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視訊技術(shù)與視訊業(yè)務(wù)分析

2005/03/04

　　1 視訊技術(shù)與業(yè)務(wù)現(xiàn)狀

　　隨著電信市場競爭的日益激烈，各大運(yùn)營商立足于語音通信的同時，大力發(fā)展數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并且進(jìn)行對視訊業(yè)務(wù)的關(guān)注、探索和培育。針對目前中國各大電信運(yùn)營商提供的多種視訊業(yè)務(wù)，本文根據(jù)視訊業(yè)務(wù)實現(xiàn)的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分類，目前中國各大電信運(yùn)營商提供的視訊業(yè)務(wù)主要分為多點(diǎn)視訊會議，點(diǎn)對點(diǎn)視頻通信，流媒體業(yè)務(wù)以及電視節(jié)目傳送。

　　1.1 視訊會議

　　視訊會議又稱會議電視、可視會議、視頻會議，是利用電視設(shè)備和通信網(wǎng)召開會議的一種方式。視訊會議系統(tǒng)的特點(diǎn)是可以使身在異地的雙方或多方，能夠?qū)崟r聽到對方(或廣播方)的聲音，看到活動圖像，并可同時共享數(shù)據(jù)資源(文件或軟件)。

　　視訊會議根據(jù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系分為H.320視訊會議和H.323視訊會議。H.320視訊會議標(biāo)準(zhǔn)是基于電路交換的，H.323視訊會議標(biāo)準(zhǔn)是基于分組交換的。H.320和H.323協(xié)議均是協(xié)議族，主要由視頻壓縮編碼協(xié)議、音頻壓縮編碼協(xié)議、控制信令協(xié)議、數(shù)據(jù)應(yīng)用協(xié)議等組成。目前視頻壓縮編碼協(xié)議主要采用H.261、H.263圖像壓縮編碼算法，音頻壓縮編碼協(xié)議主要采用G.711、G.722、G.728等音頻壓縮編碼算法。近幾年來，MPEG系列的視音頻編解碼方式也應(yīng)用于視訊會議技術(shù)中，替代傳統(tǒng)的視訊會議視音頻編解碼方式，MPEG系列主要針對運(yùn)動圖像特征下采用的視音頻壓縮編碼的算法。

　　面向運(yùn)營的視訊會議系統(tǒng)主要由運(yùn)營支撐層、視訊交換層、用戶接入層組成。運(yùn)營支撐層主要實現(xiàn)用戶接入認(rèn)證、計費(fèi)、會議調(diào)度和管理、網(wǎng)絡(luò)管理、用戶管理、資源管理等功能。運(yùn)營支撐主要由后臺支撐的服務(wù)器組成。視訊交換層主要實現(xiàn)視訊會議業(yè)務(wù)流的交互和傳遞。視訊交換層主要由MCU(多點(diǎn)控制單元)、數(shù)據(jù)會議服務(wù)器(T.120)、GK(網(wǎng)閘)、網(wǎng)關(guān)設(shè)備以及其它相關(guān)的配套設(shè)備組成。用戶接入層主要實現(xiàn)各種視訊會議終端設(shè)備通過各種寬窄帶接入網(wǎng)接入到視訊交換層。視訊會議終端主要分為大會議室型視訊會議終端、機(jī)頂盒式視訊會議終端、軟件視訊會議終端。

　　目前視訊會議的應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛，國家各大部委、大型企事業(yè)單位幾乎都有自己的視訊會議系統(tǒng)，這些視訊會議系統(tǒng)大多只能實現(xiàn)內(nèi)部的會議，不能實現(xiàn)與外部視訊會議系統(tǒng)的通信。

　　由于視訊會議的應(yīng)用特點(diǎn)，視訊會議的用戶不會太廣泛，用戶主要集中在黨、政、軍以及大型企事業(yè)單位，視訊會議的業(yè)務(wù)定位于大客戶的應(yīng)用，業(yè)務(wù)類型與VPN比較相似，具有比較高的投資回報率。

