視頻會議是企業組織常用的會議形式。視頻會議最初的形態可以看作電視和電話會議的結合，通過電視和電話在兩個或多個地點的用戶之間舉行會議，實時傳送聲音和圖像。此外，視頻會議還兼備靜止圖像、文件、傳真等信號的傳送。
隨著技術的發展，網絡元素和軟件技術加入進來，大大豐富了視頻會議的功能。除了實時的“面對面”交談，視頻會議系統開始具備辦公文檔共享、多媒體同步以及電腦桌面共享等功能。
視頻會議發展歷程回顧
1964年，視頻會議首先在紐約世界博覽會露面，但正式服務直到1970年才由AT&T推出。隨后，Ericsson向外界展示了橫跨大西洋的視頻電話，視頻會議的價值才被人們重視。
當時的視頻會議基于模擬電視技術，只能實現兩點之間黑白圖像的傳輸。再后來，Nippon Telegraph and Telephone于1976年建設東京和大阪之間的視頻會議系統，IBM于1982年建設日本公司與美國總部之間的視頻會議系統，這兩個事件極大地促進了視頻會議系統的發展。
視頻會議的發展歷程，先后經歷了固定式、移動式視頻會議系統，PC桌面型以及嵌入式視頻會議系統，現如今跟隨技術發展潮流出現的云視頻會議系統，會議終端也向移動設備延伸。如下圖：
圖 1 視頻會議的發展歷程
視頻會議在發展過程中受到傳輸帶寬的嚴重制約，然而隨著國內外網絡運營商對網絡環境的建設改造不斷進行，隨著ISDN、DDN、VPN、xDSL、ATM等技術的應用和推廣，視頻會議系統的使用環境也變得越來越好。1996年11月，H.323協議的正式發布標志了視頻會議進入IP時代，視頻會議系統從此有了更大的發展空間。
圖 2 視頻會議相關國際標準
視頻會議分類
視頻會議目前分為兩大類，即：硬件視頻會議系統和軟件視頻會議系統。硬件視頻會議主要是指基于嵌入式架構的視頻會議通信方式，根據終端的不同分為會議室型、桌面型、機頂盒型等;基于軟件的視頻會議系統的原理與硬件視頻會議系統基本相同，不同之處在于其MCU和終端都是利用高性能的PC機與服務器結合的軟件來實現，分為客戶端和網頁版兩種。
近年來，隨著技術的進步，網絡帶寬的提升，云計算和移動互聯網的發展，視頻會議逐漸呈現高清化、智能化、移動化的趨勢。目前，越來越多的廠商傾向于提供云會議服務，用戶可以利用桌面PC、平板電腦、智能手機等隨時加入視頻會議。
幾種類型的視頻會議系統有各自的優缺點。比如，硬件視頻會議具有高清化、智能化的特點，提供專業的高清視音頻享受，智能終端還能自動跟蹤會議中的發言者，帶來逼真的用戶體驗;但硬件視頻會議造價高，對會議室環境以及網絡要求較高，后期擴展性較差。
軟件視頻會議系統基于PC和通用操作系統平臺，造價低、部署簡單、功能擴展性強;其劣勢在于穩定性、安全性較差，會議視音頻質量差、人機界面復雜等等。不過，目前技術的進步早就產品的進步，廠商都在努力發揮系統的長處，彌補短板，技術融合，不同視頻會議系統的用戶體驗在慢慢接近。
視頻會議系統組成
一套完整的視頻會議系統通常由視頻會議終端、多點控制單元 MCU 、網絡管理軟件、傳輸網絡以及相關附件五大部分構成。
一、視頻會議終端的分類類型
視頻會議終端是用來將視音頻數據編碼、打包，然后通過網絡傳送給遠端，同時接收遠端傳送來的數據，進行拆包、解碼，將視頻、聲音信號還原并輸出到外設的設備。簡而言之，視頻會議終端是會議過程中與遠端通信的前端設備。主要的視頻會議終端有三種：桌面型，機頂盒型，會議室型。
1. 桌面型終端
