超媒體技術(shù)走進企業(yè)辦公
VTEL美國視訊公司大中國區(qū)技術(shù)總監(jiān) 趙衛(wèi)東
2004/03/05
視訊技術(shù)在發(fā)展初期，主要用于各級政府的遠程行政會議，因而習(xí)慣上被稱為“會議電視”或“視頻會議”。但是，隨著技術(shù)的發(fā)展，視訊系統(tǒng)的功能遠不是如此“單一”，它逐漸發(fā)展成為支持超媒體技術(shù)的通信系統(tǒng)，滿足人們對一體化網(wǎng)絡(luò)和一體化辦公的要求，它正在融入到企業(yè)的工作甚至日常生活中。
從H.320到H.323標準，在會議電視技術(shù)誕生至今的20余年中，隨著網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)及其相關(guān)標準的不斷發(fā)展，市場對于視頻通信應(yīng)用的需求也發(fā)生了巨大的變化。但是，其一直未能得到廣泛普及的重要原因，就在于傳統(tǒng)的功能單一的會議電視不能滿足各個領(lǐng)域用戶的專業(yè)化需求。
值得慶幸的是，隨著包括視音頻信息編碼、多媒體、計算機、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的發(fā)展，滿足上述用戶專業(yè)化需求的愿望正在成為現(xiàn)實。我們稱這一綜合技術(shù)為“超媒體技術(shù)”，包括了視頻、音頻、數(shù)據(jù)、圖形、圖像、文字、Web應(yīng)用、遠程協(xié)作、媒體信息的廣播和存儲等，因為超媒體技術(shù)能夠真正滿足用戶對一體化網(wǎng)絡(luò)的需求。
何謂“超媒體”？
超媒體技術(shù)是對傳統(tǒng)視頻技術(shù)的進一步發(fā)展，這種延伸包含了以下一些主要內(nèi)容。
1．支持ITU-T H.320/H.323標準的多媒體系統(tǒng)
視訊區(qū)別于個人計算機應(yīng)用的最主要一點，在于它是滿足ITU-T標準的系統(tǒng)。標準性保障了區(qū)內(nèi)、國內(nèi)或國際聯(lián)絡(luò)的互通性和互控性，就像打電話時，用戶不需要考慮交換機和對端電話機的型號一樣，因為是基于通信標準的。所以H.320/H.323仍將是超媒體技術(shù)的基礎(chǔ)。
2．視頻編碼技術(shù)
視頻編碼需要將100Mbps的圖像數(shù)據(jù)壓縮到2Mbps甚至更低，這樣視訊技術(shù)才能夠使用。1976年，就職于美國視訊公司的美籍華人陳文雄博士提出了基于離散余弦變換（DCT）實現(xiàn)數(shù)字視頻編碼的算法，奠定了視頻編碼技術(shù)的基礎(chǔ)。而1990年ITU-T通過的H.261標準則成為視頻編碼的經(jīng)典之作。
·1990年，H.261：幀間預(yù)測編碼和幀內(nèi)DCT的混合編碼方法。
·1995年，H.263：是H.261的發(fā)展，重點在于改善低碼率下（<384Kbps）的圖像編碼質(zhì)量。在結(jié)構(gòu)上仍沿用H.261的幀間預(yù)測編碼和幀內(nèi)DCT的混合編碼方法。
其改進之處在于：半像素精度的運動補償、優(yōu)化的可變長編碼表（VLC）、更好的運動矢量預(yù)測。同時，還提供了以下選項：無限制運動質(zhì)量模式（Annxe D）、高級預(yù)測模式（Annxe F）、PB幀模式（Annex G）、基于句法的算術(shù)編碼模式（SAC）（Annxe E）。
上述方法增強了低碼率下的圖像編碼效果，尤其是減少了低碼率下圖像出現(xiàn)拖影或馬賽克的情況。僅僅對于高碼率（>384kbps），則與H.261差別不明顯。
·1998年，H.263+（H.263版本2）：是H.263的增強，提出了16個可選項（Annex I、J、K、L……），從以下幾方面改進編碼質(zhì)量和效率：提高編碼效率、提高了編碼靈活性、支持編碼質(zhì)量可擴展性、提高容錯和抗誤碼性。
·H.263++：常談到的H.263++并不是ITU-T標準的名稱，而是對H.263+增加了Annex U（增強的參考圖像選擇）、Annex V（數(shù)據(jù)分割）、Annex W（增強的補充信息）選項后的通稱。H.263+/H.263++的眾多選項往往會令使用者無所適從。因此目前市場上的產(chǎn)品也都是根據(jù)需要實現(xiàn)其中的幾項。
·2003年，H.264：H.264和以前的標準一樣，也是幀間預(yù)測編碼和幀間變換編碼的混合編碼方式。H.264的技術(shù)亮點在于：高精度、多模式的運動估計、4×4塊的整數(shù)變換、統(tǒng)一的VLC、幀內(nèi)預(yù)測、容錯性和抗誤碼能力。理論上H.264的編碼效率較H.263高50%。實際產(chǎn)品中圖象質(zhì)量的改善量目前并不樂觀，權(quán)威估計在15%～40%之間。
從另一方面講，H.264性能的改進是以增加復(fù)雜性為代價而獲得的，而且目前市場上新推出的產(chǎn)品，還沒有經(jīng)過兼容性、穩(wěn)定性等實際應(yīng)用的考驗。綜合以往新標準、新產(chǎn)品投入實際市場應(yīng)用的經(jīng)驗，到2005年，H.264的應(yīng)用會逐步發(fā)展起來并趨向成熟。
