OCS編碼技術解析─提升軟體式視訊環境穩定度的關鍵

一般而言，以軟體為主要架構的解決方案，由於較缺乏影像壓縮能力，因此相較於硬體的視訊會議訊備，通常畫質較差，當網路傳輸品質不穩定或頻寬不足時，對畫質的影響也比較大。

對OCS而言，它具備自動偵測頻寬及錯誤回補機制，可視網路的穩定性及可靠性調整編碼方式，並自動調節傳送端及接收端的編、解碼速度，以藉此在頻寬不足的環境下，盡量保持視訊影像的完整性。

可使用於網路品質不穩定的環境OCS使用微軟自行開發的Windows Media Video 9（WMV9，或稱VC1）編碼器，以及RTVideo編碼協定，這2種技術不但可直接整合於Exchange Server 及Outlook，也具有高壓縮比、處理器資源耗損量小等特點。

此外，OCS採用圖像群組（Group Of Pictures，GOP）結構，這種作法具有動態補償及影像資料等封包內容，可提高壓縮率，也能減低網路頻寬需求，同時亦提供錯誤回復機制。

由於高畫質的視訊架構，通常也需要占用較大的網路頻寬，一旦網路連線速度降低，就會直接影響畫質。這時可以採用降低影像解析度，或是減少每秒傳送的畫面幀數，以便讓視訊會議品質能維持在可被接受的範圍內。而GOP結構就是屬於後者。

OCS的視訊編碼方式與H.264類似，同屬於GOP結構，這種結構每秒可傳送15個圖像（Picture，或稱為Frame，畫格），類型包含節點圖像、預測圖像、前後預測圖像，以及超級預測圖像。

由於這些圖像中，僅節點圖像具備完整的圖像資料，其他圖像都是參考前、後畫格內容後所推算的結果。在傳送過程中，如果遺失了某一個預測圖像，那相關的前後預測圖像，也將因失去參考對象而遺失，但節點圖像和超級預測圖像並不受影響。雖然一旦遺失節點圖像，整個畫格也將全部遺失，但由於每2個節點圖像之間，都安插了SP、P及B Frame等訊號，節點圖像遺失的機會自然也較低。

具備自動除錯及影像切換功能
在OCS的視訊會議架構中，發送端、軟體MCU和接收端都具備自動除錯功能。發送端的影音封包經過編碼後傳送出來，經過網路卡、負載平衡器等設備後，傳送到OCS伺服器的軟體MCU設備，再將封包傳送至接收端，並在接收端解碼（如果是1對1會議則不經過MCU），這樣的流程和一般視訊會議並沒有什麼不同。

但OCS在發送端具備流量控制（Quality Control）機制，在影音封包發送之前，系統會自動偵測網路頻寬，一旦發現頻寬不足，將自動改變編碼方式，以降低封包遺失的機率。如果調整後封包仍然遺失，接收端將透過流量控制機制，再次向MCU 要求傳送封包，此時MCU便會向傳送端提出回補封包的需求，以彌補遺失的影像畫格。如此一來，就能把錯誤處理的負載分擔至其他視訊元件，而不用單純依賴MCU，而這也是OCS和一般視訊會議架構最大的不同。

不僅如此，OCS使用的編碼器也具備頻道獨立、影像切換及頻寬偵測等技術。頻道獨立可避免不同頻道的訊號互相影響，頻寬偵測則能自動感應每一個和OCS連線的裝置使用的頻寬，並用不同的解碼器傳輸訊號，如果發現速度太慢，就主動降低封包的傳輸量，以維持視訊品質。至於影像切換技術則是作用在超過2人的視訊會議，當某位與會者發言時，OCS會自動切換畫面至該位使用者，如此便能避免同時傳送多點視訊影像，造成頻寬大幅占用。當然，會議主持人亦可手動切換。

在去年10月的TechEd議程中，臺灣微軟大型企業業務暨經銷事業群專案技術經理常志誠示範了在有限的網路頻寬下，OCS的視訊會議通訊品質。他分別利用OCS中的單點、多點及整合Outlook行事曆等應用方式，建立不同的視訊會議環境，並在完全沒有實體線路的無線網路連線架構下，實際展示教室內和會場外攤位的視訊連線狀況。
雖然當時網路的訊號並不穩定，OCS的畫面卻很少出現停格，整體而言，視訊品質還算流暢。文⊙李世平


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