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视讯技术与视讯业务分析
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摘 要 本文首先对目前中国视讯技术与业务进行分析，接着提出存在终端互通、视讯承载网络等问题，最后提出视讯技术和业务的发展趋势。
关键词 视讯会议 流媒体 视频通信
1 视讯技术与业务现状
随着电信市场竞争的日益激烈，各大运营商立足于语音通信的同时，大力发展数据业务，并且进行对视讯业务的关注、探索和培育。针对目前中国各大电信运营商提供的多种视讯业务，本文根据视讯业务实现的技术特点进行分类，目前中国各大电信运营商提供的视讯业务主要分为多点视讯会议，点对点视频通信，流媒体业务以及电视节目传送。
1.1 视讯会议
视讯会议又称会议电视、可视会议、视频会议，是利用电视设备和通信网召开会议的一种方式。视讯会议系统的特点是可以使身在异地的双方或多方，能够实时听到对方（或广播方）的声音，看到活动图像，并可同时共享数据资源（文件或软件）。
视讯会议根据网络架构体系分为H.320视讯会议和H.323视讯会议。H.320视讯会议标准是基于电路交换的，H.323视讯会议标准是基于分组交换的。H.320和H.323协议均是协议族，主要由视频压缩编码协议、音频压缩编码协议、控制信令协议、数据应用协议等组成。目前视频压缩编码协议主要采用H.261、H.263图像压缩编码算法，音频压缩编码协议主要采用G.711、G.722、G.728等音频压缩编码算法。近几年来，MPEG系列的视音频编解码方式也应用于视讯会议技术中，替代传统的视讯会议视音频编解码方式，MPEG系列主要针对运动图像特征下采用的视音频压缩编码的算法。
面向运营的视讯会议系统主要由运营支撑层、视讯交换层、用户接入层组成。运营支撑层主要实现用户接入认证、计费、会议调度和管理、网络管理、用户管理、资源管理等功能。运营支撑主要由后台支撑的服务器组成。视讯交换层主要实现视讯会议业务流的交互和传递。视讯交换层主要由MCU（多点控制单元）、数据会议服务器（T.120）、GK（网闸）、网关设备以及其它相关的配套设备组成。用户接入层主要实现各种视讯会议终端设备通过各种宽窄带接入网接入到视讯交换层。视讯会议终端主要分为大会议室型视讯会议终端、机顶盒式视讯会议终端、软件视讯会议终端。
目前视讯会议的应用已经比较广泛，国家各大部委、大型企事业单位几乎都有自己的视讯会议系统，这些视讯会议系统大多只能实现内部的会议，不能实现与外部视讯会议系统的通信。
由于视讯会议的应用特点，视讯会议的用户不会太广泛，用户主要集中在党、政、军以及大型企事业单位，视讯会议的业务定位于大客户的应用，业务类型与VPN比较相似，具有比较高的投资回报率。
1.2 点对点的视频通信
点对点的视频通信是利用视频终端对图像和声音的压缩，通过通信网络，实现与对端面对面的交流。目前视频终端主要有可视电话、软件视频终端（在PC机上增加摄像头、耳机、麦克风）。
点对点的视频通信也可以分为基于电路交换的和基于分组交换的。基于电路交换的如ISDN，即在ISDN上实现包括可视电话在内的点对点视频通信，以前有过炒作，但由于各种原因没有实现。基于分组交换的点对点视频通信，目前针对用户端接入主要是基于IP的，而基于IP的点对点视频通信，目前主要有H.323和SIP（Session Initiation Protocol）协议实现的。H.323是一个关于在IP环境中实时多媒体应用的完整标准族，对于呼叫的建立，管理以及所传输媒体格式等各方面都有比较完整而严格的定义。SIP标准严格意义上讲是一个实现实时多媒体应用的信令标准，采用基于文本的编码方式。对于点对点的视频通信，H.323的实施也比较简单，只需要在局端设置GK（Gate Keeper），在用户端配置视讯终端即可。H.323是ITU-T制定的协议，因此对系统的管理和控制比较容易，电信运营商希望的系统是比较容易管理和控制的。
ISDN在我国不算普及，远没有IP普及，因此实现点对点的视频通信将在IP基础上实现。随着近几年宽带网络的建设，目前我国ADSL的用户将近达到1700多万，并且可视电话的价格也下降了很多，相信在不远的将来，点对点的视频通信将成为新的亮点。
