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只要是擁有多據點的跨地域性企業,都有機會召開視訊會議,過去在技術瓶頸的限制下,透過視訊開會與親至會議現場的感受相差非常大,也無法滿足設計人員或醫療等特殊產業,對於畫面高精細度的要求,因此視訊會議只能算是不得已之下的替代方案,並非企業進行長距離溝通的首選。
即便視訊會議在臺灣應用已經超過十年,不過最高也只能呈現出約和DVD解析度相當的SD畫質(Standard Definition,標準畫質),然而,近年來隨著家電用品不斷強調高畫質(High Definition,HD)的重要性,一般消費者也開始了解HD與SD畫質的差異。在這樣的環境下,視訊會議也開始朝向高畫質發展,並整合像是資料同步傳輸等會議中常用的功能,讓相關應用更完整。
早期HD視訊會議規格紊亂
首款HD畫質的視訊會議設備出現在2005年,可顯示的畫素是SD畫質的3倍,因此用肉眼即可明顯分辨出兩者的差別,然而在實際實用上,還存在幾個問題:
連接介面規格
在高畫質影音發展初期,視訊連接介面的規格非常紊亂,不僅延用了在SD畫質時期,就已經存在的AV端子、D-Sub(VGA)、S端子或色差等類比介面,也出現包含IEEE 1394或DVI等數位訊號傳輸介面。以類比介面而言,會因為數位/類比訊號的轉換,導致訊號衰減或失真,對於呈現高畫質影像仍顯得不足。不僅如此,當視訊會議設備內建的連接介面與顯示器或電視不符時,還必須另外搭配轉接頭。
相較之下,即使數位介面它不需要經過轉換,就能直接將訊號傳送至接收端,但仍然有一些缺點。舉例來說,DVI規格是由Intel等公司所提議的數位顯示器連接介面,因此較適合用來連接電腦和螢幕,由於它不支援音源訊號,當應用在視訊會議設備上時,聲音部分就需要另外連接音源線。
周邊光學元件
即使視訊會議的編/解碼器已經有能力處理高畫質視訊的資料,不過還需要搭配能接受高畫質影像的攝影鏡頭,才能展現出最佳效果。而當時的攝影鏡頭受限於技術發展,光學變焦的倍數不如SD畫質的攝影鏡頭(甚至沒有光學變焦能力),導致在使用視訊設備開會時,所拍攝的畫面品質仍不夠逼真,加深了與會者之間的距離感。
此外,有些廠商為了解決先前提到的連接介面問題,會使用特殊規格的線材與介面來連接攝影鏡頭和編/解碼器,以便呈現最佳畫質,不過一旦發生故障,就只能更換相同品牌的設備,選擇很有限。
主機編/解碼晶片
早期視訊會議主機內建的編/解碼處理晶片能力較弱,通常在傳輸720p畫質的影像時,需要耗用1Mbps以上的頻寬,對於網路頻寬較窄的中小企業而言,往往代表的是影像傳輸不流暢,或是一筆額外的頻寬升級費用。
再者,當需要搭配電腦傳送簡報或其他資料畫面時,處理晶片也只允許XGA(1024×768)畫質以下的訊號,但筆記型電腦在4、5年前就已經開始採用寬螢幕,並支援WXGA+(1440×900)以上解析度,造成在使用視訊會議設備的第二影像源時,必須先調降顯示設定,較為不便。
此外,雖然也有少部分的產品在初期就已經能使用720p畫質來傳送資料,不過通常只能支援每秒7.5幀到15幀的更新速率,相較於主視訊影像源的30幀,第二影像源的延遲相當明顯。
Full HD與HDMI規格已標準化
除了攝影鏡頭和編/解碼處理晶片的等級不斷提升,Full HD和HDMI規格底定和普及,更是正式宣告高畫質視訊會議時代來臨的重要關鍵。由於上述這些問題,高畫質視訊會議設備一直到2008年才逐漸成熟,剛好金融風暴也在這兩年對企業營運產生了重大影響,差旅費支出成為節費的首要目標之一,也迫使視訊會議設備的發展必須更為快速。
