高清视频在视频会议系统中的应用

视频会议系统出现的目的就是便于异地交流，而提高画面尺寸和视频清晰度就成为改善视频会议系统质量的主要途径。目前被广泛认可的,适用于大画面播放的视频主要是720p、1080p等高清视频，那么高清视频如何才能应用于视频会议系统呢？

从2009年9月到2009年12月，在先后刊登了《购买、租用两相宜的视频会议应用方案》、《网真视频会议解决方案初步解析》和《惠普SkyRoom桌面视频会议解决方案》等关于视频会议系统的文章之后，很多读者都有疑问：不同的视频会议系统有什么根本性的差异？为什么有些视频会议系统可以达到1080p的高清画质？要回答这些问题，我们首先就要了解视频会议系统的工作原理。

视频会议解决方案虽然众多，但是如果除去会议安排、邀请、管理等功能性环节之后，其基本的工作原理无外乎是五个环节：采集、压缩、传输、解压、呈现。在这五个环节中，采集和呈现虽然直接限制了视频的清晰度(“网真”从某种意义上讲其典型特征就是使用了大画面呈现设备形成清晰的等高人像)，但是因为其搭配相对自由，所以并不是视频会议系统的核心环节。实际上限制视频会议系统视频分辨率的主要是压缩、传输、解压三个环节。这三个环节的核心要素就是视频处理设备和网络。那么，高清视频应用于视频会议系统有什么特殊的要求呢？

采用高清晰视频需要高效的编解码处理能力

高清视频相对于以往的视频，主要改变就是分辨率的提升。就视频会议应用来说，从初的QCIF(176×144)、CIF(352×288)到目前的720p(1280×720)、1080p(1920×1080)，分辨率大幅提升可以支持更大的呈现画面。只有采用高清视频，通过高清投影机、大屏幕平板显示器进行视频会议时才能获得清晰的效果。

相同画质下不同分辨率视频可呈现画面的大小

高清视频每帧包含的信息量显著提升，如果不经压缩就直接传输，就目前的网络环境来说完全无法承受，所有视频在拍摄之后都需要进行压缩才能进行传输。目前视频会议统一采用的是ITU-T(国际电信联盟-电信标准部)制定的标准。初的H.261标准主要针对QCIF、CIF等低清晰度格式，其后采用的H.263标准对编码方式进行了改进，进一步压缩了传输码率。而新的视频标准是更适合高清晰度视频会议的H.264标准，可以通过比较低的传输码率提供高质量画面。H.264标准非常适合视频会议，尽管与之前的算法相比它需要更高的处理性能，但是相对优秀的视频画面和低延时的编解码为视频会议的流畅、自然播放提供了保障。另外，H.264提供了更高的容错算法，在网络环境较差的情况下也可以提供不错的视频画面。

高清晰视频会议的视频规格

要进行实时高清视频的编解码处理，普通PC终端已经难以胜任，需要采用基于H.264编解码器或者DSP的专用媒体处理终端。H.264编解码器可以实时压缩和解压缩1080p全高清视频，同时还可以兼顾音频的实时压缩和解压缩。这类编解码器通常采用单芯片或者双芯片设计，以采用专有算法的H.264编解码器为核心，辅以控制接口、音频编解码器、存储器等。采用专有算法的H.264编解码器可以对静态区域进行大比例压缩，从而将码率缩减至更小，普通H.264视频的压缩比例大约是MPEG-2的2.5倍，而专用H.264编解码器的压缩比例甚至可以达到5倍。高比例压缩可以有效降低视频码率，从而降低对网络带宽和质量的要求，因此更适合高清视频会议应用。

专用的H.264编解码芯片拥有多个功能模块

每个DSP或者H.264编解码器的处理能力都是有限的，一个芯片如果能够进行全双工1080p编解码，那么就可以满足一组点对点视频会议的需求。如果芯片的性能更强或者将编码和解码工作分开，那么芯片的处理能力就可以提升，满足两组甚至更多组点对点视频会议的需求，此时就可以召开三方、四方甚至更多终端参与的视频会议。除了编解码能力之外，视频处理的时延也是影响视频会议质量的一个方面。时延除了可以通过提升编解码芯片的运算能力缩短外，也可以通过改进编解码技术来改善，例如可以将一帧画面的数据分成不同的片段，将片段尽可能缩小并分别进行编解码处理就可以将时延尽可能缩小。

网络环境改善以适应高清视频传输

虽然H.264标准具有更高的编码效率、更好的网络适应性并增加了差错恢复能力，能够很好地适应网络应用的需求，但当采用720p甚至1080p高清视频进行视频会议时仍对网络提出了更高的要求。这些要求主要指带宽、时延和丢包率等方面。

部署高清视频会议系统需要高性能的VPN网络

因为对网络的要求更高且对安全性也有一定要求，因此高清视频会议系统需要专门的VPN网络。这些VPN网络首先应该具备高带宽的特征，因为即便是经过专门的编解码器压缩，单向1080p视频的码率也至少达到5Mbps。

考虑到视频会议全双工的工作模式和1对N的工作特质，高清视频会议对网络带宽的要求提出了更高的要求。一般情况下，2~3个终端参与的高清视频会议，其应具备的网络带宽应该达到10Mbps，3~4个终端参与的高清视频会议要求的网络带宽应该达到20Mbps。

写在后

如上文所述，高清视频会议系统的实现需要高性能的视频处理终端和VPN网络的支持，例如目前具代表性的思科网真就采用了具备高清DSP的媒体处理器和由网络服务商提供的高性能VPN网络。高性能处理终端和VPN网络是实现高清视频会议的先决条件，然后再搭配能够拍摄高清视频的拍摄设备和能够显示高清视频的显示设备，就能实现高清视频会议。