多媒體視訊終端產品技術現(xiàn)狀及展望

多媒體視訊產品的分類

　　隨著光通信技術的發(fā)展，通信網絡的帶寬已不再是制約通信業(yè)務發(fā)展的瓶頸，光纖到戶也不再是遙遠的期望，人們對多媒體通信的興趣和需求自然而然越來越大，因此多媒體通信的相關技術近年也隨之發(fā)展迅速，圖像語音壓縮算法更加實用，對帶寬需求更低，質量更好，DSP處理器處理性能從原來的幾十兆指令數(shù)到現(xiàn)在的幾千兆指令數(shù)。同時，多媒體通信協(xié)議的迅速制定和出臺也給多媒體通信發(fā)展以保證�？梢灶A見在未來幾年內，隨著網絡帶寬的不斷增加，人們對多媒體業(yè)務的需求將呈現(xiàn)爆炸性的增長。

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　　從目前看，多媒體終端產品還停留在可視電話和會議電視應用的階段。從不同的網絡應用來說，多媒體終端產品可以分為基于PSTN的可視電話、基于專線的會議電視、基于ISDN的會議電視、基于IP的會議電視和基于ATM的會議電視。下面逐一介紹。

　　基于PSTN的可視電話，在普通電話線上有33.6kbit/s的傳輸速率，遵循H.324標準，采用低碼率的H.263或H.263＋圖像算法和G.723語音壓縮算法，圖像在靜止時15幀左右，運動時降至2～3幀，質量較差，所以只適合于普通用戶點對點的交流用，價格便宜。

　　基于專線的會議電視，一般傳輸速率從384kbit/s到1 920kbit/s，有V.35和E1等接口，采用H.261、H.263以及G.711、G.722、G.728算法，遵循H.320標準，圖像質量清晰，連續(xù)性強，再加上專線線路質量穩(wěn)定，這種方式成為政府機關等行政會議的首選。由于這種會議電視主要是黨政機關領導為提高工作效率開會使用，對設備穩(wěn)定性、可靠性要求極高，生產的廠家并不多見，國內主要是中興、華為，國外有Vtel、Picturetel、Polycom等。早期還有GPT和CLI，GPT由于維護和設備穩(wěn)定性問題，市場容量逐年下降，現(xiàn)已退出會議電視市場；CLI由于被Vtel收購，設備也逐漸退網。而Vtel和Picturetel從其公布的業(yè)績來看一直處于虧損狀態(tài)，而且市場容量也逐漸減少。

　　基于ISDN的會議電視，傳輸速率一般為64～384kbit/s(3×2B捆綁)，其所采用標準和基于專線的會議電視一樣，都基于H.320標準。國內ISDN網發(fā)展經歷了漫長和曲折的過程，80年代末提出發(fā)展ISDN，當時由于技術上的原因，停滯了很長時間，近年技術上已逐漸成熟和穩(wěn)定，立刻又面臨了xDSL和LAN以及HFC接入技術的挑戰(zhàn)，而且這幾種接入技術從理論上和實踐中都已開始穩(wěn)定，且接入速度遠遠大于ISDN，這使得ISDN的發(fā)展又蒙上一層陰影。但ISDN仍然是中國電信這兩年的發(fā)展目標，正由于這種種原因，ISDN在國內的發(fā)展呈現(xiàn)出不平衡的發(fā)展態(tài)勢，沿海等城市采用了ISDN和ADSL齊步并舉的策略，ISDN發(fā)展較快，放號數(shù)量較多，內地等城市則相對較慢，放號量小，有的地區(qū)ISUP尚未開通，為ISDN會議電視的互通帶來很大困難。目前ISDN會議電視終端在使用時，主要有以下問題：(1)多個B通路同時呼叫困難，呼通率較低，這可能與交換機的呼叫處理能力、呼叫集中比以及ISUP信令有關，有的交換機屬于老機型升級使用，在消息量較大時，可能出現(xiàn)消息瓶頸等問題。(2)連接過程中，有時會出現(xiàn)B通路斷開的情況，導致整個連接斷開。(3)連通過程中，誤碼率較大，誤碼率有時超過了10－5，超過了H.261、H.263的糾錯能力，使圖像出現(xiàn)圖像色塊。隨著ISDN放號量的增大，這些問題都逐漸會得到解決。

