从胡佛的第一次问候到第二次世界大战
视频通信系统的想法很久以前就起源于深邃的工程师的头脑。大约在19世纪末,电视上的第一次实验突然清楚地表明,当时的通信系统不仅可以传输音频或电报信号,还可以远距离传输视频。然而,从这个概念形成到第一次实际实施,已经过去了几十年。毕竟,最基本的视频通信至少需要四个相互关联的组件:音频传输设施、具有足够带宽的有线或无线电信道、图像捕获设备或相机以及显示系统或监视器。别忘了让它翻倍。音频传输相对简单,视频传输则不然——事实上,多年来,视频才是真正的问题。直到1920年代后半期,第一批稳定且可操作的电视摄像机才进入市场。这与实时运动图像的持续传输相吻合。为另一场通信革命奠定了基础。
1927年,AT&T贝尔电话实验室(后来的贝尔实验室)创建了世界上第一个工作电视通信综合体。赫伯特·胡佛(HerbertHoover)的实时动态图像通过电缆传输到纽约,距离超过199英里。这一历史性事件甚至被记录在新闻片中。
同一天,又安排了另一场视频会议。视频和音频通过无线电频道从新泽西州惠帕尼广播到纽约的演播室。总距离超过22英里(信号也通过有线从华盛顿传输到惠帕尼)。在这两种情况下,它都是单向的视觉交流,而对话是纯音频。此外,为了传播胡佛的形象,必须部署整个基础设施。必要的设备占据了一个大房间,而一组特殊的合格工程师负责维护子系统并确保其正常运行。
这些案例通常属于电视的历史,只有一些共同点以某种方式将它们与我们所知的视频会议联系起来。然而,很明显,这两种技术都有共同的根源,并且同时发生。仅仅三年后,AT&T就演示了第一个完整的双向视听电信系统。1930年可以被认为是现代意义上的视频通信的诞生之年。1931年,在曼哈顿的两个AT&T办公室之间举行了一次新的公开演示——双向视频通信会议。
尽管图像传输系统仍然过于复杂和不可靠,但那时似乎所有技术障碍都将很快崩溃,视频通信将变得像电话交谈一样普遍。毕竟,美国和西欧发展中国家正在经历一个前所未有的繁荣时期,经济和文化增长。似乎所有的梦想都可以成真,人类的聪明才智达到了历史最高水平。然而,爱、和平与和谐很快就结束了——1929年爆发了大萧条,阻碍了电视通信的发展。
直到1930年代后半期,德国才将视频通信带到了桌面上,令人惊讶的是。1936年,德国第十一届夏季奥运会,德国发明家乔治·舒伯特(GeorgSchubert)提出了第一个操作系统——现代视频电话的原型——已经可以用于商业目的。
最初,连接是通过柏林和莱比锡(约100英里)之间的同轴电缆设置的。该系统名为Gegensehn-Fernsprechanlagen(“视觉电话系统”),最终使用超过620英里的同轴电缆传输线路运行。可视电话由显示器、摄像头、照明设备和普通电话组成。视频通话亭部署在邮局,您可以拨打位于其他城市的相同通信点。
然而,随着第二次世界大战的开始,扩张计划在1939年停止,再次埋葬了视频通信的想法,直到1950年代下半叶。从那一刻起,这项技术进入了新的周期。
对AT
AT&T再次进入现场。尽管发生了世界大灾难,但该公司并没有放弃创建商用视频电话的想法。经过近三十年的辛勤工作,它又是双向视频通信系统的另一个原型。虽然它每两秒只传输一帧,但该系统提供了相当清晰和稳定的图像(180行,每帧40千像素,每秒25帧)。该项目非常成功——它为AT&T在1959年首次商业实施PicturephoneModI铺平了道路。工作视频电话于1964年4月20日在纽约世界博览会上展出。AT&T使展会的参观者能够进行长达10分钟的视频通话。第二间会议室位于加利福尼亚州阿纳海姆的迪斯尼乐园。在演示过程中,随机的人相互交流。
根据《创意工厂:贝尔实验室和美国创新的伟大时代》一书的作者乔恩·格特纳(JonGertner)的说法:
“想要尝试Picturephone的参观者将进入七个展位之一,坐在所谓的”图片单元“前。该装置是一个长椭圆形的管子,宽约一英尺,高约七英寸,深约一英尺。椭圆形面内设置着一个小型摄像机和一个矩形视频屏幕,尺寸为四英寸和八分之三英寸乘五又四分之三英寸。图像单元连接到带有一排按钮的按键式电话听筒上,以控制屏幕。如果您想在展会上拨打Picturephone电话——或者更准确地说,如果您想与其他展位的Picturephone用户交谈——您只需按下标有“V”的按钮即可观看视频;之后,您可以通过听筒或图像单元上的免提电话进行通话。无论展位数量如何,视频聊天者都可以观看垂直的黑白30fps图像,但必须在16x21英寸的框架内保持完全静止,才能在另一端保持视野。只需按一下按钮,即可断开任一端的视频连接。
总而言之,这是一个很好的广告技巧,让每个人都在谈论一项新技术。在两个月内,Picturephone商业服务上线。会议室在纽约、华盛顿特区和芝加哥举行。您必须提前预订,并且双方都必须准时出现在他们指定的Picturephone地点才有机会聊天,这非常不方便,尤其是对于作为产品目标受众的忙碌商人来说。定价不是那么实惠:三分钟的对话费用为16美元;15分钟的演讲费用可能高达80美元(相当于2018年的130美元和650美元)。结果,该项目在商业上无利可图,很快就被缩减了。
尽管如此,AT&T盲目地相信视频会议的潜力,并试图制作PictureMod的便携变体。1969年,该公司推出了PicturephoneModII,这是一款紧凑型办公视频通信系统。5x5.5英寸屏幕以30fps的速度传输单色251行黑白图像。
1970年7月30日,宾夕法尼亚州匹兹堡推出了更新的Picturephone服务。与之前的版本相比,该服务连接了同一城市内的公司分支机构。该服务的费用约为每月160美元(今天为~1,300美元),加上订阅费中包含的0.25分钟内每分钟对话30美元。后来,Picturephone在AT&T电信网络内的其他城市可用。
这项服务推出五年后,匹兹堡只有八部可视电话,全美只有几百部电话。这是一次代价高昂的失败——在1966年至1973年间,AT&T在Picturephone项目上投资了约10亿美元(今天为6.6-67亿美元)。到1974年,该项目被关闭。
AT&T的企业历史学家谢尔登·豪瑟(SheldonHeuser)称可视电话是“贝尔系统历史上最著名的失败”。据他介绍,失败不仅导致了价格高得离谱,而且对最终客户的产品价值也有些模糊。“事实证明,人们是否希望在电话上被看到并不完全清楚,”霍赫海瑟说。
AT&T并不是当时唯一一家开发视频通信的公司。1973年,英国APO实验室的研究人员开发并实施了第一个实验性国际视频会议系统,该系统最初部署在伦敦和悉尼的两个邮局之间。然后,它被用来连接悉尼和墨尔本。
在“铁幕”的另一边
苏联还提前发展了视频电话。第一次提及可以在1961年第12期的《广播》杂志上找到。当时,远程视频通信的想法看起来不再是虚构的,尤其是在人类第一次进入太空之前。正如该杂志报道的那样:“目前,莫斯科,列宁格勒和基辅的居民可以利用一种称为视频电话的新通信工具。在对苏联交通部城际电话和电报通信总局局长I.Ravicch的采访中,据称在莫斯科、列宁格勒(今天的圣彼得堡)和基辅部署了视频电话局。
根据技术规范,625行25fps图像显示在普通的Rubin102和202电视上。视频会议可以在上午7:00至11:00和下午1:00至下午4:00举行,此时没有电视广播。为了在城市之间传输信号,使用了多通道K-1920系统,允许通过同轴电缆同时传输图像和语音。
他们真的实施了这个系统吗?很可能他们没有。无论如何,它并没有被广泛使用,也不仅仅是一个实验。在苏联,尽管视频电话显然正在开发中,但无法建立可访问的城际视频通信。然而,实际运行中的系统更像是视频对讲机。特别是,苏联专利数据库包括1964年8月13日公布的名为医用可视电话的发明的第164320号专利。根据发明人的证书:“今天有由两套或更多套组成的可视电话......”。因此,当时苏联科学家对这一概念和技术都很熟悉。
医用视频电话旨在确保访客可以与隔离病房的病人进行交流,在不允许直接接触的地方。该发明是一种设计用于建筑物内的两点可视电话。
端点的两端都设置了小型显示器和摄像头。
