隨著現代通信技術和業(yè)務的發(fā)展，人們對通信的需求已經由最初的單一語音需求轉變?yōu)閷σ曨l和音頻的通信需求，以傳送語音、數據、視頻為一體的視頻通信業(yè)務成為通信領域發(fā)展的熱點，以點到點或多點視音頻通信為主要形式的視頻會議、遠程醫(yī)療、遠程教育等服務得到越來越多的使用。
2、視頻通信技術的發(fā)展狀況
(1)承載網
視頻通信業(yè)務可以承載在不同技術的底層網絡上，從早期的公共電話網，到窄帶ISDN，DDN，ATM以及現在廣泛使用的IP網絡都可以成為視頻通信業(yè)務的承載網。由于視頻通信的實時性和圖像傳輸的特點，要求承載網具備足夠的帶寬、短時延、低誤碼率等特點。
公共電話網。窄帶ISDN和DDN是基于電路交換的網絡，電路交換網絡是面向連接的網絡，傳輸速率和時延穩(wěn)定，端到端時延小，誤碼率低，因此視頻通信質量容易得到保證。但它的缺點是連接固定，除公共電話網、ISDN網上是可以進行拔號外，其他網絡的應用都必須進行點對點的永久連接，帶寬利用率較低，開放性很差，設置連接不方便。H.320標準就是1990年ITU-T最早制定的滿足和適應這類電路交換網絡的視頻通信框架協(xié)議，最早進行商用的視頻通信系統(tǒng)就是建立在此基礎上的。在公共電話網中是采用話帶數據來傳遞視頻信息的，遵循的標準是1995年以來ITU-T推出的H.324系列，目前主要應用于可視電話業(yè)務。
ATM以快速分組交換和統(tǒng)計時分復用的方式進行信息傳輸。由于其技術復雜、設備昂貴，加上ATM的各項標準制定遲緩，未能得到大規(guī)模的應用，目前ATM網絡已經不可能實現端到端的應用，而是成為一種支持多種應用的傳送平臺。ITU-T的H.321標準和H.310標準正是針對ATM網絡結構的視頻通信標準和規(guī)范。
近幾年來，通信網絡的IP化成為網絡發(fā)展的主流，基于IP網絡的視頻通信得到普遍應用和廣泛發(fā)展。IP網絡是使用TCP/IP協(xié)議的面向無連接的網絡，H.323標準是ITU-T在1996年制定的應用于IP網絡的視頻通信標準，稱為“不保證服務質量的局域網上的多媒體視聽系統(tǒng)”，并在1998年擴展為“基于分組的多媒體通信系統(tǒng)”，即ITU-TH.323v2，后來又推出了H.323v3還和H.323v4版本，它是目前擁有大量商業(yè)用戶的視頻通信標準，并受到世界各國的廣泛重視。
(2)視頻通信的框架協(xié)議
隨著通信網絡技術的不斷發(fā)展，視頻通信系統(tǒng)的承載網從電路交換網向靈活、擴展性強的IP網絡演進，視頻通信的框架協(xié)議因此產生了H.320，H.324，H.310和H.323四種標準，目前基于H.323的視頻通信系統(tǒng)應用占市場的主導地位。
H.320是一個系列標準，傳輸速率在64kbit/s-2Mbit/s之間，它的主要組成部分為H.221提供把音頻、視頻、數據和控制信息復用進單個比特流的標準，使用時分復用(TDM)系統(tǒng)，幀長為10ms。H.230/H.242提供用于方式命令和指示以及功能交換的標準。H.261提供用于視頻編碼的標準。H.263是一個新的可選方式，能提供更好的圖像質量。G.721提供用于音頻編碼標準。G.722和G.728是可選的代替方式。除了視頻和音頻信道外，在需要時可以傳送數據。例如T.120會議。
基于H.324的可視電話系統(tǒng)運行于公眾電話網(PSTN)之上，傳輸速率為28.8-64kbit/s，可提供語音、圖像和其他數據的實時通信。H.324是一個系列協(xié)議，包括V.34調制解調器協(xié)議、H.223數據復接和分路協(xié)議、H.245系統(tǒng)控制協(xié)議、G.723.1語音算法、H.261和H.263圖像算法。
H.323標準涵蓋了音頻、視頻及數據在以IP包為基礎的網絡(LAN，EXTRANET和Internet)上的通信，H.323V2標準的分層結構主要包括：H.225.O標準的分組和同步，H.26l和H.263標準的視頻編解碼，G.711，G.722，G.728，G.723等標準的音頻編解碼，以及有關通信控制協(xié)議H.245等，另外，T.120標準為H.323終端增加和擴展了數據會議的功能，實現了諸如多點電子白板(T.126)、多點文件傳輸(T.127)、多點應用共享(T.128)等數據會議功能。
