视频会议基础知识

视频基础知识---高清晰度视频会议

高清晰度视频会议

在高清晰度编码/ 解码技术产生之前，视频会议数据是根据公用交换格式(CIF) 进行编码的。国际电信联盟-电信标准部门(ITU-T) 制定了视频标准，称为H.261 和H.263。H.261 标准只定义了QCIF 和CIF 格式。四分之一CIF (QCIF) 格式只被用于最低数据率（64 千位/ 秒及更低）的会议，今天已经很少使用。自从H.263 标准发行以来，更多使用“全分辨率”（定以为16CIF）的格式（4CIF 和16CIF）被采用。由于采用此类标准时，计算和宽带功能有限，所以，用于全动感视频会议的公用分辨率仍然是CIF 到4CIF。下面的表格列出了用于NTSC（北美）和PAL（欧洲）视频信号的H.261 和H.263 标准的相应格式分辨率。以下列出的分辨率代表4:3 的屏幕高度比。

ITU-T 最近采用了视频压缩新标准，该方法减小了整个视频文件的大小，从而文件可以更为节省地通过容量更小的网络连接（更低的数据率/ 宽带）进行传输。现在，ITU-T 建议高清晰度视频会议采用H.264 视频标准，该标准通过比较低的数据传输率提供上好的画面质量。现在，H.264 是HD-DVD（高清晰度DVD）以及广播、电缆、视频会议和消费者电子产品的强制使用的标准。下面的表格说明了H.264 标准中引入的SD和HD 分辨率。

H.264 规格是视频会议理想的工具。尽管和之前的H.26x 算法相比，它需要更强的处理能力，但是自2004年之后生产的大多数视频会议系统都包括H.264。它可提供优质的视频传输和低延时的编码和解码，从而视频流更为流畅、自然。事实上，H.264 的效率是H.263 的两倍，在特定线路速率下的视频质量也要高出一倍。此外，某些增强的H.264 规格包括互动视频的错误隐藏算法，此技术可自动调整视频操作，即便网络负担过重、不稳定或者出错率高，都可以保证操作自如，并提供更高品质的视觉享受。H.264 编码标准提供了更强的灵活性，为不同的开发商提供了进行互操作的通用平台。H.263 标准支持大量可能的变异产品，与此不同，H.264 标准只包括少量的压缩技术。这样一来，可以在不大幅度下、降视频质量的前提下更为轻易地实现来自多个生产商的不同视频会议设备的集成。

基于编解码算法的改进、网络传输带宽的提高、高清数字电视的发展，视频会议终于从4CIF一步迈入了高清殿堂，720p、1080p顺理成章的融入了视频会议系统。

视频基础知识---数字电视分辨率

数字电视分辨率

电视技术，经历着从黑白电视到彩色电视，再到高清电视的发展过程。我国决定从1999年10月1日起开始试播高清晰度电视(HDTV)。电视的使用范围早已超越了广播娱乐界，并深深地扩展到文化教育、科研管理、工矿企业、医疗卫生、公安交通、军事宇航等各个重要部门。近十多年来，由于微电子技术、超大规模集成电路技术、数字信号处理技术、计算机技术的突飞猛进，使数字电视的发展已取得了令人鼓舞的成果。特别是数字图像获取、数字存储、位图打印和图形显示的数字设备的出现，带来了许多数字图像方面的应用。技术先进国家的电视演播室设备数字化已完成，数字电视接收机已上市出售，各种数字图像编码压缩设备随多媒体技术的发展已投人使用。国际上也相应地制定了统一的数字电视信号的编码标准，为数字电视的发展奠定了坚实的基础。

美国先进电视系统委员会（Advanced Television Systems Committee ，简称ATSC）定义了18种数字电视采用的画面格式，这些画面格式被分成了三种类型：SDTV（Standard Definition TV，480i标准清晰度电视，和现有电视系统的画面质量相当），EDTV（Enhanced Definition TV，480p增强清晰度电视，和DVD电影画面质量相当）以及HDTV。如今这种分级方式已经得到了业界的广泛接受。而其中的HDTV包含了两种画面分辨率，1920×1080和1280×720，当前各国各种标准的高清信号也无外乎这两种画面分辨率格式而已。

表2 数字电视的分辨率

视频基础知识---CIF格式

CIF格式

为了既可用625 行的电视图像又可用525 行的电视图像，CCITT 规定了称为公用中间分辨率格式CIF(Common Intermediate Format)，1/4 公用中分辨率格式(Quarter-CIF，QCIF)和(Sub-Quarter Common Intermediate Format，SQCIF)格式对电视图像进行采样。

CIF 格式具有如下特性：

(1) 电视图像的空间分辨率为家用录像系统(Video Home System，VHS)的分辨率，即352×288。

(2) 使用非隔行扫描(non-interlaced scan)。

(3) 使用NTSC 帧速率，电视图像的最大帧速率为30000/1001≈29.97 幅/秒。

(4) 使用1/2 的PAL 水平分辨率，即288 线。

(5) 对亮度和两个色差信号(Y、Cb 和Cr)分量分别进行编码，它们的取值范围同ITU-R BT.601。即黑色=16，白色=235，色差的最大值等于240，最小值等于16。

下面是目前在非高清视频会议中定义的分辨率：

QCIF: 176×144

CIF: 352×288

4CIF: 704×576

视频基础知识---分辨率

分辨率

在视频会议中和电视系统中提到的图像分辨率、显示设备的分辨率，经常不知道怎么才能说清楚、搞明白；再加上视频会议中的经常提到的CIF格式，电视系统中提到的清晰度、电视扫描线，计算机显示设备提到VGA、XGA等分辨率，直到现在风靡各种媒体报端的720p、1080i和1080p的高清电视，这些五花八门的分辨率都是怎么形成的？本文就做一个全方位的阐述。

1 图像分辨率

数码图像有两大类，一类是矢量图，也叫向量图；另一类是点阵图，也叫位图。矢量图比较简单，它是由大量数学方程式创建的，其图形是由线条和填充颜色的块面构成的，而不是由像素组成的，对这种图形进行放大和缩小，不会引起图形失真。

点阵图很复杂，是通过摄像机、数码相机和扫描仪等设备，利用扫描的方法获得，由像素组成的，典型的是以每英寸的像素数（PPI）来衡量。点阵图具有精细的图像结构、丰富的灰度层次和广阔的颜色阶调。当然，矢量图经过图像软件的处理，也可以转换成点阵图。家庭影院所使用的图像，动画片的原图属于矢量图一类，但经过制作中的转化，已经与其他电影片一样，也属于点阵图一类了。因此，我们在这里主要讨论由像素构成的点阵图。