　　1.2 點(diǎn)對點(diǎn)的視頻通信

　　點(diǎn)對點(diǎn)的視頻通信是利用視頻終端對圖像和聲音的壓縮，通過通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)與對端面對面的交流。目前視頻終端主要有可視電話、軟件視頻終端(在PC機(jī)上增加攝像頭、耳機(jī)、麥克風(fēng))。

　　點(diǎn)對點(diǎn)的視頻通信也可以分為基于電路交換的和基于分組交換的。基于電路交換的如ISDN，即在ISDN上實現(xiàn)包括可視電話在內(nèi)的點(diǎn)對點(diǎn)視頻通信，以前有過炒作，但由于各種原因沒有實現(xiàn)�；诜纸M交換的點(diǎn)對點(diǎn)視頻通信，目前針對用戶端接入主要是基于IP的，而基于IP的點(diǎn)對點(diǎn)視頻通信，目前主要有H.323和SIP(Session Initiation Protocol)協(xié)議實現(xiàn)的。H.323是一個關(guān)于在IP環(huán)境中實時多媒體應(yīng)用的完整標(biāo)準(zhǔn)族，對于呼叫的建立，管理以及所傳輸媒體格式等各方面都有比較完整而嚴(yán)格的定義。SIP標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格意義上講是一個實現(xiàn)實時多媒體應(yīng)用的信令標(biāo)準(zhǔn)，采用基于文本的編碼方式。對于點(diǎn)對點(diǎn)的視頻通信，H.323的實施也比較簡單，只需要在局端設(shè)置GK(Gate Keeper)，在用戶端配置視訊終端即可。H.323是ITU-T制定的協(xié)議，因此對系統(tǒng)的管理和控制比較容易，電信運(yùn)營商希望的系統(tǒng)是比較容易管理和控制的。

　　ISDN在我國不算普及，遠(yuǎn)沒有IP普及，因此實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的視頻通信將在IP基礎(chǔ)上實現(xiàn)。隨著近幾年寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，目前我國ADSL的用戶將近達(dá)到1700多萬，并且可視電話的價格也下降了很多，相信在不遠(yuǎn)的將來，點(diǎn)對點(diǎn)的視頻通信將成為新的亮點(diǎn)。

　　1.3 流媒體

　　流媒體就是應(yīng)用流技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)亩嗝襟w文件，而流技術(shù)就是把連續(xù)的圖像和聲音信息經(jīng)過壓縮處理后放在服務(wù)器上，讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。目前提供流媒體解決方案的主要有RealNetworks、Microsoft、Apple三大公司，其中RealNetworks公司提供的產(chǎn)品比較齊全，從開始的內(nèi)容制作、傳送，到后端的下載、播放都有相對應(yīng)的產(chǎn)品，而且每個產(chǎn)品都有免費(fèi)和收費(fèi)的版本。

　　流媒體主要是基于客戶—服務(wù)器模式，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單。能夠保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的條件下，流媒體的應(yīng)用具有很大的市場。流媒體的應(yīng)用比較多，針對不同的用戶可以提供網(wǎng)上課堂、專家講座、會議錄像等工作學(xué)習(xí)的業(yè)務(wù)。也可以提供體育、娛樂的流媒體業(yè)務(wù)。流媒體對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的要求比較高，視頻流媒體不論重要與否都不能延遲，不能丟包。因為一個斷斷續(xù)續(xù)的電影等于沒有電影。人們不可能因為少花了錢而只看半場電影。

　　1.4 電視節(jié)目傳送

　　電視節(jié)目傳送主要是利用電信運(yùn)營商豐富的傳輸資源，在有線電視網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到或有線電視帶寬資源不夠的情況下，電信運(yùn)營商與電視臺合作，把電視臺制作的內(nèi)容傳送到全國各地，乃至全世界。

