朱 杰

您是否有過這樣的期待?隨時(shí)隨地用隨身攜帶的手機(jī)或PDA發(fā)起或接入一個(gè)公司的多方視頻會(huì)議,無(wú)論是在路上,在咖啡店,還是在機(jī)場(chǎng)……這一切在今天看來(lái)已經(jīng)不再遙遠(yuǎn)。

一部性能卓越的汽車,無(wú)論道路崎嶇或平坦,無(wú)論天氣晴好或陰霾,坐在駕駛位上的我們都能隨心駕馭,享受駕駛的樂趣。今天,這種感覺我們同樣可以在視頻通信應(yīng)用中體會(huì)到。全編全解的處理模式,能夠確保在任何網(wǎng)絡(luò)上的任意終端均可獲得最優(yōu)的視音頻質(zhì)量,從而帶給我們無(wú)可比擬的視頻溝通體驗(yàn),特別是隨著一種可分層視頻編解碼(SVC)技術(shù)的大量應(yīng)用,視頻系統(tǒng)即使運(yùn)行在丟包率高達(dá)20%的網(wǎng)絡(luò)上,仍可呈現(xiàn)完美的性能和質(zhì)量。

突破網(wǎng)絡(luò)帶寬瓶頸

H.264 SVC是時(shí)下流行的H.264視頻標(biāo)準(zhǔn)的拓展,允許視頻會(huì)議設(shè)備發(fā)送和接收多層視頻流媒體,由一個(gè)小型的基層與可選的添加層組成。比起傳統(tǒng)視頻編碼,可升級(jí)編碼的分層功能讓視頻內(nèi)容的容差度和質(zhì)量大大提高,而且無(wú)需大量提高帶寬水平。此外,單個(gè)的多層SVC視頻流媒體可以支持多種設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)類型。

從定義上說(shuō),可分層視頻編解碼是一種能將視頻流分割為多種分辨率、質(zhì)量和幀速率層的技術(shù),是對(duì)當(dāng)今大多數(shù)視頻會(huì)議設(shè)備所采用的H.264視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展。這種分層方式可以大大提高誤碼彈性和視頻質(zhì)量,而且對(duì)帶寬沒有很高的要求。此外,一個(gè)多層SVC視頻流可以支持多種網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備,在3G大量應(yīng)用的背景下,它讓我們可以隨時(shí)隨地用隨身攜帶的手機(jī)或PDA發(fā)起和接入一個(gè)公司的多方視頻會(huì)議。

那么SVC是否是一種標(biāo)準(zhǔn)呢?從概念上說(shuō), SVC是對(duì)H.264視頻協(xié)議的擴(kuò)展,是一種已獲得批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn),被稱為H.264 SVC。使用H.264 SVC的設(shè)備可提高相互通信時(shí)的誤碼彈性。但是,目前在視頻通信設(shè)備間實(shí)現(xiàn)完全互通所需的其他許多組件并沒有得到全面標(biāo)準(zhǔn)化,其中包括在SIP信令和RTP傳輸中支持SVC和如何處理錯(cuò)誤保護(hù)機(jī)制等。這些組件很多正處于設(shè)計(jì)和審批階段,因此在其獲得批準(zhǔn)成為標(biāo)準(zhǔn)之前,各廠商可能會(huì)以不同方式實(shí)施這些組件。

據(jù)記者了解,使用SVC技術(shù)舉行視頻會(huì)議的主要優(yōu)勢(shì)是提高誤碼彈性,進(jìn)而提高在容易發(fā)生丟包的網(wǎng)絡(luò)間傳輸?shù)囊曨l質(zhì)量,在可用帶寬不能保證的地方或諸如公共互聯(lián)網(wǎng)、3G等難以管理的網(wǎng)絡(luò)中,這點(diǎn)顯得特別重要。通常情況下,使用無(wú)任何錯(cuò)誤修正機(jī)制的傳統(tǒng)H.264標(biāo)準(zhǔn)視頻編解碼技術(shù),即使只有1%的丟包率,所獲得視頻流的質(zhì)量通常也會(huì)大大降低。而如果系統(tǒng)采用了諸如LPR等現(xiàn)有錯(cuò)誤修正機(jī)制,即使丟包率高達(dá)5%,也仍可實(shí)現(xiàn)較高的視頻流質(zhì)量。