(3)視頻通信的編解碼技術
視音頻的編解碼技術是視頻通信中的關鍵技術。1988年ITU-T頒布了H.261建議草案，該建議以混合編碼為核心，以后制定出一系列的視頻編碼標準，如ITU-T的H.262.H.263.ISO的MPEG-1，MPEG-2等。
H.261是最早的運動圖像壓縮標準，是ITU-T為IS-DN開展可視電話、視頻會議而制定的，速率為64kbit/s的整數倍。它詳細制定了視頻編碼的各個部分，包括運動補償的幀間預測、DCT變換、量化、熵編碼以及與固定速率的信道相適配的速率控制等部分。H.261只對CIF和QCIF兩種圖像格式進行處理，每幀圖像分成圖像層、宏塊組(GOB)層、宏塊(MB)層、塊(Block)層來處理。
H.263是國際電聯(lián)ITU-T的一個標準草案，是為低碼流視頻編碼而設計的。隨后出現的第二版(H.263+)及H.263++增加了許多選項，使其具有更廣泛的適用性。H.263的編碼算法與H.261相比做了一些改善和改變，以提高性能和糾錯能力。1998年IUT-T推出的H.263+是H.263建議的第2版，它提供了12個新的可協(xié)商模式和其他特征，進一步提高了壓縮編碼性能。另外，H.263+對H.263中的不受限運動矢量模式進行了改進，加上12個新增的可選模式，不僅提高了編碼性能，而且增強了應用的靈活性。H.263已經基本上取代了H.261。H263++在H263+基礎上增加了3個選項，這3個選項為：選項U、選項V和選項W，主要是為了增強碼流在惡劣信道上的抗誤碼性能，同時為了提高增強編碼效率。
MPEG是活動圖像專家組(Moving Picture Exports
Group)的縮寫，于1988年成立，是為數字視/音頻制定壓縮標準的專家組，目前已提出MPEG-1，MPEG-2，MPEG-4等標準。MPEG-1標準于1993年8月公布，用于傳輸1.5Mbit/s數據傳輸率的數字存儲媒體運動圖像及其伴音的編碼。該標準包括五個部分：第一部分說明了如何根據第二部分(視頻)以及第三部分(音頻)的規(guī)定，對音頻和視頻進行復合編碼。第四部分說明了檢驗解碼器或編碼器的輸出比特流符合前三部分規(guī)定的過程。第五部分是一個用完整的C語言實現的編碼和解碼器。MPEG組織于1994年推出MPEG-2壓縮標準，以實現視/音頻服務與應用互操作的可能性。MPEG-2標準是針對標準數字電視和高清晰度電視在各種應用下的壓縮方案和系統(tǒng)層的詳細規(guī)定，MPEG-2在系統(tǒng)和傳送方面作了更加詳細的規(guī)定和進一步的完善，特別適用于廣播級的數字電視的編碼和傳送，被認定為SDTV和HDTV的編碼標準。運動圖像專家組MPEG于1999年2月正式公布了MPEG-4(ISO/IEC14496)標準第一版本。同年年底推出了MPEG-4第二版，且于2000年年初正式成為國際標準。MPEG-4與MPEG-1和MPEG-2有很大的不同，MPEG-4不只是具體壓縮算法，它是針對數字電視、交互式繪圖應用(影音合成內容)、交互式多媒體(WWW、資料擷取與分散)等整合及壓縮技術的需求而制定的國際標準。MPEG-4標準將眾多的多媒體應用集成于一個完整的框架內，旨在為多媒體通信及應用環(huán)境提供標準的算法及工具。
H.264/AVC是目前由ITU-T的視頻編碼專家組(VCEG)及ISO/IEC的活動圖像專家組(MPEG)大力發(fā)展研究的、適應于低碼率傳輸的新一代壓縮視頻標準。2003年3月由兩個專家組組成的聯(lián)合視頻專家組(JVT)公布了這一壓縮視頻標準的最終草案，此標準被稱為ITU-T的H.264協(xié)議或ISO/IEC的MPEG-4的高級視頻編碼部分。H.264的編解碼框架與以前提出的標準，如H.261、H.263及MPEG-1/2/4并無顯著變化，也是基于混合編碼的方案：整個系統(tǒng)被劃分為視頻編碼層和網絡抽象層。視頻編碼層主要描述要傳輸的視頻數據所承載的視頻內容。而網絡抽象層則是考慮不同的應用，如視頻會議通信、H.32X連續(xù)包的視頻傳輸或RTP/UDP/IP的通信。H.264不僅比H.263和MPEG-4節(jié)約了50%的碼率，而且對網絡傳輸具有更好的支持功能，它引入了面向IP包的編碼機制，有利于網絡中的分組傳輸，支持網絡中視頻的流媒體傳輸。H.264具有較強的抗誤碼特性，可適應丟包率高、干擾嚴重的無線信道中的視頻傳輸，支持不同網絡資源下的分級編碼傳輸，從而獲得平穩(wěn)的圖像質量。