HDMI是從DVI延伸而來的傳輸規格,它不僅能支援和DVI同畫質的解析度(1920×1080),同時還加入了音訊傳輸、高頻寬數位內容保護(HDCP),而在今年5月時,最新的HDMI 1.4版已經將支援的解析度提高到3840×2160,影像傳輸率也從1.0版的3.96Gbps,提升至8.16Gbps,加上HDMI占用的連接埠面積也遠小於DVI,使得HDMI成為高畫質影音設備不可或缺的連接介面。
有了標準規格後,視訊會議設備就無需在主機上設置各種不同規格的連接埠,不但能有效縮小體積,也能有更多空間容納影像或網路等備援機制,讓視訊設備的應用範圍更廣,也更易於安裝與架設。雖然目前部分高畫質視訊會議設備仍保留類比設號介面,但如果想要呈現較佳的畫質,仍應採購以DVI或HDMI介面為主的產品。
然而,雖然高畫質視訊會議設備有助於提升會議品質與效率,不過還有賴周邊裝置的配合,才能呈現最佳的效果,因此企業在建置時,也必須具備高解析度的液晶電視(42吋以上較佳)、投影機甚至是DV攝影機,再搭配立體聲喇叭或擴大機等音訊設備。
視訊會議的發展趨勢:整合與擬真
雖然高畫質視訊讓遠距會議變得更有臨場感,不過對於企業來說,通訊並不只有視訊而已,還包含了語音、資料,甚至是整個工作流程,這將是視訊會議未來積極納入的部分,也就是我們常聽到的「整合通訊」。此外,想要在視訊會議室有如同見到真人般的實境感受,則有賴高畫質視訊與周邊環境的配合,而這也是視訊會議的發展重點。
整合通訊以加速工作流程為目的
根據市場調查公司CommFusion,以及整合通訊策略(Unified Communications Strategies)顧問公司的定義,整合通訊(Unified Communication,UC)指的是能利用通訊的整合將業務流程最佳化,並可讓使用者透過單一介面,使用多種裝置來溝通或顯示即時與非即時性訊息的通訊模式。
目前整合通訊主要可分為4個領域:視訊會議、語音交換器、即時通訊軟體,以及企業工作流程,雖然這些領域的產品供應商都分別具備一部分的整合通訊技術,但仍有不足之處。舉例來說,視訊會議設備可以提供影像、聲音、資料和通話控制等功能,但是卻缺乏即時通訊軟體和電腦介面(例如連接鍵盤、滑鼠等周邊裝置),使用者無法利用Skype或MSN等軟體,在非企業網路環境下加入視訊會議。
於是不同領域的廠商也開始尋求合作,像是視訊會議設備供應商Tandberg就能整合至微軟的OCS(Office Communications Server)中,以便補足硬體視訊設備無法提供的功能,而從另一角度來看,微軟也可以利用Tandberg設備的多點MCU和影音編/解碼能力,強化OCS傳輸影像及聲音的品質。
根據資策會在今年9月,針對臺灣602家大型企業所做的網路通訊調查(每份問卷可複選三項),其中有68.3%的受訪者認為,網路通訊最重要的就是要能增進公司內的溝通效率,其次則是提供員工更彈性的工作方式(47%),以及增加內外工作協同的效率(43.5%)。在此之中,更有33.2%的受訪者表示,對於採用整合通訊服務有興趣,僅次於網路會議或協同工具的36.2%。
從這個結果可以看出,現階段整合通訊仍處於萌芽階段,但未來的發展潛力相當驚人,像是日前網路通訊設備供應商Cisco(思科),宣布以30億美元併購Tandberg,雖然因部分Tandberg股東反對,這項整併的結果仍懸而未決,但從思科之前已經先收購了Scientific-Atlanta和Arroyo System兩家和語音及電視相關的解決方案供應商看來,未來也必然十分看好整合通訊市場。
即使目前整合通訊仍在發展中,但已有不少企業已先行建置部分設備,甚至是自己建置整合通訊架構,像是我們曾在第419期報導過的長春石化,就是最佳例證。他們的開發部門先將語音IP化,再逐步整合後臺ERP和iPhone,以同時滿足客服、業務及物流等不同屬性員工的工作流程。
