(jù)流,這將占用大量的長(zhǎng)途通信信道,在目前的通信環(huán)境與設(shè)備條件下,顯然是不可行的。于是,20多年來(lái),人們不斷地研究在保證一定質(zhì)量和壓縮比前提下的數(shù)據(jù)壓縮與編碼技術(shù)。從方法上看有兩大類,一類是無(wú)損壓縮與編碼,如哈夫曼(Huffman)的可變長(zhǎng)度特征編碼,Lempel、Ziv 和Welch的自適應(yīng)壓縮LZW編碼,由Elias提出并由Rissanen 和 Pasco 推出的算術(shù)編碼,以及游程編碼LC(RunLength Coding)等,這類統(tǒng)計(jì)編碼技術(shù)又稱可逆編碼,它不丟失任何信息,但壓縮比通常不可能超過(guò)8。另一類是有損壓縮與編碼,它是近10多年來(lái)研究的熱點(diǎn)與重點(diǎn)領(lǐng)域,其方法包括預(yù)測(cè)、變換、模型、基于重要性、基于內(nèi)容的編碼,以及在以上基礎(chǔ)上的混合編碼。目前最通用的是被認(rèn)為對(duì)語(yǔ)音與圖像號(hào)的準(zhǔn)最佳變換——離散余弦變換(DCT)方法。它以DT為基礎(chǔ)的靜態(tài)圖像編碼在20倍左右的壓縮下仍然保持相當(dāng)好的圖像質(zhì)量,加上運(yùn)動(dòng)估值與運(yùn)動(dòng)
補(bǔ)償?shù)燃夹g(shù)所形成的動(dòng)態(tài)圖像編碼技術(shù),在120倍左右的壓縮下,數(shù)據(jù)流所恢復(fù)的視頻的信噪比還是很高的。因此,這些技術(shù)已經(jīng)具備實(shí)用化條件,被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO和ITU等用來(lái)制定出一系列的編碼標(biāo)準(zhǔn),如H.261、H.262、H.263等,為多媒體視頻會(huì)議系統(tǒng)提供了切實(shí)可行的碼技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)。順便指出,許多生產(chǎn)視頻會(huì)議設(shè)備的廠家都宣稱擁有獨(dú)特的編碼技術(shù)。這一方面表明了編碼技術(shù)的復(fù)雜性,但另一方面,筆者認(rèn)為,其中最重要的恐怕還是出于保護(hù)產(chǎn)權(quán)的目的。

　　2.帶寬與數(shù)據(jù)傳輸
　　多媒體視頻會(huì)議依托的環(huán)境是多樣化的,其網(wǎng)絡(luò)類型包括LAN、WAN、ISDN、Internet以及B-ISDN、ATM等。每種網(wǎng)絡(luò)的帶寬與傳輸協(xié)議是不同的,并且在多媒體視頻會(huì)議系統(tǒng)的信號(hào)中,包括了視頻、音頻、數(shù)據(jù)及同步控制信號(hào),不同種類的數(shù)據(jù)有不同的傳輸特性和傳輸要求。多媒體視頻會(huì)議要借助現(xiàn)有的傳輸體系來(lái)傳送數(shù)據(jù),因此,目前國(guó)內(nèi)外商品化的視頻會(huì)議產(chǎn)品都有很強(qiáng)的針對(duì)性。如:高檔會(huì)議室型 以美國(guó)Picture Tel、Vtel等公司為代表,使用DDN或?qū)＞W(wǎng),一般運(yùn)行在300K～2Mbps速率下,提供高質(zhì)量的多點(diǎn)控制會(huì)議服務(wù),配有高檔攝像、音響與顯示器材,以保證高質(zhì)量的多媒體效果。桌面會(huì)議系統(tǒng) 以美國(guó)Intel公司的ProShare系列產(chǎn)品、以色列的Vcon Online系統(tǒng)等為代表。較高檔的通常在DDN與ISDN環(huán)境中運(yùn)行,在112～768Kbps速率下,可提供每秒25～30幀CIF或QCIF圖像;低檔的通常在LAN/WAN環(huán)境中運(yùn)行,在384Kbps速率下,提供每秒15～20幀圖像質(zhì)量�？梢曤娫掝愋� 將美國(guó)Connectix公司的QuickCam數(shù)字?jǐn)z像機(jī)配以Microsoft公司的NetMeeting或WhitePine公司的Cu-Seeme等軟件,便可構(gòu)成直接面向千家萬(wàn)戶的簡(jiǎn)便多媒體視頻會(huì)議系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)行在普通公共電話網(wǎng)(PSTN)上,在28.8Kbps或33.6Kbps等速率下,一般可提供5～10幀QCIF格式的圖像。

　　3.人機(jī)交互與協(xié)同工作
　　多媒體視頻會(huì)議由本地發(fā)展到遠(yuǎn)程,由局部地區(qū)發(fā)展到國(guó)際交流。近年來(lái),計(jì)算機(jī)信息技術(shù)不斷向縱深發(fā)展,應(yīng)用的重點(diǎn)從求解問(wèn)題向方便人們相互交流的方向轉(zhuǎn)移,信息共享及人與人之間的合作越來(lái)越重要,傳統(tǒng)的孤立式工作方法,以文本為主體的信息媒體,以及單純異步
式的信息交互方式已無(wú)法滿足人們的需要。CSCW是一個(gè)新的多學(xué)科的領(lǐng)域,其涉及的學(xué)科包括計(jì)算機(jī)、通信、分布系統(tǒng)、人工智能、社會(huì)學(xué)、心理學(xué)等諸多方面。這些學(xué)科或?qū)W科方向從不同的角度,用不同的方法研究CSC的有關(guān)問(wèn)題。多媒體視頻會(huì)議利用CSCW,為空間中相互隔離的人們提供"Face-To-Face" 和WYSIWIS"(你所見(jiàn)即我所見(jiàn))的以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為依托的多媒體協(xié)同工作環(huán)境。目前,我國(guó)"九五"重點(diǎn)科技項(xiàng)目"現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究"課題中的"多媒體視頻會(huì)議系統(tǒng)"便是按照CSCW模式來(lái)研制的。其CSCW研究主要圍繞在協(xié)調(diào)理論指導(dǎo)下的工作流(Work Fow)的定義,以及執(zhí)行、監(jiān)控及協(xié)調(diào)原則的制定;實(shí)時(shí)型CSCW應(yīng)使合作者在相同的時(shí)間中共享相同的對(duì)象,由系統(tǒng)確定合作者對(duì)對(duì)象的哪一個(gè)邏輯部分操作,既要并發(fā)又要鎖定。該課題要充分利用已經(jīng)建立了的HTTP、MPEG、H.263、G.723.1 等標(biāo)準(zhǔn),以及Java、HTML、VRML等工具,設(shè)計(jì)高效率的代理機(jī)制,使與會(huì)者感到自由與高效率。

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