　　基于IP的會議電視，采用H.323標準，視音頻采用H.261、H.263、H.263＋以及G.723、G.728、G.729協(xié)議，幾大運營商的骨干網基本都是基于IP的網絡，因此在IP上的會議電視將是一個趨勢。但目前應用還有不少問題尚待解決，主要是如何保證QOS。對于時延、時延抖動、誤碼率，網絡暫時沒有很好且實用的解決方法，有些工作要在終端上進行彌補解決，因此IP會議電視還有一段曲折的路要走，誰要在終端上解決好由于網絡服務質量造成的問題，誰就是勝者。

　　基于ATM網絡的會議電視有兩種類型：一種是H.321系統(tǒng)，將H.320的系統(tǒng)適配到ATM網上，即在H.320系統(tǒng)上增加了ATM適配接口；另一種是H.310寬帶會議電視系統(tǒng)，可采用MPEG2圖像算法，帶寬較寬，圖像質量清晰，在碼速率較高時，可達到演播室水平，但由于國內ATM網絡建設不多，因此這種應用也不多。

多媒體應用支撐技術的發(fā)展

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　　網絡的發(fā)展刺激了人們對多媒體業(yè)務的需求，同時促進了相關應用支撐技術的發(fā)展。

　　(1)媒體處理器的技術發(fā)展

　　早期實現(xiàn)視訊終端大都采用專用芯片設計，靈活性很差，應用范圍窄，現(xiàn)在處理器技術發(fā)展極快，內部都采用了VLIW(超長指令字)或Vector處理等技術，大大提高了處理能力，處理速度可達8 000Mips。強大的處理核心，再加上外部一些協(xié)處理單元，如圖像縮放協(xié)處理器，圖像、語音接口、通信接口，構成了媒體處理器，有的甚至又集成了一片RISC處理器，用來處理與媒體無關的通信協(xié)議等部分。這樣一片媒體處理器就可以構成一個簡單的多媒體終端�？梢韵嘈牛�隨著微處理器主頻的提高，內部體系結構的不斷改進以及相關軟件編譯技術的完善，媒體處理器的能力會越來越高，使用起來也會更簡單，它在多媒體設備中應用會越來越廣泛。只需軟件升級就可以達到新功能實現(xiàn)新業(yè)務，廠商也可以降低研發(fā)的投入，例如可以很快升級到實現(xiàn)MPEG4，而不需要更換硬件平臺。

　　(2)圖像處理技術的發(fā)展

　　圖像處理一直對處理器能力要求很高。由于早期處理器能力不夠，大部分研究都停留在PC機上進行局部仿真，基本沒有實用�，F(xiàn)在處理器已具備這個能力，自然而然，以前的研究成果向產業(yè)化、實用化的方向發(fā)展，壓縮比更高，效率更高，適應網絡的能力更強�；�于內容的編碼、分層編碼技術使圖像處理更適合于在超低碼率和IP網絡中使用。隨著數(shù)字視頻內容的增多，對視頻的檢索也成為圖像處理的一個方向，MPEG小組正在制定和完善MPEG7的標準。

　　(3)網絡技術標準

　　網絡技術標準的制定為多媒體業(yè)務應用奠定了基礎。H.323協(xié)議是IP網絡多媒體通信標準，在呼叫控制、媒體處理等方面都作了規(guī)定，解決各家廠商的設備互通互控問題�，F(xiàn)在如何保證IP的QOS是一個研究熱點，目前也提出了很多方法，MPLS協(xié)議在繼承了IP的靈活性的同時融合了ATM對業(yè)務等級的支持，可以提供QOS保證，將會成為以后的IP網的主流技術，這也為多媒體業(yè)務的發(fā)展提供質量的保證。

