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什么是视频会议 视频会议基础教程一年级,,,什么是视频会议视频会议发展史视频会议基础视频会议组成主流厂商及产品,什么是视频会议,,人类的通讯方式,,,,,,,人类的远程沟通从早期的烽火传信、跑马驿站，发展到现代的电报、电话、电子邮件。,一直以来都是只见其字，或者只闻其声，直到,视频会议“让沟通面对面”。,,什么是视频会议,长距离传输多方同时召开实时交流多种媒体结合使用网络和低带宽,视频会议系统的基本属性：,以召开多方会议为目的，采用数字化、编码压缩技术，同时双向多方传输图像和声音，能够满足人们开会需求的新型高科技通信系统,,为什么要用视频会议,传染病毒,恐怖事件,旅途疲劳,要去省里开会，怎麽办？？？,,,,恶劣天气,,,视频会议带给用户的好处,降低商旅费用更加快捷，方便的沟通更加快捷，方便的信息共享提升整体办公效率，增加竞争力,,,,WebOffice,,视频会议使用领域,业务管理经营决策财务管理客户关系管理供应链管理库存管理办公自动化宣传,★适用于各行各业！,业务培训售后培训售后支持远程商务远程谈判远程招聘远程交流其它,行政会议远程法庭远程教育远程医疗远程金融应急通信远程生产调度政府办公信息化,,视频会议所涉及的专业,广播电视声学，扩声技术图像和声音的数字化技术, 编码压缩技术 (CODEC)通信网络(LAN, WAN, ISDN …)摄像，摄影电影灯光会议室装修，布景,视频会议系统是跨越多个行业的产品！,,,什么是视频会议视频会议发展史视频会议基础视频会议组成主流厂商及产品,视频会议发展史,,视频会议发展史,1960年，第一台视频会议设备诞生，采用私有协议，随后逐渐商用。上世纪70年代初，在压缩编码技术推动下，由模拟系统逐渐转向数字系统。上世纪80年代初期，非标的2Mbit/s彩色数字会议电视系统推出。上世纪80年代末，CCITT（ITU-T前身）形成了H.200系列建议，规定了统一的视频输入输出标准、算法标准、误码校验标准及一系列互通的模式转换标准，解决了不同厂商的设备互通问题，极大地推动了会议电视的发展。1990年CCITT 发布了H.320标准，主要针对电路交换的窄带ISDN网。 1996年，随着IP网络的迅速发展，逐渐成为一种主要的传输网络，为了实现在IP网络上开展视讯业务，ITU-T发布了H.323的视讯标准。,标准化、顺应网络发展是视讯技术发展的动力和主线！,,视频会议发展史,70年代：模拟传输 一路广播电视带宽 占用960个话路80年代：数字传输 静态图像传输（MODEM） 动态图像传输（8M/32Mbps）,,视频会议发展史,90年代：视频通讯商业化应用 大型系统（2Mbps） 工作组（384Kbps）21世纪：多媒体通讯应用 视音频数据有机融合 传输方式多样性,,视频会议发展,视讯业务正由“贵族化”走向“平面化”网络投资或租用费用急剧下降，带宽不再是瓶颈视讯设备价格下降迅速，设备投资不再是瓶颈不同的用户，对视讯业务的需求差异加大（最好、更好、最高性价比）更好的图像和语音，更好的通信体验是用户的普遍需求,较大带宽（384k~2M）较好的图像（H.263）普通的数据（T.120）,更大带宽（2M~8M）很好的图像（H.264、20CIF）很好的数据（SXGA，无损）,,温饱,小康,忍受,享受,,视频会议承载网络的发展,趋势一：电路交换向分组交换网络发展 电路交换：保证带宽、但网络资源利用率低； 分组交换：网络资源利用率高，但带宽不保证,趋势二：专用网络向非专用网络发展 专用网络：E1、V.35，采用静态连接方式，网络资源专供会议电视使用 非专用网络：IP，采用动态连接方式，灵活、资源利用率高，网络资源在不开会时间内可以供其他的应用,视讯承载网的可获得性大大增强,,视频会议的发展趋势,一：分辨率的提高(高清转变) CIF(352X288)逐渐向720P（）及1080P（）转变二：帧率的提高（流畅度转变） 25PFS逐渐向50FPS（超流畅）转变三：声音指标的提高（高品质立体声音频） 窄带音频（7khz）向宽带音频转变（14、22khz）转变,,视频会议的发展趋势,四：数据应用要求的提高 融入性的数据应用逐渐成为高端应用五：稳定性要求的提高 六：单一产品的堆叠逐渐被整体解决方案所取代七：走出会议室的应用越来也多,,,什么是视频会议视频会议发展史视频会议基础视频会议组成主流厂商及产品,视频会议基础,,视频会议基础,行业组织常用协议高清与标清音视频接口,,,视频会议行业组织,ITU-T（国际电讯联盟-电信工作组）1865年诞生，正式成立于1993年，前身是CCITT（国际电报电话咨询委员会），总部位于瑞士日内瓦，目前有80多个成员国先后制定视频会议行业90%以上的标准和建议视频标准H.26X，该标准主要用于实时视频通信，比如视频会议、可视电话等；,,视频会议行业组织,ISO/IEC（国际标准组织/国际电工委员会）ISO正式成立于1946年，总部位于瑞士日内瓦IEC正式成立于1906年，总部位于瑞士日内瓦视频标准MPEG-X，MPEG系列标准主要用于视频存储(DVD) 、视频广播和视频流媒体（如基于Internet、 DSL的视频，无线视频等等）。