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視頻會議的音視頻信號分析

訊維官方公眾號 ? 2018-02-10 10:36 ? 次閱讀

1、視頻會議信號的輸入視頻會議終端設備的視頻信號,大部分來自攝像機。目前普遍使用的是CCD彩色攝像機,因它輸出的是模擬彩色全電視信號,因此又叫做模擬攝像機。當然,這種模擬攝像機也是相對于最近出現于市場的一些數字攝像機而言的。盡管現在數字攝像機已開始進人市場,但它們的輸出大部分是經過壓縮的數字信號,且壓縮的方式和電視會議不同,因而暫還不能直接作為電視會議的數字視頻輸入。

攝像機的質量也有高低之分,大體上分為專業級、業務級和家用級三等。對于大型的會議室型電視會議系統,可采用質量較好的專業組攝像機或業務級攝像機。要求攝像機的輸出視頻信號不失真,彩色逼真,同時信噪比要高,噪聲要小,尤其是在光線暗的情況下更是如此。如果攝像機輸出的噪聲較大,由于噪聲并不如圖像信號那樣具有相關性。編碼器對噪聲來說是失效的,反而會無端地增加編碼器的負擔。對攝像機還要求它具有較高的光靈敏度,一般要求最低的照明度小于201x,這樣方可保證在普通光照下攝像機也能正常工作。對于桌面型電視會議系統,一般選用家用級攝像機,也可選用置于計算機顯示器頂上的袖珍攝像頭。

在會議室系統中,一般設置多臺攝像機。一臺主攝像機安裝在主顯示器的頂部,用來拍攝會場的重要人物及內容。一臺輔助攝像機安裝在會議室的某一地方,用來拍攝會場的全景或其他需要傳送的場面。因此,攝像場面分為全景及講演人(特寫)兩種模式,這兩種模式的選擇可由本會場控制,也可由其他會場來控制。有條件的還可固定設置一臺高精度的文件攝像機,并配置適當的光線,將文件、圖表等放在攝像機下面,這樣就能清晰地把所攝圖像傳送出去。如果在主會場以外還有分會場或其他現場,只要在分會場安裝一臺或多臺攝像機,需要時也就可以把分會場的場景圖像發送出去。

因為視頻會議編解碼器在某一時刻只傳輸一路圖像,對來自多個攝像機的視頻信號則要進行選擇輸人。有些電視會議編解碼器具有兩路視頻信號輸人,還有的具有四路視頻信號輸人,通過控制面板,用戶可以自由選擇某路視頻信號的輸入。除了攝像機輸入以外,錄像機、磁帶機、光盤機等都要提供視頻信號輸人,但這些設備輸出的必須是標準的復合視頻信號或S-Video信號。

對于眾多的視頻信號,單靠編解碼器的切換往往是不能勝任的,此時可增加一臺多路視頻選擇器來解決這一問題。視頻選擇器實際上是一種多路模擬視頻切換開關,可以對多個輸人模擬視頻進行適配,然后再進行切換,由用戶控制信號來選擇,將所需要的視頻信號送人視頻編解碼器。

文件攝像機的輸出的靜止圖像,為了獲得較高的清晰度,可經JPEG標準壓縮以后,在編解碼器的數據通道中傳輸,此時要求對方也具有JPEG解碼功能。當然,也可將此靜止圖像信號通過活動圖像的視頻口接人,作為場景圖像經H.261編碼后傳輸。用后一種方法來傳輸靜止圖像主要的好處是方便,但受活動圖像編碼標準H.261的CIF格式的限制,所傳靜止圖像的質量顯然較差,同時也切斷了正常會議場景的傳送,應盡量避免使用這種方式。