桌面型終端是強大的桌面型或者筆記本電腦與高質量的攝像機(內置或外置)， ISDN卡或網卡和視頻會議軟件的精巧組合。它能有效地使在辦公桌旁的人或者正在旅行的人加入到你的會議中，與你進行面對面的交流。主要應用：桌面型視頻會議終端通常配給辦公室里特殊的個人或者在外出差工作的人。雖然桌面型視頻會議終端支持多點會議(例如會議包含2個以上會議站點)，但是它多數用于點對點會議(例如一人與另外一人的會議)。
如今，平板電腦、智能手機等移動終端通過安裝專門的應用可以成為移動視頻會議終端。
圖 3 桌面型終端、移動終端
2. 機頂盒型終端
機頂盒型終端是以簡潔著稱。在一個單元內包含了所有的硬件和軟件，放置于電視機上。安裝簡便，設備輕巧。開通視頻會議只需要一臺普通的電視機和一條ISDN BRI 線或局域網連接。視頻會議終端還可以加載一些外圍設備例如文檔投影儀和白板設備來增強功能。主要應用：機頂盒型終端通常是各部門之間的共享資源，適用于從跨國公司到小企業等各種規模的機構。也往往是公司購買的第一種 " 會議室型終端 " 。
圖 4 機頂盒型終端
3. 會議室型終端
會議室型終端幾乎提供了任何視頻會議所需的解決方案，一般集成在一個會議室。會議室型終端通常組合大量的附件，例如音頻系統，附加攝像機，文檔投影儀，和PC 協同文件通訊。雙屏顯示、豐富的通訊接口、圖文流選擇使終端成為高檔的、綜合性的產品。主要應用：會議室型終端主要為中、大型企業而設計的。
圖 5 會議室型終端
二、視頻會議關鍵設備——MCU
MCU是視頻會議系統中心控制設備的簡稱，其全稱為Multipoint Control Unit——多點控制單元，也叫多點會議控制器，是多點視頻會議系統的關鍵設備。
MCU在視頻會議中相當于一個“交換機”的作用，它將來自各會議場點的信息流，經過同步分離后，抽取出音頻，視頻，數據等信息和信令，再將各會議場點的信息和信令，送入同一種處理模塊，完成相應的音頻混合或切換，視頻混合或切換，數據廣播和路由選擇，定時和會議控制等過程，最后將各會議場點所需的各種信息重新組合起來，送往各相應的終端系統設備。
MCU主要處理三類數據：
1. 視頻信號 主要由視頻處理器完成
2. 音頻信號 主要由音頻處理器完成數據信號
3. 數據信號 主要由數據處理器完成
此外，MCU結構中網絡接口模塊和控制處理器也是必不可少的。控制處理器主要負責決定正確的路由選擇，混合或切換音頻、視頻、數據信號，并對會議進行控制。
MCU發展歷程回顧
1. 第一代MCU
圖 6 第一代MCU
基于包交換技術的第一代MCU;定義了視頻、音頻、數據等標準，可以實現基于H.264編碼的CIF/4CIF格式圖像傳輸，同時可以在傳輸視頻的同時支持數據的共享;在MCU處理結構上采用其特點是采用E1、V.35等專線接口，每塊板卡對應一個端口，同時采用多種音頻、視頻和CPU處理器板卡，多塊功能不同的板卡共同完成一路音視頻的處理，系統集成度低，板卡種類繁多。
圖 7 第一代MCU端口
2. 第二代MCU
圖 8 第二代MCU
隨著IP網絡技術的發展，出現了第二代基于IP網絡的MCU，其系統集成度進一步提高，一塊功能板板卡能夠處理多路音頻、視頻信號以及數據功能。整個系統可以通過單塊板卡或多組板卡進行處理，可以實現HD720P質量。
圖 9 第二代MCU多路音視頻端口
3. 第三代MCU
圖 10 第三代MCU