1.3 流媒体
流媒体就是应用流技术在网络上传输的多媒体文件，而流技术就是把连续的图像和声音信息经过压缩处理后放在服务器上，让用户一边下载一边观看、收听的网络传输技术。目前提供流媒体解决方案的主要有RealNetworks、Microsoft、Apple三大公司，其中RealNetworks公司提供的产品比较齐全，从开始的内容制作、传送，到后端的下载、播放都有相对应的产品，而且每个产品都有免费和收费的版本。
流媒体主要是基于客户—服务器模式，系统结构比较简单。能够保证网络质量的条件下，流媒体的应用具有很大的市场。流媒体的应用比较多，针对不同的用户可以提供网上课堂、专家讲座、会议录像等工作学习的业务。也可以提供体育、娱乐的流媒体业务。流媒体对网络质量的要求比较高，视频流媒体不论重要与否都不能延迟，不能丢包。因为一个断断续续的电影等于没有电影。人们不可能因为少花了钱而只看半场电影。
1.4 电视节目传送
电视节目传送主要是利用电信运营商丰富的传输资源，在有线电视网络覆盖不到或有线电视带宽资源不够的情况下，电信运营商与电视台合作，把电视台制作的内容传送到全国各地，乃至全世界。
电视节目传送业务，主要的用户是电视台，而不是广大的用户，因此普通用户可能对此业务不大了解。电视节目传送的市场潜力比较大，随着广大消费者的差异化，电视节目的内容也将越来越丰富，越来越个性化。如果政策允许的话，电信运营商可以考虑不光提供节目的传送，也可以考虑提供节目平台和内容。
目前电视节目首先通过MPEG-2编码，再经过传输网络，最后各地通过MPEG-2解码，主要是一种广播的模式。
2 存在的问题
虽然视讯业务有了一定的发展，但是还都是处在业务的宣传期，也都停留在春节期间、展览馆中作秀的层面上，真正的用户不多。电信运营商需要在网络上、技术上、市场上进行全方面完善，才能实现视讯业务的高速增长，使其成为新的业务增长点。目前主要存在以下问题。
2.1 终端设备的价格比较贵
虽然近几年视讯终端的价格有了大幅的下降，视讯会议终端从几十万元下降到几万元，可视电话从几万元下降到几千元，但价格还是偏高，对于普通消费者还是不能接受，一个带有摄像头的手机才2000-3000元。
2.2 不同厂家终端的互通问题
目前生产视讯终端的厂家比较多，产品差异性比较大，虽然采用相同的标准，但对标准的理解不一样，根据目前的情况，不同厂家终端之间的互通、互控存在一定的问题。
2.3 公私网互通的问题
由于在H.323协议中，大部分连接都采用动态端口号，如何穿越防火墙也是个问题。由于公网IP地址资源比较紧张，绝大多数的企事业单位内部局域网的IP地址是采用私有IP地址，也有很多的小区采用LAN的接入方式，小区用户使用的也是私有IP地址，因此公网的
终端不能呼叫私网的终端，私网的终端不能呼叫私网的终端。因此有必要解决视讯终端公私网互通和穿透防火墙的问题。
2.4 业务的使用比较麻烦
如果需要召开一个视讯会议，需要先预约，有的要到指定的电信营业点才能使用这项业务。视讯终端的使用也比较麻烦，特别是装在PC机上的软件终端，应用不方便。
2.5 终端接入的带宽
目前中国的宽带用户主要是通过ADSL的接入，ADSL的上行带宽受到限制，只有128kbit/s。而视讯业务所需的带宽应在256 kbit/s以上，图像达到CIF格式，帧频达到30帧，才可以被用户广泛接受。
2.6 承载网络问题
以上介绍的视讯业务的实现并且为用户接受，前提是需要一个稳定、可靠的承载网络。视讯业务是个实时性要求比较高的业务，对网络的时延、抖动比较敏感。目前的IP网对服务质量的保证比较困难，而视讯业务直接承载在SDH网上，具有组网不灵活，接入不方便，兼容性不好的缺点。因此需要建：设一个有服务质量保证的，组网简单灵活，接入方便的视讯网络。
3 视讯技术与业务发展方向
视讯系统作为先进的现代通信工具，其主要的发展趋势就是形成更自然的远程交流环境和更友好的远程协同工作环境，消除时间和空间的障碍，为用户提供更完善的信息服务。视讯业务为用户提供高品质的娱乐、消费、享受等人性化交流信息，其主要的发展将体现在如下方面。
