视讯会议系统建设 追本溯源谈“高清”

    摘要：目前在广电领域和视讯会议领域“高清”的概念都很热，不同的观点也很多。本文就高清的来源谈起，对现阶段视讯会议系统的建设选择提出建议。

一．数字电视的“高清” 不等于视频会议的“高清”

    1.1 广电领域的“高清”概念

    高清（High Definition，简称HD）这个词汇，是高清晰度的简称，最早的来源是广电领域，与数字电视的发展紧密相关。数字电视（DTV）指从演播室到发射、传输、接收过程中的所有环节都是使用数字电视信号,或对该系统所有的信号传播都通过由二进制数字所构成的数字流来完成。

    广电部门标准规定，我国数字电视广播中有两种主要的传送图像格式，一种是标准清晰度，其图像效果与目前DVD相同，采用720×576的图像格式，电视屏幕的宽度与高度之比为4∶3，在相当长一段时间里，标准清晰度将是我国数字电视的主要播出内容；高清晰度（High Definition）图像格式是1920×1080（1080p），电视的图像宽高比为16∶9，观看电视的视野更宽，更便于人们享受到影院的效果。HDTV是DTV标准中最高的一种,即高清晰度数字电视。

    从广播电视台前端播出的节目来看，未来我国数字电视节目将分为高清和标清两种图像格式，以满足不同消费群体的需要。而由于高清节目制作成本较高，节目源将是一个较大的瓶颈，可收看的节目内容有限，目前仅有中央电视台和上海文广试播少量的高清节目。

    据中国电子技术标准化研究所副总工程师赵新华接受中国电子报采访时曾谈到“我国目前还处于以模拟电视为主、逐步向数字电视过渡这样一个阶段，目前市场所销售的电视产品是以模拟电视接收作为基本配置的产品。”数字电视更是还处在标清节目的阶段。

    1.2 高清显示器的国家标准

    2006年4月信息产业部组织制定的《数字电视接收设备术语》等25项电子行业标准正式发布，2007年1月1日实施。在该标准中规定，除了CRT显示器外，要求高清显示器的图像清晰度大于等于720电视线，CRT显示器规定为大于等于620电视线。电视线是人眼能主观察觉到的电视图像细节清晰程度。同时规定数字电视的显示屏幕长与宽的比例为16∶9，并且图像屏幕清晰度要达到720线以上。因此称得上高清晰图像效果要达到的分辨率最低为1280×720象素（720p）。理想的分辨率为1920×1080象素（1080p），并且为逐行扫描模式。

    1.3 视讯会议的“高清”

    广电领域的高清，有明确的定义。视频会议领域对高清至今没有明确的定义。加上，视频会议领域借用了广电领域的这个词汇，同时由于视频会议有另外一个名称“会议电视”。因此很多人将数字电视的高清和会议电视的高清混淆。

    视讯会议的“高清”的概念在2005年讨论得非常多，2005年，华为3Com等厂商发布了高清视讯系统。《中国多媒体视讯》05年6月曾推出了高清视讯系统的专题讨论文章。当时，得到业界认可的高清视频会议系统的标准是“采用H.264标准，视讯系统中活动图像的分辨率能够达到4CIF（704×576像素），并采用逐行扫描技术”。

    以CIF（公共中间格式（Common Intermediate Format））为单位计算分辨率，是视频会议系统的术语。CIF格式是为解决PAL，NTSC两种电视制式格式不同的问题而规定的。无论哪种制式的视频信号进入编码器以前首先要进行格式的转换，转变成公共中间格式（CIF：Common Intermediate Format）或准CIF（QCIF：Quarter CIF）格式。相应的解码器输出的也是CIF或QCIF格式的数字视频。解码时，再将CIF转换为PAL制或NTSC制视频信号，这就解决因不同电视制式不能互通引起的矛盾。

    早期的，视讯会议产品只支持CIF（352*288）及QCIF（1/4公共中间格式）分辨率。被称为标清视讯会议产品。后来随技术发展，逐步有支持静态图像4CIF（704*576），活动图像4CIF的产品。能达到活动图像4CIF的分辨率的视讯系统被称为高清视讯系统。

