突出人性化 中新凱潤(rùn)DX4000視頻會(huì)議系統(tǒng)

一、視頻編碼MPEG4、H263和H264

    1. MPEG4與MPEG1、MPEG2的比較

    從上表可以看出，MPEG1和MPEG2主要應(yīng)用于固定媒體，比如 VCD 和 DVD ，而對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸，MPEG4具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

    2. H.263、H.264系列標(biāo)準(zhǔn)介紹

    H.263是國(guó)際電聯(lián)ITU-T的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)草案，是為低碼流通信而設(shè)計(jì)的。但實(shí)際上這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可用在很寬的碼流范圍，而非只用于低碼流應(yīng)用，它在許多應(yīng)用中可以認(rèn)為被用于取代H.261。H.263的編碼算法與H.261一樣，但做了一些改善和改變，以提高性能和糾錯(cuò)能力。H.263標(biāo)準(zhǔn)在低碼率下能夠提供比H.261更好的圖像效果，兩者的區(qū)別有：(1)H.263的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償使用半象素精度，而H.261則用全象素精度和循環(huán)濾波；(2)數(shù)據(jù)流層次結(jié)構(gòu)的某些部分在H.263中是可選的，使得編解碼可以配置成更低的數(shù)據(jù)率或更好的糾錯(cuò)能力；（3）H.263 包含四個(gè)可協(xié)商的選項(xiàng)以改善性能；(4)H.263采用無(wú)限制的運(yùn)動(dòng)向量以及基于語(yǔ)法的算術(shù)編碼；(5)采用事先預(yù)測(cè)和與MPEG中的P-B幀一樣的幀預(yù)測(cè)方法；(6)H.263支持5種分辨率，即除了支持H.261中所支持的QCIF和CIF外，還支持SQCIF、4CIF和16CIF，SQCIF相當(dāng)于QCIF一半的分辨率，而4CIF和16CIF分別為CIF的4倍和16倍。H.263已經(jīng)基本上取代了H.261。

    H.264是ITU-T的VCEG（視頻編碼專家組）和ISO/IEC的MPEG（活動(dòng)圖像編碼專家組）的聯(lián)合視頻組（JVT：joint video team）開(kāi)發(fā)的一個(gè)新的數(shù)字視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，它既是ITU-T的H.264，又是ISO/IEC的MPEG-4的第10 部分。

    H.264和以前的標(biāo)準(zhǔn)一樣，也是DPCM加變換編碼的混合編碼模式。但它采用“回歸基本”的簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì)，不用眾多的選項(xiàng)，獲得比H.263++好得多的壓縮性能；加強(qiáng)了對(duì)各種信道的適應(yīng)能力，采用“網(wǎng)絡(luò)友好”的結(jié)構(gòu)和語(yǔ)法，有利于對(duì)誤碼和丟包的處理；應(yīng)用目標(biāo)范圍較寬，以滿足不同速率、不同解析度以及不同傳輸（存儲(chǔ)）場(chǎng)合的需求。

    在技術(shù)上，H.264標(biāo)準(zhǔn)中有多個(gè)閃光之處，如統(tǒng)一的VLC符號(hào)編碼，高精度、多模式的位移估計(jì)，基于4×4塊的整數(shù)變換、分層的編碼語(yǔ)法等。這些措施使得H.264算法具有很的高編碼效率，在相同的重建圖像質(zhì)量下，能夠比H.263節(jié)約50％左右的碼率。H.264的碼流結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性強(qiáng)，增加了差錯(cuò)恢復(fù)能力，能夠很好地適應(yīng)IP和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

    3.為什么使用 H264標(biāo)準(zhǔn)用作視頻壓縮

    分層設(shè)計(jì)

    視頻編碼層具有高效的視頻內(nèi)容表示功能; 
    網(wǎng)絡(luò)提取層將網(wǎng)絡(luò)中所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行打包和傳送;

    高精度、多模式運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)

    支持1/4或1/8像素精度的運(yùn)動(dòng)矢量; 
    多模式的靈活和細(xì)致的劃分,大提高了運(yùn)動(dòng)估計(jì)的精確程度;

    幀內(nèi)預(yù)測(cè)功能

    在空間域進(jìn)行預(yù)測(cè)編碼算法,以便取得更有效的壓縮： 

    4×4塊的整數(shù)變換

    由于用二變換塊的尺寸縮小,運(yùn)動(dòng)物體的劃分更精確,這樣,不但變換計(jì)算量比較小,而且在運(yùn)動(dòng)物體邊緣處的銜接誤疾差也大為減�。�

    為了提高碼率控制的能力,量化步長(zhǎng)的變化的幅度控制在125%左右,而不是以不變的增幅變化。為了強(qiáng)調(diào)彩色的逼真性,對(duì)色度系數(shù)采用了較小量化步長(zhǎng);

    統(tǒng)一的VLC

    為快速再同步而經(jīng)過(guò)優(yōu)化的,可以有效防止誤碼。

    4.視頻壓縮算法的發(fā)展方向

    隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，MPEG4的應(yīng)用也越來(lái)越普遍，H264已經(jīng)無(wú)可爭(zhēng)議地成為了視頻產(chǎn)品壓縮算法的發(fā)展方向。

二、音頻編碼G.723.1

    1.國(guó)際電信聯(lián)盟G系列典型語(yǔ)音壓縮標(biāo)準(zhǔn)的參數(shù)比較

    2. G.723.1 壓縮后的語(yǔ)音質(zhì)量

    在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中，統(tǒng)一使用 MOS（Mean Opinion Score）方法評(píng)價(jià)語(yǔ)音壓縮后的質(zhì)量。在MOS方法中，電話語(yǔ)音質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)定為4分。也就是說(shuō)，如果一種算法將語(yǔ)音壓縮后，MOS 值能達(dá)到4分，即說(shuō)明其語(yǔ)音質(zhì)量和電話質(zhì)量等同，用戶無(wú)法分辨出其中的區(qū)別。

    對(duì)于DX4000系統(tǒng)，G.723.1壓縮后語(yǔ)音質(zhì)量的MOS評(píng)測(cè)值是3.98（Source: DSP Group Inc., http://www.dspg.com ），即非常接近電話質(zhì)量。

    3.為什么使用G.723.1標(biāo)準(zhǔn)用作音頻壓縮

    壓縮率高：G.723.1算法將語(yǔ)音壓縮到6.3Kbps，在同類壓縮算法中壓縮率是最高的。

    語(yǔ)音質(zhì)量好：G.723.1算法壓縮后的語(yǔ)音質(zhì)量MOS值為3.98分，對(duì)于一般沒(méi)有受過(guò)專門(mén)訓(xùn)練的耳朵，已經(jīng)無(wú)法區(qū)分出語(yǔ)音是否經(jīng)過(guò)壓縮。這樣的語(yǔ)音質(zhì)量完全可以滿足網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議的需求。