高清網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議客戶端是可被用來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通話的終端。它通常包括攝像機(jī)和負(fù)責(zé)執(zhí)行視頻壓縮算法的基本單元，并通過IP或ISDN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)流傳輸。視頻會(huì)議終端 (EP) 系統(tǒng)可以在兩個(gè)通話人(點(diǎn)到點(diǎn))之間或多個(gè)通話人(多點(diǎn))之間實(shí)現(xiàn)視頻電話呼叫。

　　通常的視頻會(huì)議終端 (EP) 至少包含一個(gè)高清攝像機(jī)和一塊屏幕，而高端(遠(yuǎn)程呈現(xiàn))系統(tǒng)包含三個(gè)高清攝像機(jī)和三塊大尺寸屏幕，以便能夠更好地模擬面對(duì)面會(huì)談與其他數(shù)據(jù)通道。視頻會(huì)議終端 (EP) 中的處理元件至少可以處理一種高清視頻的編碼和解碼，以及其他圖像處理功能(例如圖像尺寸的重新調(diào)整和屏幕顯示等)。高端會(huì)議室系統(tǒng)需要多種同步的編碼與解碼，幀速率可以達(dá)到每秒 60 幀。

　　新型視頻會(huì)議室系統(tǒng)和遠(yuǎn)程呈現(xiàn)解決方案提供最新的視頻編碼解碼器，包括 H.264/SVC，并且可以靈活地在高性能平臺(tái)之上以 1080p 的高清分辨率運(yùn)行。這些解決方案可以滿足視頻會(huì)議客戶需要的高品質(zhì)，并可保持對(duì)前沿供應(yīng)商產(chǎn)品的集成，如圖1。

　　· 主機(jī)應(yīng)用32位微處理--PowerQUICC：可為 LAN 和 WAN 網(wǎng)絡(luò)提供平臺(tái)。Power Architecture單核與多核平臺(tái)可以提供實(shí)時(shí)安全的網(wǎng)絡(luò)通訊和強(qiáng)大的媒體應(yīng)用處理功能，從而實(shí)現(xiàn)協(xié)作服務(wù);

　　· 應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理器：數(shù)字信號(hào)處理器采用客戶的專有代碼實(shí)現(xiàn)完全可編程的視頻系統(tǒng)。豐富的外圍設(shè)備--雙路 4×SRIO、4×PCIe、雙路 GE，可靈活實(shí)現(xiàn)多器件系統(tǒng)解決方案。而2×DDR3，頻率800 MHz，適用于高數(shù)據(jù)速率視頻應(yīng)用。適用于可擴(kuò)展系統(tǒng)解決方案的 2 核、4 核、6 核引腳兼容的器件，帶有豐富的高清視頻編碼解碼器產(chǎn)品，包括功能齊全的 H.264/SVC。所有編解碼器都可以進(jìn)行伸縮擴(kuò)展，支持低分辨率的多種數(shù)據(jù)流，不會(huì)出現(xiàn)性能退化;

　　· 電源管理：開關(guān)穩(wěn)壓器是一種高效的同步降壓或升壓調(diào)節(jié)器，利用集成的 N 溝道功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管 (Power MOSFET) 提供保護(hù)特性，并且可以節(jié)省空間、實(shí)現(xiàn)緊湊的設(shè)計(jì)。 PMIC 器件包含許多高級(jí)特性，包括準(zhǔn)確維護(hù)開/關(guān)上電序列，旨在于確保 CPU 和電源系統(tǒng)的正確操作和保護(hù)。

　　安全應(yīng)用技術(shù)

　　1、HDMI/DVI技術(shù)應(yīng)用及其內(nèi)容加密保護(hù)技術(shù)