　　電視節(jié)目傳送業(yè)務(wù)，主要的用戶是電視臺，而不是廣大的用戶，因此普通用戶可能對此業(yè)務(wù)不大了解。電視節(jié)目傳送的市場潛力比較大，隨著廣大消費(fèi)者的差異化，電視節(jié)目的內(nèi)容也將越來越豐富，越來越個性化。如果政策允許的話，電信運(yùn)營商可以考慮不光提供節(jié)目的傳送，也可以考慮提供節(jié)目平臺和內(nèi)容。

　　目前電視節(jié)目首先通過MPEG-2編碼，再經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)，最后各地通過MPEG-2解碼，主要是一種廣播的模式。

　　2 存在的問題

　　雖然視訊業(yè)務(wù)有了一定的發(fā)展，但是還都是處在業(yè)務(wù)的宣傳期，也都停留在春節(jié)期間、展覽館中作秀的層面上，真正的用戶不多。電信運(yùn)營商需要在網(wǎng)絡(luò)上、技術(shù)上、市場上進(jìn)行全方面完善，才能實現(xiàn)視訊業(yè)務(wù)的高速增長，使其成為新的業(yè)務(wù)增長點(diǎn)。目前主要存在以下問題。

　　2.1 終端設(shè)備的價格比較貴

　　雖然近幾年視訊終端的價格有了大幅的下降，視訊會議終端從幾十萬元下降到幾萬元，可視電話從幾萬元下降到幾千元，但價格還是偏高，對于普通消費(fèi)者還是不能接受，一個帶有攝像頭的手機(jī)才2000-3000元。

　　2.2 不同廠家終端的互通問題

　　目前生產(chǎn)視訊終端的廠家比較多，產(chǎn)品差異性比較大，雖然采用相同的標(biāo)準(zhǔn)，但對標(biāo)準(zhǔn)的理解不一樣，根據(jù)目前的情況，不同廠家終端之間的互通、互控存在一定的問題。

　　2.3 公私網(wǎng)互通的問題

　　由于在H.323協(xié)議中，大部分連接都采用動態(tài)端口號，如何穿越防火墻也是個問題。由于公網(wǎng)IP地址資源比較緊張，絕大多數(shù)的企事業(yè)單位內(nèi)部局域網(wǎng)的IP地址是采用私有IP地址，也有很多的小區(qū)采用LAN的接入方式，小區(qū)用戶使用的也是私有IP地址，因此公網(wǎng)的終端不能呼叫私網(wǎng)的終端，私網(wǎng)的終端不能呼叫私網(wǎng)的終端。因此有必要解決視訊終端公私網(wǎng)互通和穿透防火墻的問題。

　　2.4 業(yè)務(wù)的使用比較麻煩

　　如果需要召開一個視訊會議，需要先預(yù)約，有的要到指定的電信營業(yè)點(diǎn)才能使用這項業(yè)務(wù)。視訊終端的使用也比較麻煩，特別是裝在PC機(jī)上的軟件終端，應(yīng)用不方便。

　　2.5 終端接入的帶寬

　　目前中國的寬帶用戶主要是通過ADSL的接入，ADSL的上行帶寬受到限制，只有128kbit/s。而視訊業(yè)務(wù)所需的帶寬應(yīng)在256 kbit/s以上，圖像達(dá)到CIF格式，幀頻達(dá)到30幀，才可以被用戶廣泛接受。

　　2.6 承載網(wǎng)絡(luò)問題

　　以上介紹的視訊業(yè)務(wù)的實現(xiàn)并且為用戶接受，前提是需要一個穩(wěn)定、可靠的承載網(wǎng)絡(luò)。視訊業(yè)務(wù)是個實時性要求比較高的業(yè)務(wù)，對網(wǎng)絡(luò)的時延、抖動比較敏感。目前的IP網(wǎng)對服務(wù)質(zhì)量的保證比較困難，而視訊業(yè)務(wù)直接承載在SDH網(wǎng)上，具有組網(wǎng)不靈活，接入不方便，兼容性不好的缺點(diǎn)。因此需要建：設(shè)一個有服務(wù)質(zhì)量保證的，組網(wǎng)簡單靈活，接入方便的視訊網(wǎng)絡(luò)。