3.1 解决图像语音质量和带宽的矛盾
图像语音质量将随着采样越来越精细而提高，但同时对图像语音的编解码算法也提出了更高的要求，即如果要更低带宽传输条件下保持原来图像语音质量信息，那么需要编解码算法的压缩比更高。
最近ITU-T推出的H.264图像编码技术值得关注，H.264编码技术是由ITU-T与ISO、IEC的MPEG联合成立的JVT（Joint Video Team）共同开发的建议，它是在采用混合编码的基本框架上吸取了MPEG-4长处的视频编码算法，它具有较高的编码效率，比H.263编码节省了50％的比特，加强对延时的限制，增强解码差错恢复功能，提供了对网络的适应性，特别是对IP和移动环境下的适应性，可以广泛应用于手机终端。H.264主要是针对运动性不强的视频进行压缩，而MPEG系列则是主要针对运动变化比较大的视频压缩，目前MPEG制定出了一系列的标准，如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7等。
3.2 视讯终端大众化趋势
对于视讯业务来讲，其应用的大众化成为趋势。其未来的发展方向一方面是和办公自动化相结合，进入办公室。另一方面是和家电相结合，进入家庭。可以预计，在不远的将来，基于微机的视讯终端可能会像今天计算机的许多标准外围配件一样，成为新一代计算机的标准配置，可以与品牌机进行捆绑销售。视讯终端也将逐步进入家庭，成为像电视机、电话一样平常的电器。
视讯终端不光要能实现固定网络终端之间的通信，而且要能实现与无线网络终端的互通，例如与3G终端的互通。只有实现不同运营商之间，有线和无线的互通，才能使用户接受和满意。
3.3 视讯业务的个性化均势
视讯业务与语音和数据不一样的是，虽然图像的信息量很大，人类大概有70％的信息量是通过视觉来获取的，但视讯业务不是用户必须和重要的信息。视讯业务主要是为用户提供娱乐、消费等信息，给用户提供视觉上的冲击和心灵上的享受。因此视讯业务是个非常细分的业务，要针对不同的用户群提供不同的服务。例如有的用户喜欢体育，有的用户喜欢音乐，有的用户喜欢戏曲，有的用户愿意付更多的钱来享受高品质的视讯业务。
今后的网络将是一个以娱乐、消费为核心的网络，其它的信息量在视频面前显得微乎其微。 作者：邵永平 中京邮电通信设计院 来源：中国电信网
关键词 视讯会议 流媒体 视频通信
1 视讯技术与业务现状
随着电信市场竞争的日益激烈，各大运营商立足于语音通信的同时，大力发展数据业务，并且进行对视讯业务的关注、探索和培育。针对目前中国各大电信运营商提供的多种视讯业务，本文根据视讯业务实现的技术特点进行分类，目前中国各大电信运营商提供的视讯业务主要分为多点视讯会议，点对点视频通信，流媒体业务以及电视节目传送。
1.1 视讯会议
视讯会议又称会议电视、可视会议、视频会议，是利用电视设备和通信网召开会议的一种方式。视讯会议系统的特点是可以使身在异地的双方或多方，能够实时听到对方（或广播方）的声音，看到活动图像，并可同时共享数据资源（文件或软件）。
视讯会议根据网络架构体系分为H.320视讯会议和H.323视讯会议。H.320视讯会议标准是基于电路交换的，H.323视讯会议标准是基于分组交换的。H.320和H.323协议均是协议族，主要由视频压缩编码协议、音频压缩编码协议、控制信令协议、数据应用协议等组成。目前视频压缩编码协议主要采用H.261、H.263图像压缩编码算法，音频压缩编码协议主要采用G.711、G.722、G.728等音频压缩编码算法。近几年来，MPEG系列的视音频编解码方式也应用于视讯会议技术中，替代传统的视讯会议视音频编解码方式，MPEG系列主要针对运动图像特征下采用的视音频压缩编码的算法。
面向运营的视讯会议系统主要由运营支撑层、视讯交换层、用户接入层组成。运营支撑层主要实现用户接入认证、计费、会议调度和管理、网络管理、用户管理、资源管理等功能。运营支撑主要由后台支撑的服务器组成。视讯交换层主要实现视讯会议业务流的交互和传递。视讯交换层主要由MCU（多点控制单元）、数据会议服务器（T.120）、GK（网闸）、网关设备以及其它相关的配套设备组成。用户接入层主要实现各种视讯会议终端设备通过各种宽窄带接入网接入到视讯交换层。视讯会议终端主要分为大会议室型视讯会议终端、机顶盒式视讯会议终端、软件视讯会议终端。
