高分辨率需求下视频会议系统画质维护策略研究

国家广播电视总局 机关服务局，北京  100866 王兰君

摘要：视频会议系统随着社会数字化进程的加快，被广泛应用在各个行业领域，成为企业、组织及机构进行跨区域沟通协作的重要交流工具，其中，视频会议系统主要是通过利用云计算-边缘计算-终端设备技术框架和互联网传输协议，来创建分布式媒体处理平台，开展实时性会议，然而，在高分辨率的画质需求下，视频会议系统往往会出现画质劣化、画面抖动等现象，降低了用户的视觉体验，因此，本文将针对此难点，深入探讨如何在高分辨率的场景需求下更好的维护视频会议系统的画质状况，提升复杂网络环境下视频会议系统的画质稳定性，进而为同类型的视频会议系统维护提供参考和建议。

关键词：视频会议系统；视频画质；画质维护；高分辨

一、高分辨率需求下视频会议系统画质维护的重要性

随着社会数字化转型的加快，人们对视频会议系统画质的分辨率要求也逐渐提高，而加强提升维护视频会议系统画质的方式也就变得越来越重要。高分辨率下的视频会议画质不仅能够精准捕捉并呈现参会者丰富且细腻的面部表情和肢体动作，还能够促使参会双方在进行远程交流时完整且清晰的明白对方所要传达的非语言信息内容，规避了因画质模糊而导致出现沟通不畅和信息误解等状况，有效提升了信息传递的准确性和完整性。高分辨率的视频画质也侧面反映了一个企业或组织的职业综合素质程度，例如，在商务洽谈、学术研讨等重要场合，优质的高分辨率画质能够营造出一种面对面、沉浸式的参会环境，提升参会者的视觉体验，减轻他们的视觉疲劳，提高他们参会的专注度和参与感，同时，也会让参会者体会到会议提议方对此次会议的重视，以及对他们的尊重，从而提升整体会议的效率和效果，并帮助企业或组织树立一个良好的合作伙伴形象，以及快速赢得合作伙伴和同行的信任和认可。

二、高分辨率对视频会议系统画质的影响

1.提升画面细节呈现能力

高分辨率下的视频会议系统图像会增加更多的像素点，而这些像素点会直接增强视频会议系统提升会议画面对细节的捕捉和展示能力，例如，在进行视频会议时，参会者的面部表情是传递其参会情绪的重要载体，他们每一个细微的面部表情都可能隐藏着重要的信息，若视频会议系统的画质处于低分辨率和模糊的状态，将无法看到参会者如细微的眉毛挑动、嘴角变化等情感细节，反而，在高分辨下的优质会议画面不仅能够精准参会者的面部情绪细节，还可以将发言者的发言状态清晰地传达给参会者，帮助他们更好的理解发言者的讲述内容，提升会议效率。同样，在开展会议的过程中，发言人员可能会准备相应的展示材料，辅助其更好的讲解内容，此时，若视频会议画质低劣，可能会影响参会者对展示材料中的文字、图表及数据标注等信息的读取，出现误解发言者讲述内容的情形出现，降低工作效率，而在高分辨率的会议画面下，参会者可以清晰且完整的看清理解展示材料中的每个数据及标注，准确把握发言者的演讲内容和核心观点，有效提升会议沟通的效果。

2.优化画面整体清晰度与质感

高分辨下的视频画质能够优化画面的整体清晰度和质感，减少会议画面出现模糊、锯齿等现象，使整体会议画面看起来平滑、细腻，提升参会者的视觉体验。在进行视频会议时，低分辨率的会议画面可能出现锯齿状的人物轮廓、物体边缘及不自然的背景状态，加剧会议画质的粗糙度和不真实性；相反，高分辨率下的会议画面不仅能够是参会者的人物形象更加立体，背景过渡自然，还可以拉近参会者彼此之间的情感距离，营造出更加真实的会议场景。另外，清晰且高质量的会议画面，会使参会者更容易集中注意力，提升自身的会议参与度和专注度，若在重要的会议场景，高质量的会议画面不仅能够体现此次会议的专业性和严谨性，还可以给参会者留下良好的行为印象，进而推动视频会议顺利开展，实现会议开展的预期目标。

三、高分辨率需求下视频会议系统画质维护难点

1.网络环境动态性制约

随着数字显示技术和视频编解码标准的提升，用户对视频会议画质的分辨率要求逐步提升到如4K、8K等这种超高清分辨率，然而，速率波动较大的网络宽带、不稳定的传输时延及动态变化的丢包率却成为制约专业人员维护高分辨率需求下视频会议系统画质的核心难点。在共享网络环境下，网络带宽的瞬时波动直接限制了高分辨率下视频流的传输效率，且激烈的网络带宽竞争也进一步降低了视频流的质量，甚至出现中断现象。在视频编码方面，视频会议系统为适应动态变化的网络环境，在平衡视频比特率和画质清晰度时，往往会选择通过降低分辨率、牺牲视频画质细节的方式来保障视频流传输的连续性；而网络抖动和丢包率现象的出现不仅扩散了技术错误，还进一步增加了高分辨率需求下视频流解码失真的风险。

