《電子技術應用》
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高清視頻通信產品和整體方案的應用
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摘要: 視頻通信經過近年來在我國的大力發展,已形成相應的規模,并朝著更高品質的“高清化”方向發展,主要受益于二大因素,一是的傳統視頻通信系統,多為D1或CIF以下品質,視頻清晰度已不能滿足用戶的需求,急需高清化的升級改造;二是基于多媒體通信技術建立起來的行業新型業務模式,如遠程定損、遠程醫療應用等,都需要高清視頻的支撐。
Abstract:
Key words :
隨著社會經濟水平的快速發展和多媒體通信技術的快速提高,視頻通信產品已經走入人們的生活,并衍生出許多應用,如視頻會議、視頻監控、應急調度、遠程培訓、遠程協作等,它們極大地改善了我們的通信品質,為我們帶來更大的方便與更高的效率。

視頻通信經過近年來在我國的大力發展,已形成相應的規模,并朝著更高品質的“高清化”方向發展,主要受益于二大因素,一是的傳統視頻通信系統,多為D1或CIF以下品質,視頻清晰度已不能滿足用戶的需求,急需高清化的升級改造;二是基于多媒體通信技術建立起來的行業新型業務模式,如遠程定損、遠程醫療應用等,都需要高清視頻的支撐。

一、高清視頻通信應用存在的問題

眾所周知,高清對多媒體通信來講,可以說是通信品質的升華,將極大地推動視頻通信應用的發展。但是目前受困于多種因素的影響,高清視頻通信的應用仍存在一些問題,主要表現在:

1、高清視頻的碼流占用帶寬極高,在公網上傳輸遭遇帶寬瓶頸。

2、高清視頻對硬件和平臺的處理能力要求相當高,同時上傳和接收多路高清視頻存在一定的困難。

3、在規模應用的時候,高清視頻轉發的速度和圖像延時變大,造成延時過大而影響視頻通信。

二、高清視頻通信的應用走向成熟

技術的進步就是不斷地發現問題解決問題,對視頻通信行業來說也是如此,前面我們講的難題,隨著技術的進步已迎刃而解,高清視頻應用的條件逐步走向成熟。一方面是由于對視頻通信認識的提高,人們已不再滿足于“看得見”,而是追求于“看清楚”每一個細節和變化,這必然推動高清需求的爆發。

第二方面是編輯碼算法實現的新突破。一是H.264SVC,可以一次編碼產生不同分辨率、不同幀率的碼率,針對不同的或是不穩定的網絡帶寬,不同的顯示屏以及終端解碼能力的一個需要,智能的根據需要進行適配。如我們用3G手機接入會議,不可能1080P的碼流,這樣采用SVC技術則可以讓手機接比較低幀率以及分辨率的圖像,如接一個1/4大小或者1/16。二是HighProfile技術的推出。2010年4月份上海華平宣布旗下產品全面支持H.264HighProfile視頻壓縮技術,該技術可在節省50%帶寬的情況下實現同等質量的視頻壓縮,也可幫助用戶在同等帶寬條件下,構建更大規模、更高質量的視頻通訊系統。在會議狀態的效果下,512k基本上可以達到一個比較好的效果。

第三個方面終端運算能力的提升,這里邊包括視頻終端設備和通用的平臺,這使得高清視頻可以更好的推廣。如上海華平的CS2800(如圖1)高清終端支持2路1080+2路D1編碼輸入,4路1080全高清輸出。

 

圖1 CS2800系列高清視頻終端

第四是大規模組網與快速轉發技術的突破。上海華平在軟硬結合方面做的比較多。面向行業應用,很多客戶在這方面的要求比較高。低至20ms的快速交換轉發技術,使得構建較大規模高清視頻通信系統中網絡延時大的問題迎刃而解;樹狀分級大規模組網技術,可輕松構建超過1000點的大規模高清視頻通信系統。例如在人壽,我們做到4000個點接入,3700個點同時開會的世界記錄。

三、行業方面的應用

目前高清視頻通信已經不斷的走向各行各業的應用。一個公司的價值來源于客戶的價值,客戶的價值來源于客戶的業務流程,對于視頻通信來說,如何與用戶的業務流程很好的融合在一起才是用戶真正所需要的。

