视频通话，亦称视频电话，是一种集成了音频和视频实时传输功能的通信系统。该系统包括语音处理、视频采集、视频显示、视音频压缩编码以及控制器等多个组件。

视频通话的概念起源于19世纪70年代的信号线图像及音频传输理念。1927年，贝尔实验室研发出了能够将视频和音频从华盛顿传递至纽约AT&T办公室的“图像电话”设备。1956年，AT&T开发出一种新的图像电话测试系统，这被认为是现代视频通话技术的雏形。到了20世纪90年代末，随着互联网的广泛普及，基于网络的视频通话技术迅速发展。当前，视频通话广泛应用于医疗保健、商业以及远程办公等重要领域。

现代语音视频处理技术依托于数字计算，并利用微处理器和信号处理器等硬件实现。该技术涉及将传声器或其他设备捕捉到的模拟声音信号通过模数转换装置数字化以便于处理，最终再通过数模转换装置输出。处理过程包括信号的采集、采样（使用ADC设备如模拟-数字转换卡）、以及遵循奈奎斯特定理进行采样以避免信号失真。

视频采集部分负责捕获外界图像的光信号，并将其转换为电信号，进一步数字化为数字信号。这通常涉及光源滤波、视觉感应、距离测量等步骤，以传输用户图像至接收端。

在视频显示阶段，显示设备接收来自对方的图像信号并在屏幕上展现。

视音频压缩编码是处理流程中的关键环节，它确保数据有效传输而不影响质量。

数字信号与频带压缩技术在视频通话中的应用

视频通话依赖于数字信号，这些信号在数字网络中进行传输。由于包含大量的信息，它们需要占用较宽的频带，因此不能直接通过用户线缆传输。为了适应这一需求，原始的图像信号需经过数字化处理，转变为数字图像信号，并采用频带压缩技术对这些数字信号进行“压缩”，以减少其所需的频带宽度，从而能够在用户线路上顺利传输。

视频通话的核心机制是通过网络实现主叫方和被叫方之间音视频数据的实时双向传输。以从主叫终端到被叫终端的数据传输为例：主叫终端使用摄像头和麦克风分别捕捉用户的视频和音频信息，然后通过编码和压缩算法将这些数字化的音视频信息转化为一系列IP数据包，并通过移动互联网传送至被叫终端。被叫终端在接收到这些数据包后，利用对应的解压缩和解码算法还原音视频数据，并通过屏幕和扬声器或耳机播放出来。从被叫终端向主叫终端传输时，也遵循相同的音视频数据捕捉、编码压缩、传输、解压解码和播放过程。

这一过程不仅确保了视频通话的实时性，还保证了音视频数据的质量，使得用户能够获得清晰流畅的通话体验。

在现代通信系统中，视频通话依赖于专用控制器来处理图像信号。当系统传输图像时，摄像机捕捉到的图像信号首先经过模数转换（A/D），然后以帧的形式快速写入帧存储器。这些存储的图像信号随后被高速调制解调器以全双工、同步的方式传输。通过信道解码和信源解码技术，原始的数字信号得以恢复，并从帧存储器中高速读取，再经过数模转换（D/A），最终在显示器上重现为可视图像。

高速调制解调器因其快速的启动时间和高效的数据传输能力，特别适合于点对点的PC机通信。而视频通话的性能则由专用的图像控制器决定，这些控制器根据控制技术的先进程度不同，展现出不同的性能水平。

音频处理器在视频通话中扮演着重要角色，它利用自适应编码算法对音频数据进行编码和解码，确保通信过程中声音的清晰传输。

视频通话技术已经广泛应用于个人通信、商业、医疗、教育、法律及国际交通等多个领域，极大地促进了实时通信的发展。在个人通信领域，应用程序如Skype、WhatsApp、FaceTime和微信视频通话等，使人们无论身处何地，都能与家人和朋友进行面对面的交流。

商业和远程工作

在现代商业环境中，企业广泛采用视频通话技术进行远程会议、沟通和协作。这种技术使得员工能够在不同地理位置上协同工作，从而提升了全球团队的工作效率。此外，视频通话还被用于远程面试，帮助企业在全球范围内选拔优秀人才，同时减少招聘流程的时间和成本。项目经理和团队也利用视频技术监控项目进展，确保项目按时高质量地完成。

医疗保健

视频通话技术在医疗保健领域的应用同样显著。通过先进的视频通信和语音识别技术，老年人能够在家中实时与医生进行交流，获取医疗建议、药物处方和及时的医疗指导，避免了前往医疗机构的不便。专家医生也能借助视频通话提供手术协助和专业建议。在疫情防控方面，视频通话技术有助于应急指挥中心实时掌握现场情况，制定防控措施，有效防止疫情扩散。

例如：在2020年，根据日本《朝日新闻》的报道，新冠病毒疫情的扩散导致“在线诊疗”服务在日本变得普遍。这一服务不仅允许患者在非医院环境下接受及时医疗咨询，同时也有效减少了医护人员感染的风险。

教育机构通过视频通话工具提供在线课堂，使学生能够在远程环境中参与教学活动并与教师互动。这种技术还使得学生可以通过虚拟实验室观察实验过程，并与导师共同分析和讨论结果。此外，学校还可以利用视频监控和远程考试工具来确保学生在远程环境中参加考试时的诚信和公平性。这些措施促进了不同地区和国家间的远程学习和跨文化交流。

例如，2008年5月9日下午，中国学校的学生们通过网络视频与意大利巴里市马克波罗外语及商贸技术高等中学的学生进行了交流。这是两校之间“中意文化交流”活动的一部分，主要通过网络视频通话的形式进行。