3．語音編碼技術(shù)
在H.320/H.323體系結(jié)構(gòu)下，目前語音編碼采用的是G.711/G.722/G.728編碼算法，較好地滿足了語音傳輸?shù)囊�。對于H.323中新推出的G.723和G.729，因為語音質(zhì)量較差，更多地應(yīng)用于Internet上的個人通信應(yīng)用，而未被企業(yè)應(yīng)用采納。
4．T.120數(shù)據(jù)應(yīng)用
H.320/H.323體系結(jié)構(gòu)下數(shù)據(jù)應(yīng)用的標準T.120，支持T.126交互式電子白板、文件傳輸、應(yīng)用程序共享。它的優(yōu)點在于數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o失真，從而保證傳輸白板或圖片的高清晰度；支持交互式操作（能夠?qū)崿F(xiàn)遠程協(xié)作功能、對文檔的共享、查看和修改等），這對于遠程教學(xué)和遠程討論是非常重要的。
5．遠程協(xié)作技術(shù)
在遠程辦公的應(yīng)用中，用戶往往需要通過遠程協(xié)作實現(xiàn)對文檔的共享、查看或修改。遠程協(xié)作技術(shù)支持常用辦公軟件，如MS Word、Excel、PowerPoint文檔的遠程共享、支持共享桌面（Desktop Sharing）、支持Internet瀏覽、Web 會議、論壇或者聊天室應(yīng)用。遠程協(xié)作將會真正使人們能夠?qū)崿F(xiàn)異地辦公或遠程教學(xué)。
6．流媒體技術(shù)
因為流媒體技術(shù)簡單、易實現(xiàn)和易擴展等特性，使它在計算機網(wǎng)絡(luò)中已取得廣泛的應(yīng)用。在視頻通信中，結(jié)合流媒體技術(shù)，利用單播（Unicast）或組播（Multicast）等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，更容易地將交互式的視頻內(nèi)容單向廣播到辦公局域網(wǎng)或校園網(wǎng)，使更多的人非常方便地接收到; 另一方面，它還可以把實時的內(nèi)容進行非實時的存儲、點播或回放。
7．多媒體信息傳輸
在人們交流的過程中，單純音、視頻之外的信息占的比例越來越大，如教師的電子課件、氣象部門的動態(tài)氣象云圖、醫(yī)生的醫(yī)學(xué)圖片等。所以需要全面地支持各種多媒體信息的傳輸，包括：多媒體視頻播放，支持常見的MPEG1、MPEG2、MPEG4和RM、AVI、MOV等視頻格式；多媒體音頻的播放，支持WAV、MIDI、MP3等音頻格式; 支持BMP、GIF、JPEG像素格式圖像，以及Visio、Flash、CG等矢量格式圖形；支持超文本的共享，如ASCII/PDF/HTML等文本格式。
視頻技術(shù)的應(yīng)用趨勢
1．標準化
標準化的問題仍然是視訊廠商，尤其是國內(nèi)廠商在技術(shù)發(fā)展過程中需要特別注意和解決的問題。ITU-T和國家間相互通信標準，旨在保證設(shè)備的互通和互控性。雖然H.320/H.323并不完善，甚至尚存技術(shù)瓶頸，但在可預(yù)見的2～3年內(nèi)，仍然會是電路交換/包交換網(wǎng)絡(luò)上的視頻通信框架標準。而標準化的產(chǎn)品才能確保市場應(yīng)用的普及和推廣。
2．信息壓縮
作為視頻技術(shù)的重點和難點，信息壓縮技術(shù)在近1～2年內(nèi)會保持緩慢但不斷的發(fā)展。雖然它的目標是在盡可能低的誤碼率下獲得盡可能好的圖像質(zhì)量，但以目前的技術(shù)水平和通用CPU處理能力，基于軟件的音視頻編碼器還很難滿足企業(yè)，尤其是專業(yè)領(lǐng)域用戶的需求。所以軟、硬件結(jié)合的產(chǎn)品仍將是主流。
3．應(yīng)用范圍
超媒體應(yīng)用技術(shù)的普及，將為未來視訊應(yīng)用的迅速推廣奠定基礎(chǔ)。視頻通信技術(shù)要跳出傳統(tǒng)的會議電視的局限，有賴于超媒體技術(shù)對會議電視功能單一進行問題解決，從而實現(xiàn)遠程教學(xué)、遠程醫(yī)療、遠程辦公、氣象、電力、水利、企業(yè)等專業(yè)領(lǐng)域豐富的應(yīng)用需求。
4．市場
另外，從市場應(yīng)用細分的角度來看，視訊技術(shù)的專業(yè)應(yīng)用仍然將是主流。它通過專用的DSP處理器完成高質(zhì)量的音視頻編碼，通過軟件支持超媒體技術(shù)應(yīng)用。同時，個人視訊應(yīng)用范圍將逐漸擴大，純軟件或類似可視電話的簡單、易用、低價產(chǎn)品在未來將會逐漸得到普及，方便人們的溝通、交流和娛樂。
總之，技術(shù)發(fā)展是永無止境的，但是技術(shù)不是為了技術(shù)本身而存在和發(fā)展。視訊技術(shù)的發(fā)展方向在于突破傳統(tǒng)的功能單一的會議電視，實現(xiàn)滿足專業(yè)需求的超媒體應(yīng)用。真正地融入到人們的日常工作、生活中，這將是視訊應(yīng)用取得發(fā)展的關(guān)鍵。
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