会议电视系统的信号处理

4.4.1　会议电视系统的信号处理

1）图像编码压缩和语音编码压缩

会议电视系统是一种数字化系统，而图像、语音都是模拟信号，因此，首先要实现模拟信号数字化。考虑到图像、语音数据中存在大量的冗余，所以要对图像、语音进行压缩，这极大地减小了数据空间，提高了传输效率。因此，会议电视系统广泛采用图像编码压缩技术和语音编码压缩技术。在这里，我们只对编码压缩技术做些简要介绍。

图像的各像素之间存在极强的相关性，利用这些相关性，一部分像素的数据可以由另一部分像素的数据推导出来，极大地压缩了视频数据量。图像压缩的可能性在于视频数据具有多方面的冗余：如空间冗余、时间冗余、结构冗余、知识冗余、视觉冗余等。利用图像区域的相似性冗余，记录一个区域中各像素的颜色值，与其相同或相近的区域就不再记录，从而建立了冗余图像的压缩方法，有效地减少了视频数据的数据量。

音频信号与视频信号一样也存在多种冗余现象：有时域冗余、频域冗余、听域冗余等。人耳听觉还有频谱掩蔽效应、时间掩蔽效应。由于音频信号本身具有冗余、听觉具有掩蔽效应，故能对音频信号实行压缩。

语音的数字编码技术发展较早，应用广泛，标准多样，其中G.711是最为广泛应用的PCM标准，码率为64kbit/s。

会议电视图像编码，图像分辨率为352×288，采用ITU-T H.261建议。码率为P×64kbit/s，其中P＝1～30的情况属于中、低速码率的图像压缩。一般认为，码率为P×384kbit/s，其中P在6以上时，图像质量才能比较满意。

2）多媒体数据压缩标准

多媒体数据压缩技术大致分为三类：一是以离散余弦变换为基础的编码压缩技术；二是以小波变换为基础的正交变换技术；三是使用分数维理论进行数据压缩的技术。

多媒体数据压缩标准，对静止图像压缩的标准为JPEG标准；对运动图像及其伴音压缩与编码的标准为MPEG标准。MPEG标准的压缩比为50∶1，最高压缩比可达200∶1。MPEG标准现有5种，即MPEG-1/2/4/7/12。

3）会议电视的标准及应用

会议电视的国际标准有H.320、H.323、H.324，分别用于企业级电视会议系统、桌面型会议电视系统和家庭终端型会议系统。

（1）企业级会议电视系统

使用H.320标准，应用ISDN传输数据，所有终端设备和控制设备（Multi-point Control Unit，MCU）都需通过交换式电路连接组网。其视频编码使用H.261标准，画面解析度为352×288GIF。音频编码标准为G.711/722/728。多路复用、通信控制标准为H.221。数据传输标准为T.120，速率一般不低于384kbit/s，在ISDN上每秒可达15～30帧。

（2）桌面型会议系统

使用H.323标准，该标准的解决方案是以TCP/IP的包交换为通信协议的、使用IP局域网或ISDN进行低速传输。视频编码使用H.261/H.263标准，安装在中档PC机上的桌面视频会议系统的画面解析度也可达352×288GIF，可以提供每秒10～15幅图像。其音频编码标准为G.711/722/728/723/729；多路复用、通信控制标准分别为H.225和H.2215；数据传输标准为T.120。目前，128kbit/s BRI ISDN已成为一种成熟和标准的桌面视频会议传输媒体。

（3）家庭终端型会议系统

使用H.324标准，其使用面很广，属于廉价消费系统，应用PSTN普通电话线作为传输介质，视频编码使用H.261/H.263标准；音频编码标准为G.723/729；多路复用、通信控制标准分别为H.223、H.2215标准，数据传输标准为T.120。Intel最近推出的ProShare在普通电话线上传输达每秒6～8帧的速率。

以上三种常用的会议电视系统的标准，见表4.13。

表4.13　常用会议电视系统及其标准