　　視頻傳輸領(lǐng)域已被HDMI(高分辨率多媒體接口)、DVI(數(shù)字視頻接口)以及DisplayPort所取代。HDMI和DVI(Digital Visual Interface)數(shù)字視頻接口的要求幾乎完全相同，并同時(shí)處理一組高頻和低頻信號(hào)。其中HDMI是DVI標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)增強(qiáng)版，不僅支持音頻信號(hào)，還改進(jìn)了DVI標(biāo)準(zhǔn)的不足，即DVI+音頻=HDMI。HDMI接口小巧(與USB相當(dāng))，采用TMDS編碼(最小跳變差分信號(hào)又稱最小化傳輸差分信號(hào))，傳輸線長(zhǎng)度為15m，并可向下兼容DVI，也支持HDCP(高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù))。既避免了內(nèi)容非法拷貝，同時(shí)還支持VESA組織的EDID(擴(kuò)展顯示識(shí)別數(shù)據(jù))、DDC(顯示數(shù)據(jù)通道，用以讀出EDID)及DMT(監(jiān)視同步協(xié)議)。

　　DVI用于與數(shù)字顯示器的高速數(shù)字連接，采用TMDS技術(shù)來傳輸數(shù)據(jù)的高頻(視頻)信號(hào)(如圖2DVI數(shù)字視頻接口設(shè)計(jì)方案中紅色塊所示)。

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　　2、I2C總線的應(yīng)用

　　圖2中I2C總線因?yàn)楹?jiǎn)單且容易上手，故應(yīng)用范圍很廣泛。I2C總線由雙線式的通信總線組成.支持單個(gè)主控器(master)與多個(gè)受控器(slave)之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸(見圖2中蘭色與黑色方塊所示)。主控器或處理器負(fù)責(zé)控制總線——特別是串行時(shí)鐘 (SCL)線。數(shù)據(jù)通過串行數(shù)據(jù)(SDA)線在主控器與受控器之間傳輸。數(shù)據(jù)可以4種速度或模式進(jìn)行傳輸。其通過處理器，或?qū)偩€速度加以控制可實(shí)現(xiàn)混合速度通信。I2C總線可用于當(dāng)前眾多的、基于微控制器及微處理器的系統(tǒng)或其他鏈接了諸多I/O設(shè)備的系統(tǒng)，也很適合電信/網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

　　3、高帶寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù)(HDCP)。用于通過DVl發(fā)送視頻信號(hào)時(shí)的內(nèi)容保護(hù);實(shí)現(xiàn)HDCP(見圖2蘭色塊HDMI/DVI- HDCP的實(shí)現(xiàn)示意)，需要從數(shù)字內(nèi)容保護(hù)認(rèn)證的L.L.C(Intel的子公司)獲取唯一的許可。(用加密技術(shù)防止受保護(hù)內(nèi)容受到竊聽)。

　　圖2中TMDS信號(hào)采用四個(gè)差分對(duì)傳輸R、G、B和時(shí)鐘，占用19針連接器的8個(gè)引腳。HDMI和DVI設(shè)計(jì)為“即插即用”，即監(jiān)視器(接收端)和視頻源連接在一起時(shí)尋找最佳性能協(xié)同工作的方法。多數(shù)新型TMDS HDTV(高清晰度電視)芯片包含兩組完整TMDS (高頻)輸入，但無法處理LoF(低頻)信號(hào)。

　　TMDS包括3個(gè)R、G、B數(shù)據(jù)和1個(gè)時(shí)鐘(clock)，共計(jì)4個(gè)通道(稱為1個(gè)TMDS連接，見圖3中間部分)的傳輸回路。TMDS是把8位的RGB視頻數(shù)據(jù)變換成10位轉(zhuǎn)換最小化、DC平衡的數(shù)據(jù)，再完成數(shù)據(jù)的串行處理;接收端設(shè)備對(duì)串行數(shù)據(jù)解決串行變成并行數(shù)據(jù)，再轉(zhuǎn)換成8位視頻信號(hào)。因此，傳輸數(shù)字RGB數(shù)據(jù)需要3個(gè)轉(zhuǎn)換最小化差分采樣信號(hào)構(gòu)成一個(gè)TMDS連接,如圖3所示。