目前视讯会议的应用已经比较广泛，国家各大部委、大型企事业单位几乎都有自己的视讯会议系统，这些视讯会议系统大多只能实现内部的会议，不能实现与外部视讯会议系统的通信。
由于视讯会议的应用特点，视讯会议的用户不会太广泛，用户主要集中在党、政、军以及大型企事业单位，视讯会议的业务定位于大客户的应用，业务类型与VPN比较相似，具有比较高的投资回报率。
1.2 点对点的视频通信
点对点的视频通信是利用视频终端对图像和声音的压缩，通过通信网络，实现与对端面对面的交流。目前视频终端主要有可视电话、软件视频终端（在PC机上增加摄像头、耳机、麦克风）。
点对点的视频通信也可以分为基于电路交换的和基于分组交换的。基于电路交换的如ISDN，即在ISDN上实现包括可视电话在内的点对点视频通信，以前有过炒作，但由于各种原因没有实现。基于分组交换的点对点视频通信，目前针对用户端接入主要是基于IP的，而基于IP的点对点视频通信，目前主要有H.323和SIP（Session Initiation Protocol）协议实现的。H.323是一个关于在IP环境中实时多媒体应用的完整标准族，对于呼叫的建立，管理以及所传输媒体格式等各方面都有比较完整而严格的定义。SIP标准严格意义上讲是一个实现实时多媒体应用的信令标准，采用基于文本的编码方式。对于点对点的视频通信，H.323的实施也比较简单，只需要在局端设置GK（Gate Keeper），在用户端配置视讯终端即可。H.323是ITU-T制定的协议，因此对系统的管理和控制比较容易，电信运营商希望的系统是比较容易管理和控制的。
ISDN在我国不算普及，远没有IP普及，因此实现点对点的视频通信将在IP基础上实现。随着近几年宽带网络的建设，目前我国ADSL的用户将近达到1700多万，并且可视电话的价格也下降了很多，相信在不远的将来，点对点的视频通信将成为新的亮点。
1.3 流媒体
流媒体就是应用流技术在网络上传输的多媒体文件，而流技术就是把连续的图像和声音信息经过压缩处理后放在服务器上，让用户一边下载一边观看、收听的网络传输技术。目前提供流媒体解决方案的主要有RealNetworks、Microsoft、Apple三大公司，其中RealNetworks公司提供的产品比较齐全，从开始的内容制作、传送，到后端的下载、播放都有相对应的产品，而且每个产品都有免费和收费的版本。
流媒体主要是基于客户—服务器模式，系统结构比较简单。能够保证网络质量的条件下，流媒体的应用具有很大的市场。流媒体的应用比较多，针对不同的用户可以提供网上课堂、专家讲座、会议录像等工作学习的业务。也可以提供体育、娱乐的流媒体业务。流媒体对网络质量的要求比较高，视频流媒体不论重要与否都不能延迟，不能丢包。因为一个断断续续的电影等于没有电影。人们不可能因为少花了钱而只看半场电影。
1.4 电视节目传送
电视节目传送主要是利用电信运营商丰富的传输资源，在有线电视网络覆盖不到或有线电视带宽资源不够的情况下，电信运营商与电视台合作，把电视台制作的内容传送到全国各地，乃至全世界。
电视节目传送业务，主要的用户是电视台，而不是广大的用户，因此普通用户可能对此业务不大了解。电视节目传送的市场潜力比较大，随着广大消费者的差异化，电视节目的内容也将越来越丰富，越来越个性化。如果政策允许的话，电信运营商可以考虑不光提供节目的传送，也可以考虑提供节目平台和内容。
目前电视节目首先通过MPEG-2编码，再经过传输网络，最后各地通过MPEG-2解码，主要是一种广播的模式。
2 存在的问题
虽然视讯业务有了一定的发展，但是还都是处在业务的宣传期，也都停留在春节期间、展览馆中作秀的层面上，真正的用户不多。电信运营商需要在网络上、技术上、市场上进行全方面完善，才能实现视讯业务的高速增长，使其成为新的业务增长点。目前主要存在以下问题。
2.1 终端设备的价格比较贵
虽然近几年视讯终端的价格有了大幅的下降，视讯会议终端从几十万元下降到几万元，可视电话从几万元下降到几千元，但价格还是偏高，对于普通消费者还是不能接受，一个带有摄像头的手机才2000-3000元。