視頻會議的編解碼器可以接收PAL制或NTSC制模擬彩色視頻信號,具體使用時可以針對不同的輸入制式,通過控制面板進行相應的設置。視頻信號可以是復合視頻信號,要求幅度為1Vp-p阻抗為75歐姆;也可以是S-Video信號,其中Y信號幅度為1Vp-p,色度C信號幅度為0.3Vp-p,阻抗皆為75歐姆。從理論上說,主攝像機最理想的位置是將攝像機放在監視屏幕中心,這樣可以形成一種雙方與會者自然對視的效果,而不會出現仰視、俯視或斜視的情況,當然這是辦不到的。因此我們只能將主攝像機放在主監視器頂上,鏡頭正對著與會者。

2、視頻會議信號的輸出經過解碼重建的數字圖像信號,輸出顯示方式可分兩種單畫面顯示方式,一臺監視器只顯示會議的一個場面,即顯示一個畫面多畫面顯示方式,該方式需要多臺監視器。在多畫面方式中,顯示對方會議場景的監視器叫做主監視器。除了主監視器外,還有輔助監視器,如用來顯示正在發送的本地會場圖像的本地監視器,用來顯示對方文件攝像機送來的靜止圖像的監視器等。

在會議室型的視頻會議系統中,一般采用大屏幕專用彩色監視器,或者彩色電視機兼作監視器用。對于大型收看會場,可采用100in屏幕的投影電視,這樣可容納很多的觀眾。

對于桌面視頻會議系坑,圖像的顯示比較簡單打開計算機顯示器上的窗口,就能收看到對方會場的活動圖像,窗口尺寸和位置隨意調整。還可以設置自監窗口,審視自己送出去的圖像設置靜止圖像顯示窗口,專門用于觀察對方送來的靜止圖像、文件等。所有這些窗口隨時都可予以關閉。在這種情況下,解碼器輸出的Y/R-Y/B-Y數字視頻信號,經過格式變換成為相應的R、G、B信號送到計算機的顯示卡,通過計算機顯示屏將圖像顯示出來。計算機顯示窗口圖像的控制能力,是由計算機所決定的,根據需要可在計算機中增加一塊電視卡,將Y/U/V或R/G/B數字視頻編碼成和電視標準一致的NTSC或PAL制復合視頻或S-Video輸出,供另一臺彩色監視器使用。

3、視頻會議的音頻輸入在視頻會議系統中,音頻傳輸仍然占據最重要的地位。因此,即使沒有圖像或在圖像信息發生故障時,只要能保持語音信息的暢通,通信就可以繼續進行下去。視頻會議中對語音的輸人輸出沒有什么特殊的要求,只要符合一般數字通信中有關數字音頻的規定就行了。

語音是通過麥克風輸人的,麥克風將聲音的機械振動轉變為電信號,這就是模擬音頻信號。麥克風有動圈式、電容式和駐極體等多種類型。從傳聲質量指標來看,動圈式麥克風最好,而電容式的指標居中間。由于視頻會議傳送的多為窄帶語音信號,因此采用電容式麥克風就可以了。一般電容式麥克風的頻響范圍為100~13000Hz,靈敏度一50dB左右,輸出阻抗為2k門左右。

在桌上型系統中,駐極體麥克風很合適,靈敏度高,價格低廉,但這是一種輸出阻抗比較高的麥克風,使用時必須注意和輸人電路和恰當匹配。

4、視頻會議的音頻輸出經解碼器輸出的數字音頻,由A/D變換、放大后,成為模擬音頻信號,直接推動喇叭發出聲音。但終端設備所輸出的音頻功率有限,如在會議室中,為了讓更多人收聽,必須進行音量放大,這可由外置音頻功率放大器來完成。對于桌面會議系統,揚聲器所需的音頻功率較小,由終端設備直接驅動即可。

會議室型視頻會議系統中,由于各種應用的要求不同以各種條件的限制,音視輸入、輸出設備的配置是比較復雜的,圖13-6是一種最為常見的配置,應用中可根據實際情況進行合理的增減,其中陰影部分的設備是桌面系統所必備的,實際也是視頻會議終端的最小配置。

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原文標題:視頻會議系統的信號

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