　　每個(gè)通道提供165MHz帶寬，1個(gè)10位的TMDS傳輸通道速率達(dá)1.65Gb/s，3個(gè)TMDS通道速率達(dá)4.95Gb/s。若采用dual-1ink連接方式，其帶寬可達(dá)330MHz，傳輸速率可達(dá)9.9Gb/s，支持1600Х1200@85Hz的UXGA或2048Х1536@75Hz的QXGA圖像以及720p、1080i、1080p的HDTV視頻信號(hào)的無壓縮實(shí)時(shí)傳輸。

　　從圖3可以知道，發(fā)送器分別將視頻、音頻信號(hào)變換并合成為接收器可接收的信號(hào)格式。然后，進(jìn)行HDCP加密處理以及TMDS編碼，將并行視頻、音頻等數(shù)據(jù)行串行化處理，以最小化差分信號(hào)形式進(jìn)行傳輸。在接收側(cè)進(jìn)行的處理與發(fā)送側(cè)順序 相反。搭載HDCP的發(fā)送接收設(shè)備之間也利用DDC線進(jìn)行密碼鍵的認(rèn)證。這是一個(gè)使用了硬件ID的加密系統(tǒng)，發(fā)送側(cè)和接收側(cè)以一定間隔相互確認(rèn)進(jìn)行傳輸。HDMI認(rèn)證了一旦中途不成立時(shí)圖像和音頻信號(hào)傳輸立即被中斷的內(nèi)容保護(hù)技術(shù)。

　　4、HDMI/DVI數(shù)字視頻接口功能 要實(shí)現(xiàn)HDMI和DVI系統(tǒng)中的“即插即用”功能，源端(通?？梢允请娔X、攝像機(jī)或DVD播放器)和接收端(通常接收機(jī)或監(jiān)視器)必須連接起來。HDMI和DVI借用VESA (視頻電子標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))的開放標(biāo)準(zhǔn)，采用DDC(數(shù)字顯示通道)、一個(gè)稱為HPD(高性能數(shù)據(jù))的新信號(hào)(熱插拔檢測(cè))、以及一路可以由源端向接收端提供50mA電流的標(biāo)準(zhǔn)5V信號(hào)。在標(biāo)準(zhǔn)的VESA方法中，源端尋址EDID(擴(kuò)展顯示標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù))EPROM。該EPROM器件包含接收設(shè)備的品牌、類型號(hào)、以及所支持的分辨率模式。源端和接收端必須至少有一種相同的顯示模式，以便二者協(xié)同工作(見圖4)。

　　圖4中給出了作為四個(gè)差分對(duì)連接的TMDS信號(hào)，+5V，HPD以及DDC信號(hào)。DDC信號(hào)連接至EDID，EDID電源由接收端內(nèi)部提供。圖4說明了源端和接收端的通用連接模式。源端和接收端通過I2C兼容的DDC線路進(jìn)行通信。I2C規(guī)范是+5V規(guī)范。典型的EDID EPROM如24LC22包含2kb的EPROM用于存儲(chǔ)所需信息，可工作于2.5V至5.5V。工作于+3.3V電源時(shí)，典型的低成本EDID EPROM不具備+5V耐壓。因此，EDID EPROM器件必須工作于+5V電源，或者外部帶有+5V保護(hù)。[nextpage]

　　顯示數(shù)據(jù)通道(DDC)是用于讀取表示接收側(cè)清晰度等顯示能力的擴(kuò)展顯示標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)(EDID)的信號(hào)線。搭載HDCP的發(fā)送接收設(shè)備之間也利用DDC線進(jìn)行密碼鍵的認(rèn)證。而連接源設(shè)備與接收器,任何源設(shè)備與接收器之間的HDMI連接都具有智能化特點(diǎn)，即接收器的EDIDROM芯片將顯示所支持的全部音頻和視頻格式，包括色深模式。這種方式可以使用戶享受到經(jīng)過自動(dòng)優(yōu)化、達(dá)到最佳質(zhì)量模式的音頻與視頻體驗(yàn)，所有連接在一起的HDMI設(shè)備都能夠?qū)@種功能提供相互支持。

　　多點(diǎn)控制單元 (MCU)

