遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)主要挑戰(zhàn)將來自系統(tǒng)的兼容性、擴(kuò)展性和領(lǐng)先性
摘要： 視頻會議系統(tǒng)的前身是電視電話系統(tǒng)，依托的是有線電視系統(tǒng)，也可以采用微波進(jìn)行電視 信號的傳輸。但由于視頻信號若不經(jīng)壓縮將占用很大帶寬，所以傳輸不了太多信道，長距離傳 輸還會帶來視頻信號損耗而影響圖像的清晰度。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)字視頻壓縮的電 視信號大大降低了帶寬占用率，提供更多信道的同時，還實(shí)現(xiàn)了數(shù)字視頻解碼的糾錯功能，可 以還原幾乎沒有失真的圖像。
關(guān)鍵字： 高清電視， 智能手機(jī)， 平板電腦， 德州儀器， 視頻會議系統(tǒng)
中國古人早就有“天涯若比鄰”這樣的夢想，但卻苦于無法實(shí)現(xiàn)。伴隨著高清電視、智能 手機(jī)、平板電腦的普及，德州儀器(TI)通用DSP業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理鄭小龍預(yù)計，未來越來越多的個 人交流和工作會議將通過視頻會議系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)?！叭绻藗兛梢韵窀糁粋€寬闊明亮的窗戶清晰 的“見其面、聞其聲”，那么節(jié)省的不單只是差旅費(fèi)用，人們的商務(wù)和交往習(xí)慣將可能由此發(fā) 生根本性的改變。”
關(guān)鍵技術(shù)
視頻會議系統(tǒng)的前身是電視電話系統(tǒng)，依托的是有線電視系統(tǒng)，也可以采用微波進(jìn)行電視 信號的傳輸。但由于視頻信號若不經(jīng)壓縮將占用很大帶寬，所以傳輸不了太多信道，長距離傳 輸還會帶來視頻信號損耗而影響圖像的清晰度。隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，采用數(shù)字視頻壓縮的電 視信號大大降低了帶寬占用率，提供更多信道的同時，還實(shí)現(xiàn)了數(shù)字視頻解碼的糾錯功能，可 以還原幾乎沒有失真的圖像。
TI DSP業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理鄭小龍
鄭小龍表示，數(shù)字化的會議電視通常采用常規(guī)電視節(jié)目的MPEG2壓縮格式，如果沒有計算機(jī) 網(wǎng)絡(luò)支持就只能支持點(diǎn)對點(diǎn)的通信。而若采用網(wǎng)絡(luò)化通信，那么視頻帶寬又需要進(jìn)一步壓縮， 于是出現(xiàn)了MJPEG和H.264兩種格式，前者對每幀視頻可提取清晰度較高的畫面，但壓縮率并不 夠低;相比之下，后者具有很高視頻的壓縮率，適合更低帶寬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用。
據(jù)此，他認(rèn)為，視頻會議系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)首先就是視頻壓縮技術(shù)，而且不會在H.264格式上 停滯不前。例如，作為一種自適應(yīng)性壓縮技術(shù)而出現(xiàn)的SVC，就可以更有效地降低帶寬占用率 。此外，視頻會議系統(tǒng)所涉及的其它關(guān)鍵技術(shù)還包括：音頻/語音的壓縮和傳輸技術(shù)、音視頻 同步技術(shù)、以及音視頻網(wǎng)絡(luò)的交換技術(shù)。
“視頻會議系統(tǒng)進(jìn)一步延伸就可以成為網(wǎng)絡(luò)可視電話?！编嵭↓堈f，“而目前遠(yuǎn)程視頻會 議系統(tǒng)所追求的就是實(shí)時和高清的感受，給人以身臨其境的體驗(yàn)，市場的需求將隨著成本的不 斷降低而迅速成長?！?/P>
挑戰(zhàn)是什么?
