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视讯电话

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Deutsche Telekom T-View 100 ISDN 视讯电话机

视讯电话(英语:Videotelephony)是使通话中的双方可以看到彼此实时视讯图象的一种电话科技。其包括了接收与传送音讯视讯的技术,让使用者能够在不同的地方进行实时沟通[1]。早期的视讯电话使用视讯电话机(videophone)进行,视讯电话机是带有视讯显示器的电话。而视讯会议(videoconference)则是指在以视讯电话进行团体或组织的会议,而不只是一对一的使用[2]

历史

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类比视讯电话

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1930年代的视讯电话亭

早在广播电视发明之前,就已经存在有建立类似简单视讯电话沟通的技术。这样的技术通常由两个闭路电视透过同轴电缆无线电连接组成。德意志帝国邮政的视讯电话网络就曾在1936年至1940年之间使用同轴电缆在柏林和德国几个城市提供视讯电话的服务[3][4]

受到约翰·罗杰·贝尔德贝尔实验室的影响,视讯会议在1920年代后半开始在英国与美国发展,并作为一种订阅服务。至少在AT&T,这作为一种电话的附加服务。有不少组织相信视讯电话的技术比单纯的声音沟通来的更优越。第一个尝试使用一般电话线路来传输视讯影像的系统也由AT&T公司开发,他们从1950年代开始研究这样的系统,但因为缺乏有效率的影像压缩技术以及低落的影像解析度使得这个系统并没有成功。

在第一次的载人航空行动中,美国太空总署使用两个无线电频率建立双向的视讯连结,通常这类的通讯使用特高频甚高频。电视台也将这种形态的视讯电话技术常规的用于远距离的报导中,新闻媒体是最普遍的使用者。新闻媒体通常使用装有特殊设备的卡车来建立移动的卫星连线,即卫星新闻转播,之后也发展出了装于公事包中的卫星视讯电话。但是这种设备非常昂贵,无法使用于视讯医疗、远距教学和商业会议中。

数位视讯电话

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数位视讯电话一直到影像压缩技术发展到一定程度后才具有可能性。因为频宽的缘故,以未压缩的视讯进行视讯电话在早期来说是不切实际的。举例来说,要实现以无压缩视讯图形阵列(VGA)品质(解析度480p256色)进行即时的视讯通信,需要超过92 Mbps的频宽[5]。能够实现数位视讯电话与视讯会议最重要的影像压缩技术是离散馀弦变换(DCT)[5][6]。DCT是一种破坏性资料压缩,这个概念在1972年由Nasir Ahmed提出。并在1973年由德州大学的 T. Natarajan与K. R. Rao开发出演算法[7]。第一个能使用于数位视讯会议的影像编码标准H.261即以DCT演算法为基础,国际电信联盟电信标准化部门(ITU-T)于1988年建立了标准化的H.261,随后又建立了一系列的H.26x标准[6]

所需频宽

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  • 16 kbit/s—可视电话质量(使用者可以接受的"说话的头"照片的最低要求)
  • 128 – 384 kbit/s—商业导向的视频会议系统质量
  • 1 Mbit/s—VHS质量
  • 1.25 Mbit/s – VCD质量(使用MPEG1压缩)
  • 5 Mbit/s—DVD质量(使用MPEG2压缩)
  • 8 – 15 Mbit/s—高清晰度电视(HDTV)质量(使用H.264压缩)
  • 29.4 Mbit/s(最高)– HD DVD质量
  • 40 Mbit/s(最高)– 蓝光光碟(Blu-ray Disc)质量(使用MPEG2H.264VC-1压缩)
  • 440或880 Mbit/s – Sony HDCAM SR质量(SQ/HQ)

参见

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参考文献

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  1. ^ McGraw-Hill Concise Encyclopedia of Engineering. Videotelephony, McGraw-Hill, 2002. Retrieved from the FreeDictionary.com website, January 9, 2010
  2. ^ Muhlbach, Lothar; Bocker, Martin; Prussog, Angela. Telepresence in Videocommunications: A Study on Stereoscopy and Individual Eye Contact. Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society. 1995-06, 37 (2): 290–305 [2020-04-16]. ISSN 0018-7208. doi:10.1518/001872095779064582. (原始内容存档于2020-05-08) (英语). 
  3. ^ "German Postoffice To Use Television–Telephone For Its Communication System", (Associated Press) The Evening Independent, St. Petersburg, Fl, September 1, 1934
  4. ^ Peters, C. Brooks, "Talks On 'See-Phone': Television Applied to German Telephones Enables Speakers to See Each Other ...", The New York Times, September 18, 1938
  5. ^ 5.0 5.1 Belmudez, Benjamin,. Audiovisual quality assessment and prediction for videotelephony. Cham. ISBN 978-3-319-14166-4. OCLC 899211372. 
  6. ^ 6.0 6.1 Pan, Jeng-Shyang. Intelligent multimedia data hiding : new directions. Berlin: Springer. 2007. ISBN 978-3-540-71169-8. OCLC 185026995. 
  7. ^ Ahmed, Nasir. How I came up with the discrete cosine transform. Digital Signal Processing. 1991-01-01, 1 (1): 4–5. ISSN 1051-2004. doi:10.1016/1051-2004(91)90086-Z (英语).