2.2 不同厂家终端的互通问题
目前生产视讯终端的厂家比较多，产品差异性比较大，虽然采用相同的标准，但对标准的理解不一样，根据目前的情况，不同厂家终端之间的互通、互控存在一定的问题。
2.3 公私网互通的问题
由于在H.323协议中，大部分连接都采用动态端口号，如何穿越防火墙也是个问题。由于公网IP地址资源比较紧张，绝大多数的企事业单位内部局域网的IP地址是采用私有IP地址，也有很多的小区采用LAN的接入方式，小区用户使用的也是私有IP地址，因此公网的
终端不能呼叫私网的终端，私网的终端不能呼叫私网的终端。因此有必要解决视讯终端公私网互通和穿透防火墙的问题。
2.4 业务的使用比较麻烦
如果需要召开一个视讯会议，需要先预约，有的要到指定的电信营业点才能使用这项业务。视讯终端的使用也比较麻烦，特别是装在PC机上的软件终端，应用不方便。
2.5 终端接入的带宽
目前中国的宽带用户主要是通过ADSL的接入，ADSL的上行带宽受到限制，只有128kbit/s。而视讯业务所需的带宽应在256 kbit/s以上，图像达到CIF格式，帧频达到30帧，才可以被用户广泛接受。
2.6 承载网络问题
以上介绍的视讯业务的实现并且为用户接受，前提是需要一个稳定、可靠的承载网络。视讯业务是个实时性要求比较高的业务，对网络的时延、抖动比较敏感。目前的IP网对服务质量的保证比较困难，而视讯业务直接承载在SDH网上，具有组网不灵活，接入不方便，兼容性不好的缺点。因此需要建：设一个有服务质量保证的，组网简单灵活，接入方便的视讯网络。
3 视讯技术与业务发展方向
视讯系统作为先进的现代通信工具，其主要的发展趋势就是形成更自然的远程交流环境和更友好的远程协同工作环境，消除时间和空间的障碍，为用户提供更完善的信息服务。视讯业务为用户提供高品质的娱乐、消费、享受等人性化交流信息，其主要的发展将体现在如下方面。
3.1 解决图像语音质量和带宽的矛盾
图像语音质量将随着采样越来越精细而提高，但同时对图像语音的编解码算法也提出了更高的要求，即如果要更低带宽传输条件下保持原来图像语音质量信息，那么需要编解码算法的压缩比更高。
最近ITU-T推出的H.264图像编码技术值得关注，H.264编码技术是由ITU-T与ISO、IEC的MPEG联合成立的JVT（Joint Video Team）共同开发的建议，它是在采用混合编码的基本框架上吸取了MPEG-4长处的视频编码算法，它具有较高的编码效率，比H.263编码节省了50％的比特，加强对延时的限制，增强解码差错恢复功能，提供了对网络的适应性，特别是对IP和移动环境下的适应性，可以广泛应用于手机终端。H.264主要是针对运动性不强的视频进行压缩，而MPEG系列则是主要针对运动变化比较大的视频压缩，目前MPEG制定出了一系列的标准，如MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、MPEG-7等。
3.2 视讯终端大众化趋势
对于视讯业务来讲，其应用的大众化成为趋势。其未来的发展方向一方面是和办公自动化相结合，进入办公室。另一方面是和家电相结合，进入家庭。可以预计，在不远的将来，基于微机的视讯终端可能会像今天计算机的许多标准外围配件一样，成为新一代计算机的标准配置，可以与品牌机进行捆绑销售。视讯终端也将逐步进入家庭，成为像电视机、电话一样平常的电器。
视讯终端不光要能实现固定网络终端之间的通信，而且要能实现与无线网络终端的互通，例如与3G终端的互通。只有实现不同运营商之间，有线和无线的互通，才能使用户接受和满意。
3.3 视讯业务的个性化均势
视讯业务与语音和数据不一样的是，虽然图像的信息量很大，人类大概有70％的信息量是通过视觉来获取的，但视讯业务不是用户必须和重要的信息。视讯业务主要是为用户提供娱乐、消费等信息，给用户提供视觉上的冲击和心灵上的享受。因此视讯业务是个非常细分的业务，要针对不同的用户群提供不同的服务。例如有的用户喜欢体育，有的用户喜欢音乐，有的用户喜欢戏曲，有的用户愿意付更多的钱来享受高品质的视讯业务。
今后的网络将是一个以娱乐、消费为核心的网络，其它的信息量在视频面前显得微乎其微。 作者：邵永平 中京邮电通信设计院 来源：中国电信网