    我们可以看到，视讯会议的高清概念和广电领域的高清概念是截然不同的。这是由这两者的定位和应用模式不同决定的。

二．广电“高清” 与视频会议技术结合产生远程呈现产品

    但视讯业界，也有一些将广电的高清等同与视讯会议的高清。人类对高清晰度，对视讯效果的追求从来是没有止境的。随着数字电视高清的概念的推广，人们开始期望视讯会议也能做到1080p。单纯从技术的角度，并不是达不到的。1080p的分辨率和视讯会议技术的结合，催生了一个新的概念，视讯技术的新的发现方向——远程呈现（Telepresence），其目标是推出一种接近真实环境的环境，要能感觉到对方是在你面前，要传情达意，体现微妙的面部表情。

    一些非传统视讯会议厂商开始推出该领域相关技术的产品，惠普2005年推出了Halo系统，户要建工作室，将工作室接入惠普专用的视频交换网络（HVEN），整个系统需在惠普的支持下运行，由惠普负责维护管理。

    用户至少需要设立两个工作室，每个工作室需配备三部大屏幕显示器、摄像头、语音设备、电脑网络、会议桌，最多可容纳12个人开会。

    HVEN网络介质为54Mbps的T3线路，在全球有8个交换中心。惠普通过HVEN提供全双工、无延迟、7X24、安全的、最多四个工作室实时通信的服务。

    2006年思科发布了网真系统，目前仅推出两种规格产品，分别包含一个等离子电视，较小的Telepresence 1000以及包含三个等离子电视，可提供一边六人会议的Telepresence 3000。

    两个厂家的远程呈现系统都分辨率都能达到1080p。但并没有用广电的“高清”概念来包装宣传。

三．视讯会议系统现阶段选择建议——实用为本

    随着这些远程呈现系统的发布，视讯系统业界有观点认为1080p，720p才是高清会议系统。笔者的观点是，720p/1080p的视讯会议系统目前在中国国内还暂时只是一种宣传策略，距离真正的商用还有一段距离。720p/1080p的视讯会议系统对网络带宽，对摄像头，对网络带宽，显示器等都有严格的要求。

    现阶段实现1080p或720p的分辨率，会使视讯终端核心的DSP（数字信号处理器）的成本增加，同时也会相应造成用户整体成本的增加,例如视频会议系统的周边配套设备——高清晰显示设备、回放设备、存储设备和主要的摄像采集设备，都要符合更高的要求，而这些设备的价格都远超其他设备，会使得整体成本大幅提升，但给用户所能带来的实际效果提升却并不明显。

    另一方面，在视频会议应用中，视频质量和网络带宽占用是矛盾的，通常情况下视频流占用的带宽越高则视频质量也越高；如要求高质量的视频效果，那么需要的网络带宽也越大。2006年9月初，北京京都信苑饭店，举行了一场关于高清视频会议系统的论坛。这通常，在类似的论坛中，专家与厂商大都是同一声调，共同描绘技术及市场前景。但此次论坛却出现了一些戏剧性的场面，以清华电子工程系何芸副教授为首的专家与主办论坛的厂商展开了面红耳赤的争辩：在1Mbps的带宽下，能否实现720p/1080p的视频通信？何芸副教授是IEEE电路与系统协会的图像信号处理和通信技术委员会委员、图像编码会议（PCS）实行委员会委员，多年来一直致力于视频信号编码/压缩、视频通信的研究。在她看来，要传输足够大的视频信号必须有足够的带宽，而在1Mbps的带宽下，理论上根本不可能实现真正的高720p/1080p通信。

    笔者认为，目前在1Mbps带宽下，部署720p/1080p的视讯会议系统，还只能是尝试或实验。预计至少需要在2008年才能有真正的成熟应用。

    对于目前用户建设视讯会议系统，我们建议还是采用理性的思维，不盲目最求单一的清晰度指标，不要将广电领域的高清和视讯会议的高清混为一谈，理性的选择采用标准协议，标准格式的4CIF的分辨率的高清视讯产品。待到2008年，720p/1080p的视讯会议技术成熟了，相关配套外设技术成熟价格下滑后，网络带宽有了足够保障时，用户可以开始考虑建设720p/1080p的视讯会议系统，那时也许会有新的概念“超高清”视讯会议系统。