長春石化資訊中心部長黃至善表示,他們就曾遇過值班人員透過GPS發現一輛物流車在地圖上顯示速度為0,但位置卻在高速公路上。當時值班人員只要透過整合通訊,點選地圖上顯示貨車司機的行動電話號碼,就能以IP電話連絡該貨車駕駛,並了解原來是因為零件故障,所以拋錨在半路。
這種架構好處在於各通訊領域的地位都是平等的,企業可以選擇自己需要的系統加以整合,而不用建置完整的整合通訊解決方案。
擬真視訊強調「身歷其境」
俗話說:「由儉入奢易,由奢入儉難。」當使用者逐漸習慣高畫質視訊帶來的感官享受後,光是「畫面」刺激就顯得不足,於是廠商便又再把視訊、聲音品質提升到如同親臨現場般的感受,讓使用者在會議進行中,幾乎忘了正在使用電視、麥克風和視訊設備,這種可說已經超脫視訊產品,而達到視訊整體體驗的解決方案,我們通常稱為「擬真」或「網真」視訊(Telepresence)。
擬真視訊與一般視訊產品最大的不同之處,就在於它必須考慮召開視訊會議的場地,並依使用者的身材和習慣規畫不同的配置和環境,並包含幾個關鍵。
首先在視覺上,擬真視訊強調人與人之間眼神的互動性,並要能提供足夠寬廣的可視範圍,讓本地使用者無論視線望向何處,都仍然能看到遠端與會者的反應,而不像是看電影或電視,觀眾的眼球或頭部擺動範圍有限。要達到這樣的效果,必須使用極大的螢幕,或是距離使用者眼睛非常近的顯示器,同時也要配置動作感應器量測使用者頭部擺動的幅度和角度,以避免產生頭暈或噁心等反應(第一人稱射擊或3D模擬遊戲的玩家經常出現這種現象)。
在聽覺方面,擬真會議室必須配置環繞音場,並搭配高感度麥克風,讓使用者可以清楚分辨發言人與他的相對位置,同時還要考慮增添吸音材質的壁紙或裝飾,以消除回音或外界雜音。
最後,還必須考慮與會者之間的互動行為。以HP在臺北興建的擬真視訊等級會議室「Halo Meeting Room」為例,他們為了和夢工廠動畫公司共同完成史瑞克動畫電影,無論是會議桌或牆面,都採用特定的配色,再搭配固定角度和亮度的照明燈和遮光罩,讓會議室呈現不易讓使用者疲勞的柔和光源。不僅如此,他們的辦公椅也特地選用無扶手座椅,目的是讓使用者在會議進行中,能自然地將雙手放置在會議桌上,如此一來,與會者的上半身就會固定在會議桌前緣,攝影鏡頭對焦自然更精確,並在遠端螢幕上呈現適當的比例。
除了臨場感外,擬真會議在商場應用時還有一個優點,就是通話者彼此之間的大小比例。過去的視訊會議系統無法固定螢幕比例,當使用大尺寸螢幕時,遠端與會者的身材就會顯得較高大,反之則會較矮小。
Tandberg臺灣區總經理高嘉揚表示,在動物界,「體型」是交流時一個很重要的關鍵,體型較大的人,交談時就顯得聲勢較浩大,但在商務場合,與會者通常不希望開會時氣勢先矮人一截,這時能呈現臨場體驗的擬真會議服務,就可以避免這樣的現象。
由於造價不菲,加上硬體和基礎建設需求高,擬真視訊的普及性目前並不高,一般中小企業也很難有機會使用這種等級的設備,但隨著視訊技術日漸成熟,網路頻寬也不斷擴增,未來擬真視訊和整合通訊都必然是視訊會議的主要應用,其中高畫質視訊會議設備,更是兩種應用都不可或缺的基礎設施。
HP位於臺北辦公室的「Halo Meeting Room」,是與Tandberg合作建造的網真級視訊會議室,可連線至另外2地的HP網真會議室。
高畫質與一般畫質比較圖
在同樣大小的顯示範圍內,高畫質設備能呈現更細緻的影像品質,例如左圖為Full HD畫質的影像,右圖則是SD畫質,兩者之間的有效畫素相差6倍。由於解析度與呈現的畫面大小有關,因此當顯示器的尺寸越大,清析度差距將會越明顯。
整合通訊的發展現況與架構
4CIF、XGA、SD或1080p等名稱代表什麼意義?