3、基于IP網絡的H.323視頻通信體系結構
根據H.323建議，IP視頻通信系統(tǒng)由終端、網關、網守、IP網絡以及多點控制器組成(見圖1)。終端是提供單工或雙工實時通信的客戶端，需支持信令和控制功能，編解碼功能等。網關用于實現與非H.323終端的連接。網守執(zhí)行地址翻譯、呼叫控制與管理、帶寬控制與管理、域管理等功能。多點控制器用于支持三點或多點之間的用戶會話，由多點控制器(MC)和多點處理器(MP)組成，MC確定所有終端的音視頻處理能力并控制資源，MP混合、交換和處理音頻、視頻和數據流。
視頻通信技術會涉及到許多其他技術。首先，視頻編碼技術，為確保壓縮后的視頻能夠正常通訊，需要在進行通訊編碼后實現標準處理?，F階段，編碼標準是需要滿足國際電聯(lián)行業(yè)需求，目前許多的視頻通信技術還有許多不足，尤其是在軟件開發(fā)階段，需要滿足相應的標準才能有效獲取視頻信息，以此實現視頻通信技術的良好發(fā)展。
再有，通訊網絡技術的現實狀況，視頻通信技術已經無法適用于任何的極速網絡，例如數字電視業(yè)務能夠在有線電視中獲得更多的網絡運用，因受到移動通訊業(yè)務的良好發(fā)展，人們已經無法滿足現有的話音服務。對此，移動通訊服務不僅可以加強對視頻通訊業(yè)務的良好分析。同時也在相應的視頻通訊服務質量中滿足相應的需求。
對此，積極加強對視頻通信技術的業(yè)務創(chuàng)新，可以促進更多的發(fā)展熱點。再有，加強非寬帶接入網技術不僅可以促進各行業(yè)的廣泛應用，同時還能加強對各個數字用戶的高度運用。通過傳輸寬帶的接入，不僅可以營造一個更加良好的視頻通訊傳輸環(huán)境。同時還能實現家庭網絡以及電子終端網絡的連接。
最后，視頻通信技術還會涉及到娛樂信息，人們可以在家庭中開展相應的娛樂活動。近年來，隨著家電產品的不斷增加，各個寬帶需要進行不同家電設備連接，以此促進多個視頻通訊網絡技術的連接。需要注意的是，家庭網絡技術不僅需要加強對敷設新線技術以及無線方式組網的增加，同時還需要加強各個家庭網絡組合方案，但是這種選擇方式是更加豐富的。
二、視頻通信技術發(fā)展中存在的問題
(一)標準化程度不足
目前，在視頻通信技術發(fā)展的過程中，視頻會議系統(tǒng)管理支撐環(huán)節(jié)不僅需要加強視頻會議控制力度，同時還需要對大部分的傳統(tǒng)視頻會議進行升級，尤其是在系統(tǒng)會議方面，不僅需要加強對系統(tǒng)的有效控制，同時還需要對通信目標進行高效管理。對此，許多的供應商會不斷加強相應的管理支撐力度，同時在對各個系統(tǒng)進行關聯(lián)時，會造成無法兼顧其他終端設備的情況，繼而導致許多的局限性受到控制。
(二)故障診斷方法不足
視頻通信技術對整體的網絡質量有著嚴格的要求，不僅如此，這不僅需要加強對相關故障診斷信息的不足，同時也需要對相應的檢測能力進行提升，這樣不僅可以加強故障信息的準確預判，同時還會對故障問題進行準確定位，以此促進視頻通信技術的良好發(fā)展。
總之，近年來視頻通信技術已經獲得了良好發(fā)展，用戶需求出現可明顯變化，原有的業(yè)務模式已經無法滿足現有的發(fā)展需求。對此，優(yōu)化提升增值業(yè)務能力，能夠有效促進通信技術的良好發(fā)展，不斷提供業(yè)務的靈活性，有效加強開發(fā)力度，積極做好相應的部署工作，加強非寬帶接入網技術不僅可以促進各行業(yè)的廣泛應用，同時還能加強對各個數字用戶的高度運用，有效促進視頻通信技術的良好發(fā)展。
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