,,视频会议行业组织,IETF（互联网任务工程组）IETF正式成立于1985年，松散的、自律的、志愿的民间自发性的学术组织SIP-Session Initiation Protocol会话初始化协议标准的建议者SIP协议简单、扩展性好、易与Internet应用结合,,视频会议行业组织,JVT（ Joint Video Team联合视频编码组）1997年，ITU-T VCEG与ISO/IEC MPEG再次合作，成立了Joint Video Team (JVT)，致力于开发新一代的视频编码标准H.264。2002年12月，ITU-T在日本的会议上正式通过了H.264标准，并于2003年5月正式公布了该标准。ITU-T将该系统命名为H.264/AVCISO/IEC将其称为14496-10/MPEG-4 AVC,,遵循国际标准的重要性,解决不同厂商设备之间的互通性及兼容性问题保护用户的投资,,视频会议基础,行业组织常用协议高清与标清音视频接口,,,视频会议主要框架协议,,,,各公司专用系统,H.320,H.323,1960’,SIP,,2004,目前H.323是主流协议，下一代主流协议可能是SIP！,,,H.320协议,ITU制定的第一代多媒体通信协议 承载于P*64Kbps的电路交换网络 90年发表首次发布标准 93年标准趋向成熟，会议电视设备开始广泛应用 97年再次修订标准，老设备通常符合97标准 97以后的版本，和H.323标准同步更新,,H.320协议,,H.323协议,ITU新的多媒体通信标准 承载于IP网络 1996年发表第一个版本 1998年发表版本2，广泛使用的版本 2000年版本4，更加完善，更丰富的功能，新的设备要求支持该版本 最新的版本为5,,H.323协议,,,,H.323 算 法 结 构,G.711/G.722G.723/…,,,H.225RAS,H.225,视频,音频,T.120/H.239,,,,,,,,,,IP 网,系统控制界面,H.261/H.263H.264,H.245控制,,SIP协议,Application Layer Signaling Protocol(应用层的握手协议）Used to establish, modify, and terminate multimedia sessions（建立，修改和终止多媒体会话）Part of Internet Multimedia Architecture（互联网多媒体构架）Can use UDP, TCP, TLS, SCTP, etc.（兼容UDP TCP TLS SCTP协议）Based on HTTP (Web)（基于HTTP）Similar text-based structure（文本构架）Uses URIs (Uniform Resource Indicators)Applications include (but not limited to) (相关应用） Voice, video, gaming, instant messaging, call control, etc.(声音,图像，游戏，即时消息，呼叫控制）,,框架协议对比,,视频编解码特点,视频图像数据有极强的相关性，存在着有大量的冗余信息空域冗余每帧画面内相邻像素之间相关性很大时域冗余相邻帧之间存在很大的信息冗余量编码技术就是去除数据之间的相关性帧内编码技术帧间编码技术,,视频为什么要压缩,模拟图像和声音被数字化后信息量非常巨大分辨率4CIF: 704 像素 x 576 行YUV:8 bits 每种颜色帧率: 30 fps带宽: 250 Mbps,模拟 Modem: 56 Kbps PRI ISDN: 2.048 MbpsCD-ROM: 1.5 and 6 Mbps Fast LAN & FDDI: 100 Mbps,,常见编解码协议,ITUH.261H.263H.263+H.263++H.264 H.264HPISOMPEG-1（VCD）MPEG-2（DVD）MPEG-4（流媒体、监控）,,视频编解码协议H.26X,视频协议：H.261、H.263已经成熟；H.264新标准确定，其在各方面的表现令人兴奋（从低带宽到高带宽，从通信到广播、存储） ，成为里程碑式的标准。,,H.264编解码协议,H.264 是ITU和ISO联合推出的高效视频压缩标准H.264 是2003年6月正式批准H.264 与 H.263/MPEG-4 相比增加了数据分区数据恢复差错消隐技术 H.264 具有较强的抗干扰能力和纠错功能视频压缩效率高：低带宽时比H.263节省50%的比特率,,MPEG系列 MPEG(Moving Picture Expert Group)：活动图像专家组，是ISO/IEC信息技术联合委员会下的一个专家组。