1.SIF(Source Input Format):
由MPEG於1992年制定,它又可分為SIF-525與SIF-625兩種格式,前者的解析度為352×240,掃描頻率為60Hz;後者的解析度是352×288,掃描頻率為50Hz,約相當於VCD畫質。
2.CIF(Common Intermediate Format):
解析度為352×288,是1990年時由ITU制定影像規格,主要目的是為了讓NTSC與PAL兩種電視影像標準能互通,常用於監控或網路通訊,但經常和SIF混淆。
3.SD(Standard Definition):
可分為480i或480P,解析度是720×480,相當於DVD畫質,亦是目前主流的視訊會議設備可支援的解析度。
4.4CIF:
解析度為704×576,是CIF的4倍,在視訊會議設備的應用上,經常用這種格式來傳送電腦資料影像。
5.XGA(Extended Graphics Array):
解析度為1024×768,是一般桌上型電腦及筆記型電腦螢幕最常見的格式,因此視訊會議設備也大多被要求能以此解析度來傳送資料畫面。然而,隨著4:3的螢幕越來越少見,支援這種規格的重要性也逐漸下降。
6.HD(High Definition):
當視訊解析度達到1280×720以上時,就可以稱為HD畫質,它包含720p、1080i及1080p等3種規格,應用於高解析度電視(HDTV),以及高階的視訊會議設備,畫質相當於HD DVD。
7.Full HD:
亦即常聽到的1080p(1920×1080,但不包含1080i)解析度,它屬於HD規格的一部分,但為了展現目前最高等級的視訊解析度特殊之處,所以特別獨立命名為Full HD(亦被稱為True HD),畫質相當於藍光DVD。在視訊會議設備的應用中,過去僅有擬真等級的產品能提供這種畫質,但目前也逐漸出現能支援1080p的中階設備。
註:相同的解析度可能有不同的畫質,例如1080i和1080p,i代表的是交錯掃描(Interlace),p表示循序掃描(Progressive),雖然解析度皆為1920×1080,但前者的有效畫素是1920×540,後者的有效畫素則為1920×1080,換句話說,理論上1080p的畫面清晰度是1080i的2倍,但一般而言,當螢幕尺吋小於40吋,肉眼很難分辨兩者之間的差異。
圖為視訊會議與電腦常見的解析度規格,從比例尺可以得知,HD(720p)畫質可顯示的物件精細度約為SD(480p)畫質的3倍,Full HD(1080p)則是6倍。
高畫質視訊會議設備產品規格表
我們如何測試視訊會議設備
主要測試項目包含連線品質、效能、操作介面與管理功能等
在規格表所列出的32款視訊會議產品中,共包含了28款HD畫質與4款SD(或以下)畫質的設備。我們在其中挑選了5款高畫質視訊會議設備,然而LifeSize由於測試產品準備不及,所以我們無法徹底了解該公司產品的完整功能。
這次我們實際測試的4款視訊設備分別是: Aethra Xtreme 300、Polycom HDX 8004、Sony Ipela PCS-XG80,以及Tandberg Quick Set C20,測試地點為iThome測試室,未送測的LifeSize Room 200,則是在代理商昀佳科技的展示間,由該公司人員解說產品功能。