多媒體視訊終端的發(fā)展趨勢

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　　隨著媒體處理器能力的加強和圖像處理技術的發(fā)展，使多媒體視訊終端可以越做越小，性能卻越來越強，小型化且使用簡單是多媒體視訊終端的趨勢�；�于PC的多媒體視訊終端仍然占據(jù)很大的市場，但專業(yè)化、小型化、簡單化更加適合普通用戶的需求，隨著價格的降低，將會逐漸替代基于PC的多媒體視訊終端。

　　寬帶、高質量、演播室級的多媒體視訊終端是以后發(fā)展的另一個方向。

　　人們對交互型圖像通信終端一般要求帶寬更低、圖像更好，但是一般在2Mbit/s以下的帶寬中，圖像格式一般只能做到352×288，這對于僅僅面對面的交流是足夠了，但對于有些特殊場合，如部分監(jiān)控、宣傳節(jié)目傳遞等，則需要更高質量的圖像，因此采用MPEG2算法的寬帶圖像終端會成為另一個需求熱點。

　　隨著網絡的發(fā)展，大家對網絡能提供的多媒體業(yè)務的要求也越來越高、越來越多，多媒體視訊終端的發(fā)展已不再僅僅是可以提供會議電視功能，在此基礎上，應能支持各種業(yè)務，如遠程教學、遠程醫(yī)療、實時廣播、點播業(yè)務等等，這些業(yè)務不僅給用戶帶來方便，而且給運營商帶來豐厚的收入。這要求設備應該具有以下特性：適合運營，方便運營商創(chuàng)造價值、得到回報；業(yè)務種類多，用戶可根據(jù)自己需要選擇；用戶使用方便；考慮到中國國情需要，可以支持多種方式接入，如IP接入、ISDN接入、專線接入。

　　考慮到這些發(fā)展方向，中興通訊視訊產品部推出了針對目前寬帶多媒體網絡運營的解決方案和一系列產品。中興通訊的視訊產品特點有：

• 中興通訊的MCU以IP接入為主，綜合ISDN、專線、ADSL、HFC接入的大容量交互式交換機型多點控制單元；支持關鍵單板備份、熱插拔和倒換功能；可以多種方式接入同時開會，具有獨一無二的寬帶MPEG2會議電視功能；具有方便、靈活的計費能力和用戶鑒權功能；可以Web控制，用戶在Internet的任一角落可以對網絡多媒體資源進行預約使用，管理者也可以在外地對任何一臺MCU進行查詢和管理，設備可以完全無人值守。中興通訊的媒體流服務器則支持大容量的存貯交換和傳輸，可以支持20 000個媒體并發(fā)流，可以提供VOD等服務。配合該多點控制單元和中興通訊的網校軟件，還可以提供遠程教學、遠程醫(yī)療等綜合業(yè)務。
  
• 中興通訊視訊控制中心可以管理所有的MCU和流服務器資源，也可以通過設立分控制中心來管理。
  
• 中興通訊的會議電視終端MVC4020和MVC4030是基于媒體處理器的小型化視訊終端。該產品一體化設計、體積小、連線少、支持接口多，可以支持ISDN(3×2B)、V.35、E1和LAN接入；控制方式靈活，可以遙控，也可以外接PC控制；功能強大，支持T.120功能，圖像語音跟蹤，全中文的內核，畫中畫移動，靜止圖文傳送，支持模擬電話接入，圖像清晰連續(xù)，已處于世界領先水平。在使用ISDN業(yè)務時，根據(jù)中國國情的需要，中興通訊的會議電視終端在連通過程中如果出現(xiàn)某一個B通路斷開時，仍可以自動恢復，或自動降速率功能，保證會議不中斷，可以正常進行，而且改進了圖像處理的前向糾錯算法，使誤碼率在10－3時，也可正常開會不會出現(xiàn)圖像色塊等問題；并且設備使用時的安全保密性強，沒有后門和缺口，因而不會造成會議信息泄密。