第三代MCU是在二代MCU的基礎上發展而來，由于處理芯片技術的發展，原來需要多種板卡共同完成的音視頻音視頻處理功能，能夠由一塊板卡實現。根據容量不同可以由機箱總線將單板卡或多板卡進行相關組合達到容量的要求，可以實現HD720P質量，可以通過減少宏塊的處理方式實現非對稱1080P質量(即上行720P,下行1080P)，或者通過兩組720P芯片處理一路1080P畫面實現對稱1080P質量。
圖 11 第三代MCU多路音視頻端口
4. 第四代MCU
圖 12 第四代MCU
第四代MCU改變了第三代處理方式，采用先進的分布式處理構架，主要包括中央控制單元、高速數據交換單元、專用數字信號處理單元組成。這一構架將傳統MCU的一塊CPU板、一塊媒體處理板、一塊通信接口板及一套備份電源系統整合成一個獨立的會議處理平臺，實現多點會議的音視頻處理。其中CPU板負責系統管理及通信。音視頻由專門的DSP媒體板處理。
圖 13 第四代MCU分布式處理構架
圖 14 第四代MCU動態資源分配
媒體板上的多個DSP處理芯片采用分布式處理，資源共享的模式，實現的系統資源的靈活分配。而每個系統又能和其他獨立系統配合系統組成多系統的分布式并行處理構架。
通過分布式并行處理架構可以動態分配資源，實現資源靈活資源處理，配合最新TI6467處理芯片實現單處理芯片實現對稱1080P圖像傳輸，第四代MCU編解碼算法也較第三代MCU有了顯著的提高，H.264High profile編解碼算法可以在MCU上良好的應用。
三、傳輸網絡
視頻會議信號依托網絡進行傳輸，通常有LAN接入、ADSL接入、cable modem接入方式和無線接入等四種方式。隨著網絡帶寬的提升，很多企業通過專線接入，高清視頻會議得到廣泛應用。移動互聯網的發展，使得隨時隨地的移動會議成為可能。
四、附屬設備
一套視頻會議系統需要哪些附屬設備需要看具體應用需求，通常用到的附屬設備包括投影儀、監視器/電視機、大型擴音器、麥克風、大型攝像機、DVD播放機 、錄像機、外部遙控器、寫字板、中央控制 、記憶卡、放映機、等離子屏、計算機監視器等。
1. 視頻會議攝像機
視頻會議攝像機是視頻會議系統終端的一個重要組成部分，視頻會議攝像機完成圖像的采集、壓縮和傳輸，最終視頻信號進入視頻會議終端。視頻會議攝像機分為高清視頻會議攝像機和標清視頻會議攝像機。主要參數包括：分辨率，編碼格式，PTZ性能、接口等。
圖 15 視頻會議攝像機
2. 會議麥克風
會議麥克風是會議室部署中非常重要的設備，對整個系統的聲音效果有著明顯的作用。主要參數包括頻率響應、靈敏度、阻抗、方向性等。
圖 16會議麥克風
3. 監視器和投影儀
視頻會議系統中，監視器和投影儀用來顯示會議畫面，主要參數包括屏幕尺寸和接口配置，很多畫面顯示功能通過視頻會議終端控制。一些專業平板監視器具有電子白板功能，甚至可以實現人機交互，為視頻會議系統帶來更豐富的功能。
圖 17 監視器和投影儀
4. 會議音響
在視頻會議中，會議音響主要是指會議室擴聲、放聲系統，除了將話筒聲音放大，還能播放各類會議所需音頻。擴聲系統中一般需要安裝反饋抑制器，以抑制嘯叫的產生。
圖 18 會議音響
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本文標題：視頻會議系統核心技術解讀
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