但是,这些设备之间存在一些差异。患者终点应配备内置红外辐射源(和合适的摄像头),以便在黑暗的房间内为患者面部提供足够的照明,因为对于严重的皮肤病变,强烈的照明可能会对患者造成痛苦。此外,病房里还有一个额外的屏幕,让患者可以检查他们的外表并选择最合适的缩短(这就是开发人员照顾患者心理安慰的方式)。参观者有一个配备摄像头和屏幕的常规视频终端,而不是闪电。
我们不知道第一部视频电话是什么时候在苏联发布的,但众所周知,自1970年代下半叶以来,这种设备在一些妇产医院中被模仿使用,被称为VTM-01。
红外线手电筒被镜子取代(显然,为了让一个快乐的母亲对她的外表有一个粗略的了解)。用户无需拨号器即可通过普通电话进行语音通话。该系统还包括一个基本单元、一个开关模块、一个PA放大器、一个广播接收器和电缆——一整套重型设备。1977年,这套设备的成本约为44,000苏联卢布(相比之下,VAZ2101汽车的国家价格为5,600卢布),但有时会安装这些系统。
数字网络与互联网时代
1976年,视频通信征服了日本。日本电报电话公司(NTT)在东京和大阪之间部署了视频会议网络,供企业使用。随后,IBM推出了一项视频通信服务,每周在美国和日本的办事处之间举行简报会。通信信道带宽为48kbps。自1980年数字电话网络出现以来,视频会议加速发展。似乎正确的时机到来了,AT&T决定报仇。1982年,推出了非常昂贵的企业Picturephone会议服务。纽约和洛杉矶办事处之间的一小时沟通费用为2,380美元。此外,用户必须以117,500美元的价格购买一套设备或以17,800美元的价格租赁。不出所料,该项目失败了,并在启动一年后就被关闭了。
同年,CompressionLabs将自己的视频会议系统商业化。该解决方案花费了250,000美元,一个小时的谈话是1,000美元。价格也没有促进广泛分销,该项目很快就被取消了。其他公司还有其他几次不成功的尝试。然而,直到1986年,PictureTel(今天的Polycom)创建了一个相对便宜的视频会议系统,成本“仅”为80,000美元,一小时的通信价格为100美元,才取得了一些成功。
三菱还在1980年代发布了一款便携式低分辨率视频电话。LumaVideoPhone售价约1,500美元,配备黑白显示屏和内置摄像头,每3-5秒传输一帧。
在1990年代初期,我们终于见证了基于IP的视频会议和更高效的视频压缩技术。1980年代的计算机革命推动了基于PC的视频会议的迅速兴起。
第一个基于PC的视频会议解决方案由IBM和PictureTel于1991年创建。IBM为PS/2PC提供了OS/2操作系统,而PictureTel则将其变成了一个配备摄像头、麦克风、扬声器和专用软件的视频会议终端。该系统允许16名用户直接从其工作场所同时进行8次视频会议,这要归功于基于PC的软件视频会议服务器。该产品于1992年进入市场,每个端点的成本为20,000美元(一小时通信成本为30美元)。
同年,不安分的AT&T决定再次在视频会议领域碰碰运气。他们创造了VideoPhone2500,这是一款内置彩色LCD屏幕的紧凑型视频电话。首先,每部手机的价格为1,599.99美元,后来该公司提出以每天30美元的价格租用设备。但可惜的是,没有人愿意为视频电话支付这么多钱,最后,没有人真正对这项服务感兴趣。最终,AT&T在几年内放弃了这个想法。
那是家用电脑的热潮,每个人都渴望从他们非常昂贵的电脑中获得最大收益。1990年代初,康奈尔大学的蒂姆·多尔西(TimDorsey)编写了一个名为CU-SeeMe的程序,该程序成为第一个桌面视频会议平台。它来得正是时候。
Macintosh的第一个操作版本于1992年发布。它不支持音频传输,这是在1994年晚些时候添加的。1995年,他们推出了群组视频会议,并发布了适用于Windows的CU-SeeMe。
大约在同一时间,Connectix推出了第一个商用网络摄像头QuickCam。售价100美元的设备只能提供320x240像素分辨率,灰度色深为16度,每秒60帧,如果切换到不太基本的256度灰度(8位),则将降至每秒15帧。1998年,QuickCam系列被罗技收购。
最后,视频会议开始向广泛的用户开放,这标志着技术发展进入了一个新阶段。