　　多點(diǎn)控制單元 (MCU) 是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)的重要元件，可以推動(dòng)采用各種終端的各方通話人之間的互操作性和溝通能力。多點(diǎn)控制單元 (MCU) 通常被視為網(wǎng)橋，可以建立起三方或多方通話人之間的會(huì)議通話，實(shí)現(xiàn)整合視頻、音頻和數(shù)據(jù)會(huì)議的目的。新型的多點(diǎn)控制單元 (MCU) 解決方案可以提供最新的視頻編碼解碼器，包括H.264/SVC，可以在靈活的高性能平臺(tái)之上以 1080p 的高清晰分辨率運(yùn)行。這些解決方案可以滿足視頻會(huì)議客戶需要的高品質(zhì)，并且一直在將前沿供應(yīng)商的產(chǎn)品集成到解決方案之中。圖5為網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議多點(diǎn)控制單元示意框圖。

　　網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用

　　1、分布式處理技術(shù)應(yīng)用

　　視頻會(huì)議實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、多點(diǎn)之間的實(shí)時(shí)同步交互通信。需求不同媒體及不同位置終端的收發(fā)同步協(xié)調(diào)，多點(diǎn)控制單元(MCU)有效地統(tǒng)一控制，使之與會(huì)終端數(shù)據(jù)共享，有效協(xié)調(diào)各種媒體的同步傳輸，使系統(tǒng)更具有人性化的信息交流和處理方式。通信、合作、協(xié)調(diào)正是分布式處理的要求，也是交互式多媒體協(xié)同工作系統(tǒng)(CSCW)的基本內(nèi)涵。因此從這個(gè)意義上說，視頻會(huì)議系統(tǒng)是CSCW主要的群件系統(tǒng)之一。

　　2、主流媒體處理器選用

　　隨著多媒體技術(shù)的廣泛應(yīng)用，采用DSP芯片設(shè)計(jì)多媒體設(shè)備，成為人們關(guān)注的方向。但是，對(duì)于可編程的媒體處理器的需求也很高。因?yàn)槎嗝襟w信號(hào)處理技術(shù)處于一個(gè)高速發(fā)展的階段，各種國際標(biāo)準(zhǔn)共存，新標(biāo)準(zhǔn)不斷涌現(xiàn)。例如，僅視頻壓縮編碼，就有多種國際標(biāo)準(zhǔn)：H.261、H.263、MPEG1、 MPEG2、MPEG4和新的H.264等。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)目赡苁嵌喾N不同標(biāo)準(zhǔn)的碼流，而且對(duì)于一個(gè)設(shè)備而言，也要不斷更新視頻編碼技術(shù)。

　　盡管媒體處理器出現(xiàn)的時(shí)間不長(zhǎng)，但已得到廣泛關(guān)注，可以預(yù)見媒體處理器將會(huì)快速應(yīng)用到多媒體設(shè)備制造業(yè)中。在此僅例舉兩種典型芯片。其一是，TI 的新型數(shù)字媒體處理器TMS320DM642帶有三個(gè)視頻口，均可輸入或輸出，支持BT656、百兆以太網(wǎng)口、多路音頻串口、66MHz PCI等等，可支持四路D1圖像，30幀/秒的MPEG-2的實(shí)時(shí)壓縮;其二是，BSP系列高速寬帶數(shù)字信號(hào)處理器(Equator公司產(chǎn))。其中BSP-15是專門為視頻應(yīng)用設(shè)計(jì)的高效DSP，以高度集成的單芯片滿足了寬帶產(chǎn)品的需要。在400MHz的時(shí)鐘頻率下， BSP-15處理能力為40 GOPS(每秒400億次整數(shù)運(yùn)算)，處理速度相當(dāng)于奔騰III的8.5倍，是同系列MAP-CA芯片的1.33倍，是其它解決方案的10倍以上。BSP-15的核心功能是采用軟件專為高性能、大視頻流的寬帶應(yīng)用而設(shè)計(jì)，結(jié)合iMMediaTools軟件開發(fā)環(huán)境及其提供的視音頻庫，可以為數(shù)字視頻圖像應(yīng)用提供高效的解決方案。