這些機(jī)制所使用的誤碼彈性技術(shù)可以分為以下兩大類:保護(hù)式編碼和修正式編碼。采用保護(hù)式編碼技術(shù)的編碼器(使用標(biāo)準(zhǔn)H.264技術(shù))沒有將全部冗余都用在流壓縮中,因此提高了丟包彈性,而相應(yīng)地降低了壓縮效率,因此大大降低了視頻的質(zhì)量。而使用修正式編碼技術(shù)(如前向糾錯(cuò)等)的編碼器則可為視頻流提供保護(hù),雖然不會(huì)降低質(zhì)量,但是將大大增加所需的帶寬和延遲。

對(duì)于視頻通信系統(tǒng)的用戶而言,如果利用分層式編解碼架構(gòu)技術(shù),則可以實(shí)現(xiàn)在不增加帶寬的情況下,為視頻流提供保護(hù),同時(shí)保持很高的質(zhì)量。這樣就可以大大提高無(wú)管理網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)囊曨l的質(zhì)量。專業(yè)的視頻設(shè)備供應(yīng)商RADVISION公司曾經(jīng)進(jìn)行過試驗(yàn),當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用SVC時(shí),即使丟包率達(dá)到20%,仍可以保持較高的視頻質(zhì)量;即使在丟包率高達(dá)50%的網(wǎng)絡(luò)中,也可以采用H.264 SVC標(biāo)準(zhǔn)來(lái)提供較高的視頻質(zhì)量,而只需增加極少的帶寬(小于10%)。

優(yōu)化SVC的部署

在實(shí)際應(yīng)用中,采用SVC技術(shù)的視頻通信設(shè)備不僅可實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有設(shè)備的全面互通,同時(shí)還具有極高的網(wǎng)絡(luò)誤碼彈性和對(duì)會(huì)議室及網(wǎng)真系統(tǒng)的高質(zhì)量支持等各種優(yōu)勢(shì)。此外,SVC還能提高級(jí)聯(lián)MCU之間的連接質(zhì)量,并允許H.264高級(jí)視頻編碼(AVC)端點(diǎn)利用SVC的這些優(yōu)勢(shì)。

RADVISION最新推出的視頻解決方案,已經(jīng)在其MCU設(shè)備上大量應(yīng)用了SVC技術(shù)(而不是采用傳統(tǒng)網(wǎng)關(guān)方式),實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的演進(jìn),可在混合視頻編碼環(huán)境中獲得可分層視頻的優(yōu)勢(shì)。RADVISION支持SVC的桌面及視頻會(huì)議架構(gòu)可與任何基于標(biāo)準(zhǔn)的端點(diǎn)互通,且不需要配備專用的代碼轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)。

針對(duì)市場(chǎng)上對(duì)真正能互通并輕松處理傳統(tǒng)系統(tǒng)的單個(gè)可分層解決方案的需求,利用 SVC方式不僅可保證高質(zhì)量的體驗(yàn),而且能與已經(jīng)安裝的現(xiàn)有會(huì)議室設(shè)備、桌面系統(tǒng)、家庭辦公室系統(tǒng)和高端網(wǎng)真系統(tǒng)相連接。很多業(yè)內(nèi)專家認(rèn)為,在當(dāng)前環(huán)境中引入SVC是一種演進(jìn),目前大量的視頻系統(tǒng)供應(yīng)商正在為其基礎(chǔ)架構(gòu)和桌面產(chǎn)品引入可分層視頻編解碼做準(zhǔn)備。H.264 SVC對(duì)于視頻編碼來(lái)說(shuō)是一大進(jìn)步,就像從H.263到H.264的進(jìn)步一樣。