華平推出的AVCONUCC統一協同通訊系統就是一個很好的融合通信應用系統,我們創新地將視頻會議、視頻監控、即時通信、應急指揮、VOIP等業務融合在一起,很好的實現了統一協同通信。同時我們在這個基礎上,還結合保險、醫療、教育、設計等行業業務的特點,推出了視頻遠程定損、視頻遠程醫療、視頻遠程教育、視頻遠程協同設計等行業應用業務,開創了視頻通信行業應用的先河。

1.應用于保險公司高清視頻遠程定損。

這里舉一個例子,我們為PICC貴州分公司的建立遠程視頻定損系統,覆蓋PICC貴州分公司旗下2個監控中心與3個跟公司,共五個定損中心和14個修理廠。圖2中我們看到的這一界面是定損中心,前端是修理廠。中心通過IP網絡接前端視頻,前端編解碼器直接連接到ADSL上,采用前后左右四個攝像機,讓指揮中心的定損員可以在遠端清晰地查看車輛損壞情況。并可以進行錄像、抓拍和交流互動。

 

圖2 遠程定損應用

同時這不是單純的端到端的交流系統,它很好地跟保險公司的業務系統結合。我們知道早期的汽車定損是要到現場拍攝,然后進行文件上傳?,F在則不需要這一步了,只需要與他的數據庫同步,登陸系統的時候輸入保單報案號,抓拍的錄像直接存到對應報案號的目錄中去。

2.高清遠程醫療應用。

遠程醫療項目對高清的需求很多這與其行業的特殊性有很多關系,如遠程會診對圖像的清晰度要求很高。上海華平做的比較多的是遠程手術的培訓。也就是說,現在很多醫科大學也是大學附屬醫院,通過遠程手術培訓讓學生得到集中培養,在到實際案例中進行實踐,解決醫療資源的不均衡,實現技術、設備、人才的共享,同時建立各級醫院臨床醫療數字培訓體系,培養醫療人才。第二是應急場景下的遠程會診,如汶川地震的時候,浙大醫院通過遠程會診對進行青川醫院進行支援(圖3)。遠程會診不是單純的視頻角度,牽扯到醫生的病例和醫院系統的結合,同時還有是醫療設備信息的采集,需要跟病人相關的信息對應起來。

 

圖3 青川醫院遠程醫療系統

由上海華平建設的支援地震災區的浙江網絡醫療服務平臺,與青川縣人民醫院實現了成功對接,為地震災區患者提供遠程診療服務,得到了相關領導和災區群眾的一致好評。該系統利用先進的流媒體和網絡通訊技術,整合實時音視頻,多種醫療設備數據和多種臨床信息系統數據,實現設備數據、臨床信息實時獲取,床邊靈活移動,實時音視頻交流互動和持續監護、觀察的功能。各級醫療機構的服務人員可以通過網絡平臺進行交流協作,對患者進行早期介入的診療、持續監護和更有經驗的診療意見。還可以實現醫護人員的移動辦公,方便醫務人員隨時隨地進行工作指導和查房,提高了工作效率。

3.高清視頻遠程培訓的應用。

高清視頻遠程培訓就是利用高清視頻通信技術,讓不同教室、不同地域的老師、學生如同在同一教室一樣進行互動教學、互動培訓應用(圖4)。

 

圖4 高清視頻遠程培訓應用示意圖

上海華平在南方華東地區做了很多遠程教育項目,通過1080P全高清視頻。32KHz高清晰高保真音質,電子黑板等輸助教學工具,文件共享、屏幕共享等輸助教學手段,營造比現場視覺效果更優的教學、培訓環境。利用系統還可實現教育系統視頻會議、教師遠程教育培訓、教師公開課示例教學。以節約費用,提高效率。

華平一直致力于為用戶提供便捷的通訊方式,通過開發軟件平臺普及高清應用,使用戶使用普通的計算機就能夠實現單路的高清的編解碼,通過配置較高的計算機實現雙路編解碼,以及通過專用的終端BSP芯片和專業硬件來實現多通道的編解碼。

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