主要任务是制定活动图像及相应语音的压缩编码标准，目前已经制订了为电视图像数字存储（数码率高达1.5Mbps）而制定的MPEG-1（91年草案、93年正式通过）为活动图像及其伴音而制定的通用编码国际建议MPEG-2（其中视频部分即ITU-T H.262、93年草案，94年正式通过）MPEG-4、MPEG-7、MPEG-2,视频编解码协议MPEG-X,,视频编解码协议对比,,Comparison to MPEG-2, H.263, MPEG-4,,H.264同其他标准相比，可节省的码率,视频编解码协议对比,,H.264HP介绍,ITU国际标准高级图像编码技术H.264编码包含四个层次：Baseline、Extended、Main、High Profile最先进，效率最高节省60%以上的网络带宽,Polycom全线产品使用,其它厂家还停留在此！,跨越三个层次！,☆实现条件最新最强的处理芯片最新最强的硬件平台,,声音的特点,声音是视频会议最重要的部分正常情况下，声音的重要性高于图像，没有声音的会议将无法进行声音的传输使用很低的比特率（码流），因此声音能够在很低的带宽下传输,
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中国科学院研究生院权威支持(北京)　电 话：010-　传 真：010-HEVC（44）
视频编码（9）
在之前的各种文献中都看到过这样的结论：帧间预测的编码效率要高于帧内预测。可是从来没看过详细解释，今天来总结一下。注意这里谈论的编码效率是整体而言的。
从理论入手
首先来看原理：
帧内预测——基于同一帧内已编码块预测，构造预测块，计算与当前块的残差，对残差、预测模式等信息进行编码。其主要去除的是空域冗余。
帧间预测——基于一个或多个已编码帧预测，构造预测块，计算与当前块的残差，对残差、预测模式、运动矢量残差、参考图像索引等信息进行编码。其主要去除的是时域冗余。
简单的来说，帧内预测可以看做空域预测，而帧间预测可以看做时域预测。比较帧内帧间的编码效率应该从空域和时域的冗余来考虑。
在《H.265/HEVC——视频编码新标准及其扩展》一书中看到了比较详细的解释。
一般而言，帧间预测编码效率比帧内预测更高，其原因在于视频的帧间相关性很强，信息的冗余度很高。例如，有统计结果表明，对内容变化不快的256级灰度视频序列，相邻帧之间的帧间差绝对值超过3的像素平均不到一帧像素的4%；对内容变化剧烈的256%级灰度视频序列，帧间差绝对值平均不到一帧像素的7.5%。
可见，视频的时域冗余相当大，帧间预测可以获得相当高的编码效率。
再来想象一下空域冗余的情况。对于平坦视频，空域相关性是十分强的，帧内预测可以获得很不错的编码效率。但并不是所有视频都会有很大的平坦区域，更多情况下视频纹理会比较复杂，平坦区域只是一部分，此时帧内预测效果就不是很理想了。
因此整体而言，帧间预测的编码效率要高于帧内预测。
我之前还产生过这样的疑惑：
帧间预测还要编码运动矢量残差，在运动较多的视频中，运动矢量残差将占整体码流的很大一部分。那这时，是不是帧间预测编码效率就比帧内预测低呢？当然不是。
运动矢量编码虽然增加了编码数据量，但是毕竟一个块才只有一个运动矢量残差，整体而言，还是块残差数据量更大一些。因此不能直接从这个方面考虑。
从码流入手
上面说的都是理论，其实最直观的还是从码流入手。
下面是一个视频RA模式下的最终码流数据：
SUMMARY --------------------------------------------------------
Total Frames |
I Slices--------------------------------------------------------
Total Frames |
P Slices--------------------------------------------------------
Total Frames |
B Slices--------------------------------------------------------
Total Frames |
RVM: 0.000
Bytes written to file: 3841524 ( kbps)
Total Time:
可以看到，I帧仅有4帧，但数据量相当大，而B帧有97帧，总数据量要小很多。I帧只是用帧内预测，而B帧既有帧内预测又有帧间预测，帧间预测的编码效率是显而易见的。
雷霄骅（致敬雷神）：
nb_vol_1（HEVC早期版本，分析很详细）：
hevc_cjl（Jianle Chen，视频编码大牛，目前在做H.266标准）：
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