視訊品質使用網際網路連線
我們在測試視訊品質時,是使用獨立的網路線,並給予固定IP。撥號對象則是各廠商提供的測試據點,其中Aethra的測試據點位於圓方科技、Polycom在華厚、Sony是連線至零壹科技,上述各點皆具備HD畫質視訊設備。
這邊值得注意的是,由於本次測試環境對外的上傳/下載網路頻寬僅12M/1M,而且需要和其他測試設備共用頻寬,無法完全符合1080p視訊的測試條件(最低需求1.5M),因此評比時以720p畫質的測試結果為主。
由於Tandberg提供的測試據點是建置Codec C60,與送測的Quick Set C20不同,而且僅接受已註冊至原廠認證伺服器的視訊會議設備,因此我們無法得知其他品牌產品與它連線的結果。
管理功能以連絡人清單為主
管理功能的測試項目可分為近端及遠端管理,前者是直接使用遙控器操作視訊會議的編/解碼主機,後者則是透過瀏覽器連結設備的IP位址,並藉由網頁管理介面登入設定畫面。連絡人清單主要測試視訊系統提供的備份、編輯或還原功能,安全性部分則是觀察設備支援的加密技術和使用者權限等。
交叉測試產品相容性
我們在網際網路的環境中,使用不同廠商提供的送測設備互相連線,並在連線時將畫質固定在720p,以及連線頻寬固定在1Mbps等2種連線策略,以了解當連線2端並非使用同廠牌設備時,能否順利建立HD視訊連線,同時也一併模擬當頻寬不足時,這些設備能否在較低畫質的狀況下互相溝通。
操作介面包含遙控器
操作介面可分為網頁管理介面、遙控器按鈕配置與功能、編/解碼主機使用者選單,以及視訊畫面配置等項目,其中網頁管理介面主要檢視管理員設定項和視訊畫面預覽,遙控器按鈕配置和使用者選單則是觀察兩者之間的互動性,例如快捷鍵配置、遙控器接受範圍和角度等,而視訊畫面配置是統計當進行多點連線,並開啟資料同步傳送功能時,螢幕所能呈現的畫面配置類型和數量。
利用電力計量測單點連線時的設備耗電量
我們利用松大電子的變電家SPG-26MS電力測量工具,來檢測視訊會議設備的耗電量,量測方式是直接將設備的電源連接在計電器上,並建立720p畫質的視訊連線,或是內建多點MCU可承載的最高連線數,再等電力計顯示的數值穩定時記錄。
驗證高畫質畫面的設備
這次採購大特輯我們使用HP 2309m寬螢幕液晶顯示器,作為視訊設備畫面的檢視平臺,它採用鏡面薄邊框設計,畫質清晰且銳利。
這款產品相容於D-Sub、DVI與HDMI連接介面,並內建2組輸出功率為2瓦的多媒體喇叭,可直接輸出HDMI或外接音源的聲音訊號。
產品資訊
HP 2309m
建議售價:7,290元
顯示尺寸:23吋
支援最高解析度:1920×1080
連接介面:D-Sub
對比:1000:1
亮度:300cd/㎡
反應時間:3毫秒
點距:0.265公釐
尺寸:411×574×200公釐
【註:規格與價格由廠商提供,因時有異動,正確資訊請洽廠商。由於這款產品並未在臺灣銷售,因此列出不含DVI及HDMI介面的同型產品2309v規格。】
相關報導請參考「高畫質視訊會議設備採購大特輯」
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