高清时代的视讯系统摘要：高清时代的今天，文章介绍了高清视讯的定义及系统的组成，对高清视讯的关键技术进行了描述，介绍了高清视讯架构设计平台和高清视讯的设计方案，对未来高清视讯系统发展趋势进行了探讨。关键词：高清视讯、H.264、DSP、720P、1080P、MCU、视讯终端1概述随着广播电视数字化的发展，人们越来越关注电视图像的质量问题。300～500线的电视清晰度已不能满足需求，人们更多地在考虑如何在家中收看到有影院效果的电视节目，高清晰度电视（HDTV）的发展使人们看到了希望。HDTV电视机目前能支持的720P、1080P图像分辨率分别是传统电视D1分辨率的2倍与5倍。图像采用模拟信号的形式传输时，占用频带宽，损耗大，远距离传输有很大困难，因此图像进行远程传输时必须采用压缩的数字信号传输，并且传输图像清晰度越高所需要的传输带宽越高，但是实际用户网络的带宽是有限的，为了平衡图像清晰度与传输带宽的矛盾，必须寻找一种高效的压缩算法保证。ITU-T和ISO两个国际标准化组织的专家联合组成视频联合工作组（JVT，JointVideoTeam）制定的H.264编解码算法为以上情景的实现提供了保障。H.264相对以前的编码方法，在图像内容预测方面提高编码效率，采用可变块大小运动补偿、1/4采样精度运动补偿、加权预测等算法，改善图像质量，增加纠错功能和各种网络环境传输的适应性。测试结果表明，在中低带宽情况下，H.264具有比MPEG和H.263++更优秀的PSNR性能：H.264的PSNR比MPEG-4平均要高2dB，比H.263++平均要高3dB。图1各种编码算法效率对比可以看出，在图像编解码效率上，H.264算法最为领先，MPEG-4和H.263算法基本相同，MPEG-2算法效率最低。在同样的图像清晰度要求（PSNR-PowerSignal-to-noiseRatio，信号-噪声功率比）下，H.264所需要的带宽比MPEG-2节省将近一半。同样，不论在高带宽、还是低带宽，H.264的清晰度（PSNR值）都远远大于其他编码标准。宽带网络的迅速发展，线路资费的降低，户网络的带宽不断得到提高，光纤到楼也成为商务办公大楼新建或者改造宽带网络的一种常用选择，为用户开展高带宽业务提供了基础。视讯会议是利用电视和通信网召开会议的一种通信方式，“缩短”了与会代表的距离，使大家如同面对面一样地交流，节省用户的时间与财力。视讯会议是一种带有体验性质的直观的通信业务，画面的清晰程度直接会影响交流的效果，所以视讯会议的图像清晰度也紧随着编解码技术、业务承载带宽的不断发展而发展。视讯会议已经从CIF（标清）视讯发展到4CIF（高清）视讯阶段，进入了HD高清视讯会议阶段。2高清视讯系统定义高清视讯系统相对于以前传统会议系统在视音频效果上有一个质的飞跃，具有高度临场感和逼真感的视听效果，具备以下的技术特性：1、支持图像16：9的屏幕宽高比，这是高清图像基本特性，同时可以兼容4：3屏幕宽高比。2、支持1080P/30fps高清晰图像采集、传输与显示，与高清电视机分辨率发展能够匹配。3、目前市场上已经出现高清DVD，而会议中“演讲者+DVD”双流模式是一种合理的选择项，所以高清视讯系统可以支持双流1080P/30fps。4、普通计算机分辨率可以支持SXGA（1280╳1024）分辨率，高端计算机可以支持UXGA（1600╳1200）高清晰分辨率，由于视讯会议中经常会传送计算机桌面，因此高清视讯系统能够支持UXGA（1600╳1200）分辨率、兼容SXGA（1280╳1024）高清晰数据辅流图像采集、传输与显示。4、支持立体声的采集、传输与播放。3高清视讯系统构成视讯会议要实现高清效果，就要求从图像采集、图像编解码、多点控制单元、显示设备都能兼容高清特性：1、摄像机摄像机完成图像源图像采集与输出，采用支持总有效像素达200万的传感器，提供高清晰高分辨率的图像输出，分辨率支持1080/30P，提供高清图像信号输出接口如SDI。图2摄像机示意图2、麦克风图3麦克风示意图麦克风为声音的采集设备，至少保证采集到人发出的80～3400Hz自然音。3、视讯终端高清视讯终端完成视讯会议视音频的编码与解码，应支持1080P/30fps活动图像的编解码，考虑到组网方便性，应向下兼容720P、4CIF活动图像的编解码。为提供优质的会议效果，支持UXGA（1600╳1200）高清晰数据辅流图像...