　　3 視訊技術(shù)與業(yè)務(wù)發(fā)展方向

　　視訊系統(tǒng)作為先進(jìn)的現(xiàn)代通信工具，其主要的發(fā)展趨勢就是形成更自然的遠(yuǎn)程交流環(huán)境和更友好的遠(yuǎn)程協(xié)同工作環(huán)境，消除時間和空間的障礙，為用戶提供更完善的信息服務(wù)。視訊業(yè)務(wù)為用戶提供高品質(zhì)的娛樂、消費(fèi)、享受等人性化交流信息，其主要的發(fā)展將體現(xiàn)在如下方面。

　　3.1 解決圖像語音質(zhì)量和帶寬的矛盾

　　圖像語音質(zhì)量將隨著采樣越來越精細(xì)而提高，但同時對圖像語音的編解碼算法也提出了更高的要求，即如果要更低帶寬傳輸條件下保持原來圖像語音質(zhì)量信息，那么需要編解碼算法的壓縮比更高。

　　最近ITU-T推出的H.264圖像編碼技術(shù)值得關(guān)注，H.264編碼技術(shù)是由ITU-T與ISO、IEC的MPEG聯(lián)合成立的JVT(Joint Video Team)共同開發(fā)的建議，它是在采用混合編碼的基本框架上吸取了MPEG-4長處的視頻編碼算法，它具有較高的編碼效率，比H.263編碼節(jié)省了50%的比特，加強(qiáng)對延時的限制，增強(qiáng)解碼差錯恢復(fù)功能，提供了對網(wǎng)絡(luò)的適應(yīng)性，特別是對IP和移動環(huán)境下的適應(yīng)性，可以廣泛應(yīng)用于手機(jī)終端。H.264主要是針對運(yùn)動性不強(qiáng)的視頻進(jìn)行壓縮，而MPEG系列則是主要針對運(yùn)動變化比較大的視頻壓縮，目前MPEG制定出了一系列的標(biāo)準(zhǔn)，如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7等。

　　3.2 視訊終端大眾化趨勢

　　對于視訊業(yè)務(wù)來講，其應(yīng)用的大眾化成為趨勢。其未來的發(fā)展方向一方面是和辦公自動化相結(jié)合，進(jìn)入辦公室。另一方面是和家電相結(jié)合，進(jìn)入家庭。可以預(yù)計，在不遠(yuǎn)的將來，基于微機(jī)的視訊終端可能會像今天計算機(jī)的許多標(biāo)準(zhǔn)外圍配件一樣，成為新一代計算機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置，可以與品牌機(jī)進(jìn)行捆綁銷售。視訊終端也將逐步進(jìn)入家庭，成為像電視機(jī)、電話一樣平常的電器。

　　視訊終端不光要能實現(xiàn)固定網(wǎng)絡(luò)終端之間的通信，而且要能實現(xiàn)與無線網(wǎng)絡(luò)終端的互通，例如與3G終端的互通。只有實現(xiàn)不同運(yùn)營商之間，有線和無線的互通，才能使用戶接受和滿意。

　　3.3 視訊業(yè)務(wù)的個性化均勢

　　視訊業(yè)務(wù)與語音和數(shù)據(jù)不一樣的是，雖然圖像的信息量很大，人類大概有70%的信息量是通過視覺來獲取的，但視訊業(yè)務(wù)不是用戶必須和重要的信息。視訊業(yè)務(wù)主要是為用戶提供娛樂、消費(fèi)等信息，給用戶提供視覺上的沖擊和心靈上的享受。因此視訊業(yè)務(wù)是個非常細(xì)分的業(yè)務(wù)，要針對不同的用戶群提供不同的服務(wù)。例如有的用戶喜歡體育，有的用戶喜歡音樂，有的用戶喜歡戲曲，有的用戶愿意付更多的錢來享受高品質(zhì)的視訊業(yè)務(wù)。

　　今后的網(wǎng)絡(luò)將是一個以娛樂、消費(fèi)為核心的網(wǎng)絡(luò)，其它的信息量在視頻面前顯得微乎其微。

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