基于上述原因，目前，作為視頻會議系統(tǒng)中至關(guān)重要的一環(huán)，視頻信號處理正處于一個高 速發(fā)展的階段。各種標(biāo)準(zhǔn)共存，新標(biāo)準(zhǔn)不斷涌現(xiàn)，尤其是高清視頻的出現(xiàn)，使人們更加關(guān)注如 何以更高性價比實(shí)現(xiàn)高清圖像顯示和傳輸。
鄭小龍分析認(rèn)為，系統(tǒng)架構(gòu)師面臨的主要挑戰(zhàn)將來自系統(tǒng)的兼容性、擴(kuò)展性和領(lǐng)先性。因 為視頻會議系統(tǒng)的應(yīng)用絕不再是單一的封閉系統(tǒng)，需要和遠(yuǎn)程不同系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，所以不 但要采用相互可以進(jìn)行視頻解碼和編碼的格式，而且還要考慮兼容以往常規(guī)的編解碼格式。同 時，視頻會議系統(tǒng)又不會僅滿足于眼前的應(yīng)用，還應(yīng)該隨著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的更新和升級而不斷擴(kuò)展 。因此，所選擇的平臺要具有足夠的靈活性，如視頻會議系統(tǒng)的多通道視頻控制設(shè)備(MCU)就 往往采用強(qiáng)大的軟件可編程處理器(DSP)來實(shí)現(xiàn)。
他強(qiáng)調(diào)說，結(jié)構(gòu)的領(lǐng)先性是視頻會議系統(tǒng)在設(shè)計之初就要全面考慮的，特別是采用高集成 度的單片系統(tǒng)(SOC)，需要兼顧的是主處理器功能和性能是否足夠強(qiáng)，視頻壓縮和解壓縮協(xié)處 理器能力是否高，是否有高性能的DSP核心進(jìn)行輔助增值應(yīng)用，是否有高質(zhì)量的視頻前端和后 端處理子系統(tǒng)支持，是否有豐富和高效的外圍接口最大限度地滿足系統(tǒng)需求。
創(chuàng)新技術(shù)令人震撼
在多媒體信號處理領(lǐng)域，特別是在視頻處理方面，通常要求數(shù)字信號處理器具有針對多媒 體應(yīng)用的、優(yōu)化的內(nèi)核結(jié)構(gòu)和豐富的媒體接口等特性。TI的DSP十幾年來很好地支持了視頻會 議產(chǎn)品的不斷發(fā)展和更新?lián)Q代，明星級產(chǎn)品包括突破1GHz主頻的通用平臺C6416、全面支持高 清圖像壓縮處理的通用媒體處理器DM642和高速處理器C6455系列、以及作為達(dá)芬奇高清系列 SOC在視頻會議產(chǎn)品中有著不俗表現(xiàn)的DM6467。
鄭小龍透露，DM8168是TI創(chuàng)建的新一代高清高性能SOC，是“目前業(yè)界最高集成度的通用多 通道高清媒體處理單片系統(tǒng)，具有極高的性價比和功效比，而且DSP和ARM的核心軟件具有很強(qiáng) 的通用性?！盌M8168可以支持高達(dá)三路H.264格式1080P@60編碼能力，并通過高性能的視頻處 理子系統(tǒng)支持高清數(shù)字輸入輸出，還有3D圖形加速器支持三維菜單界面。主控制器為高達(dá)1GHz 的ARM Cortex A8，DSP子系統(tǒng)是同樣高達(dá)1GHz的C674x浮點(diǎn)和定點(diǎn)兼容的和核心，千兆以太網(wǎng) 是速寬帶設(shè)備所必需的，而SATA提供了連接存儲設(shè)備的高速通道，PCIe則可以擴(kuò)展其它高速設(shè) 備。
面向從高端到低端的視頻會議產(chǎn)品系列，TI目前都有完整的產(chǎn)品規(guī)劃，并且有許多知名的 國際性客戶已經(jīng)在批量生產(chǎn)或進(jìn)行開發(fā)設(shè)計。其中，DM816x多路高清系列目前已經(jīng)開始批量供 貨，針對的是MCU產(chǎn)品;DM814x單路高清系列已經(jīng)提供樣片，可以滿足會議終端和可視電話的需 要;DM36x是目前市場上已經(jīng)大批量生產(chǎn)的器件，非常適合于視頻相機(jī)的應(yīng)用。[!--empirenews.page--]
隨著視頻會議系統(tǒng)逐步將終端互操作性和高傳輸性能相結(jié)合，鄭小龍對本刊記者表示，在 可預(yù)見的未來，未來遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)的發(fā)展毫無疑問將以實(shí)時高清為主導(dǎo)，并且在系統(tǒng)成本 上有著極大的降低，而且對網(wǎng)絡(luò)帶寬的適應(yīng)性將更強(qiáng)，用戶界面更加友好。
更重要的是，推動視頻會議系統(tǒng)前行的創(chuàng)新也將層出不窮，如在高清畫質(zhì)上不僅要滿足高 清1080P的分辨率，還要有每秒60幀的是實(shí)時性并且是雙向的，這樣就使得圖像更加穩(wěn)定和逼 真;數(shù)字視頻壓縮技術(shù)上的新突破，使得帶寬的利用率更高并且有更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性;攝像機(jī)視 角方面也將有很大的改觀和突破，如靜止的機(jī)位模式將改變?yōu)樽赃m應(yīng)的切換模式、固定的相機(jī) 視野將改變?yōu)閺V角魚眼并由軟件修正、單一鏡頭采集方式改變?yōu)槎鄠€分鏡頭采集并組合顯示等 等。當(dāng)然，最具震撼的將是仿真三維成像技術(shù)的推廣和普及，那時人們才能夠真正體驗(yàn)遠(yuǎn)程視 頻交互如面對面“促膝談心”的效果。
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