2.硬件设备性能瓶颈

随着4K/8K等超高清分辨率的普及，视频会议系统对图像采集、编码压缩、传输处理及终端渲染的算力需求呈指数级增长，然而，现有的系统硬件架构在维护视频会议画质处理、能效及接口带宽等方面有着明显的不足，其中，在图像采集环节，由于受到半导体工艺和成本的限制，即使传感器分辨率和帧率对镜头光学素质、CMOS像素密度及动态范围提出了更高的采集要求，也难以促使多数终端设备在全分辨率下实现低噪点、高信噪比的原始数据采集工作；而在编码压缩环节，HEVC/AV1等新一代视频编码标准虽能提升画质压缩效率，但其复杂程度给硬件编码器的并行计算能力、内存带宽及功耗管理方面带来了严峻的挑战，尤其是在移动终端设备中，编码的延迟和发热问题会直接影响着高分辨率视频的实时处理能力。

3.软件算法优化空间

尽管深度学习与计算机视觉技术的融合为维护视频会议系统画质提供了新的途径，但现有画质维护算法在复杂场景中的适应性、计算效率及实时性方面仍存在不足，其中，维护人员虽能利用生成对抗网络（GAN）或卷积神经网络（CNN）算法提升低分辨率视频的画质质量，重建超分辨率，但由于低分辨率视频的画质对训练数据的依赖性和高复杂度计算需求过高，也会导致维护人员在进行实际维护视频会议系统画质工作时不能做到轻量化部署工作。同时，去噪和锐化算法在抑制视频画质压缩伪影和增强细节时，容易导致视频会议系统画质过度平滑，出现纹理失真现象，尤其是在动态性的视频场景中，此算法不能完全平衡视频会议系统的画质和流畅度。

四、高分辨率需求下视频会议系统画质维护策略

1.动态码率与分辨率自适应策略

专业维护人员在维护高分辨率视频会议系统画质时，应采用动态码率与分辨率自适应策略，其是保障视频会议系统画质稳定的核心技术。当高分辨率视频会议系统画质受到网络带宽波动和终端算力约束时，动态码率与分辨率自适应策略能够实时感知进行视频会议时的网络状态和设备性能，及时调整视频流的编码参数，平衡画质和传输效率。其次，动态码率与分辨率自适应策略可依据强化学习或模糊控制创建的自适应模型优化码率-分辨率的联合调整策略，以此来预防带宽受限时能够优先降低分辨率来维持视频帧率，或者预防带宽充足时提升视频码率来加强画质细节。另外，维护人员通过引入分层编码（SVC）和可伸缩视频编码技术（SVC/SHVC）等维修技术，促使视频流可以被分解为多个质量层，而在此基础上，终端设备可依据视频流的实时状态选择性解码，同时还可结合跨层优化机制，保障复杂网络环境中视频会议系统画质的稳定性，最小化降低画质波动对用户体验所产生的影响。

2.跨设备兼容性解决方案

由于终端设备在硬件性能、操作系统、编解码支持能力及显示特性上存在明显不足，所以，专业维护人员应设计一个统一的跨设备兼容性解决方案来实现高分辨率视频会议无损画质，而具体的方案措施可以从以下三方面开展：其一，维护人员应创建标准化中间件层，深入分析不同视频设备的硬件差异，确保视频流在异构终端设备之间的解析一致；其二，维护技术人员可以采用分层编码和动态适配技术，将视频流分解为基础层和增强层，再由终端设备依据自身能力选择性解码；其三，维护人员可以建立色彩管理机制，还可以通过利用跨平台协议优化和轻量化SDK设计，降低视频设备接入门槛，提升设备的高分辨率画质性能。

3.硬件与软件协同优化

高分辨率需求下的视频会议系统画质维护还应优化相关设备的硬件和软件设施，其中，在硬件方面，维护技术人员可以部署专业的视频处理单元（VPU）或神经网络加速器（NPU），以及高带宽内存（HBM）与低延迟接口（如PCIe 5.0），来有效支撑视频会议系统重建超分辨率、进行画质去噪及调整动态码率等内容；而在软件方面，维护技术人员可以创建和利用轻量化的编解码技术和算法-硬件协同映射技术，将复杂的画质计算任务分解为可并行执行的子模块，减轻维护难度。维护技术人员还可以引入动态资源分配机制，依据此机制制定内容实时调整软件线程的优先级和内存分配策略，避免因资源竞争而导致视频会议系统画质下降。

结语：随着我国数字化技术的持续发展，视频会议系统通过融合计算机视觉技术和实时编解码技术，不仅实现了跨地域的沟通交流，降低企业、组织的差旅成本，还提升了工作效率，而在维护高分辨率的视频会议系统画质方面，专业维护技术人员通过创建多层次画质维护策略，如创建动态码率与分辨率自适应策略、制定跨设备兼容性解决方案及协同优化硬件与软件性能等方式，也切实保障了高分辨率需求下的视频会议系统画质在复杂网络环境下能够保持清晰且流畅的画质效果。

参考文献：

【1】廖建华.视频会议系统维护中的常见故障与解决对策[J].数字通信世界,2019,(12):100.

【2】孔令龙.网络视频会议系统的管理与维护[J].中国新通信,2020,22(07):60-61.

【3】贾娜娜.浅谈视频会议系统维护中常见故障与维护方案[J].科技风,2019,(30):2.

作者简介：姓名：王兰君（1982年9月-）女，汉族，吉林桦甸人，本科，工程专业工程师，研究方向：视频会议系统保障及维护。