目前部署SVC的有效方法之一是創(chuàng)建一片SVC“云”,但這也要求系統(tǒng)中的所有設(shè)備都支持SVC。為了能與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備(如H.264 AVC等)進(jìn)行互通,可以通過轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)將企業(yè)已有的AVC設(shè)備引入到SVC云中。這種方法需要使用網(wǎng)關(guān)來(lái)連接每臺(tái)設(shè)備,這不僅限制了可擴(kuò)展性,而且要求標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備進(jìn)行兩次代碼轉(zhuǎn)換—— 一次是在進(jìn)入SVC云時(shí),另一次是在離開SVC云返回的時(shí)候。因此,這種方法不僅降低了視頻體驗(yàn)的質(zhì)量,而且增加了延遲。

那么我們是否能夠在不降低現(xiàn)有視頻設(shè)備(如高清會(huì)議室系統(tǒng)和網(wǎng)真等)的視頻質(zhì)量的同時(shí),部署應(yīng)用SVC技術(shù)呢?RADVISION目前采用了一種更優(yōu)化的策略,其關(guān)鍵是在其統(tǒng)一的平臺(tái)架構(gòu)中支持H.264 SVC技術(shù),這樣RADVISION公司支持SVC的SCOPIA桌面系統(tǒng)就可以與諸如H.263和H.264等其他標(biāo)準(zhǔn)視頻編解碼技術(shù)互通,可以向同一個(gè)會(huì)議室接入不同的設(shè)備,每臺(tái)設(shè)備根據(jù)其性能均可獲得最佳的視頻編解碼質(zhì)量。不支持H.264 SVC的設(shè)備仍可通過H.263或H.264方式進(jìn)行連接,而支持SVC的設(shè)備則能獲得SVC的各種優(yōu)化的性能。

SVC在產(chǎn)品中的應(yīng)用

RADVISION推出的下一代高清多方會(huì)議解決方案SCOPIA Elite 5000 MCU系列產(chǎn)品,不僅采用了最新的DSP芯片技術(shù),更是大量應(yīng)用了SVC,實(shí)現(xiàn)無(wú)損的高清質(zhì)量,提供1080p全高清視頻,同時(shí)支持網(wǎng)真系統(tǒng)接入、動(dòng)態(tài)資源分配以及針對(duì)每位參會(huì)者的個(gè)性化視頻布局。

SCOPIA Elite是業(yè)界最早基于標(biāo)準(zhǔn)的MCU產(chǎn)品之一,能在本地支持高級(jí)H.264可分層視頻編解碼技術(shù),其所采用的SVC技術(shù)可在3G等無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的視頻體驗(yàn),特別適合那些經(jīng)常外出或在家辦公的視頻會(huì)議用戶。這種方式不僅具有較高的容錯(cuò)能力,而且能保持與當(dāng)前不使用SVC的會(huì)議和網(wǎng)真系統(tǒng)的全面互操作性,同時(shí)提高質(zhì)量。此外,采用H.264 SVC互連SCOPIA Elite MCU的分布式網(wǎng)絡(luò)還大大提高了MCU間連接的靈活性,即使網(wǎng)絡(luò)路徑容易發(fā)生錯(cuò)誤。H.264 SVC可以保證網(wǎng)絡(luò)干擾不會(huì)影響獲得高質(zhì)量的會(huì)議體驗(yàn)。

此外,為了提高易用性和簡(jiǎn)便性,SCOPIA Elite在設(shè)計(jì)時(shí)采納了來(lái)自若干不同品牌和不同類型終端用戶的反饋信息,能兼容任何會(huì)議終端的獨(dú)特分屏技術(shù)可顯示各種不同的信息,包括:分屏控制、錄制和加密指示以及與會(huì)人員進(jìn)出會(huì)場(chǎng)的通知等。而且,可以按每位參加會(huì)議的人進(jìn)行個(gè)性化分屏,讓每位用戶都能“看見”會(huì)議。

Wainhouse Research高級(jí)分析師兼合伙人Ira Weinstein說(shuō):“目前最新的視頻通信平臺(tái)不僅可以支持1080p全高清,而且具有更靈活的架構(gòu)和H.264 SVC功能。憑借其強(qiáng)大的功能、富有吸引力的價(jià)格以及對(duì)‘有損耗網(wǎng)絡(luò)上高質(zhì)量視頻會(huì)議的支持,我們預(yù)期將會(huì)有許多企業(yè)對(duì)視頻通信系統(tǒng)產(chǎn)生興趣。”