如果您看过美国科幻连续剧《泰星来客》，其中两种未来产品一定给您留下了很深印象。一种是武器，可以发射出巨大集束能量的“生物武器”，它可与人的手臂长在一起，成为身体的一部分。
另一种产品没那么可怕，这就是掌上可视电话。在泰星人给地球人设计的未来世界里，这种电话无处不在，就像今天在我们的世界里随处可见的手机。这种电话功能十分强大，不仅有双向视频通信功能，而且还有定位、查找、向导、建议等高级智能。
像大部分科幻片中描述的那样，许多未来通信工具是如此的真实，以至于今天的人们几乎会不约而同地认为：它们就在我们眼前。然而，真正的现实又如何呢？
可视电话新版本？
就科幻片中随处可见的掌上视频通信而言，目前除了微软等少数公司的一些实验室产品外，第一个商业化产品依然没有出现。微软有一个视频通信技术叫“Portrait”，中文名称暂定为“肖像视频”。
目前，肖像视频已经在PC和掌上电脑上实现了实时的双向视频通信，效果和速度都还不错。5月15日，肖像视频又发布了可以运行在微软Smartphone操作系统上的版本。据悉，今年6月，CECT公司与我国台湾省企业神达电脑将联合在国内推出第一款以Smartphone为操作系统并且支持GPRS的智能手机。
这款智能手机上将安装一个摄像头，就像目前流行的几款带摄像头的手机那样，可以拍照和录制一段视频，但还无法实现实时的视频通信功能。不过，可以肯定的是，其后的版本将实现这一功能，那时，肖像视频将可能会有用武之地。像PC和掌上电脑一样，手机如果也可以实时地进行视频通信，就成了我们梦寐以求的掌上可视电话。
说到可视电话这个概念，人们也许早已耳熟能详，但真正见过可视电话的却没有几个人。可视电话一直是个非常有争议的产品，早在二十多年前，美国贝尔实验室就开始做这方面的研究，但却胎死腹中。原因是，最终用户似乎对这种可以面对面说话的电话不太感兴趣(无法移动)，而且，更多人对它的高额运营成本带来的超高收费也不感冒——据说AT&T曾想为此专门建立一套新的通信网络。
在数字通信业务已经成为大势所趋的今天，可视电话正在被作为一种辅助通信手段，“嵌入”到各个应用中去，这就是视频通信的范畴了。可以预见，视频通信将在未来的网络游戏、网络会议、网络电话等应用中有很大的发展空间。
尽管如此，一个研究机构要把研发方向选择在这上面，还是要慎之又慎，即使对于微软亚洲研究院这样的庞大机构而言亦是如此。因为，在视频通信领域，已经有很多成熟的压缩技术和传输技术。而且，这一研究领域的历史也很悠久，没有“两把刷子”很难在此领域有所作为。而肖像视频的最初目的就是：解决视频通信的两大难题。
第四个压缩标准？
肖像视频要解决的两个难题是：压缩效率和运算速度。对微软亚洲研究院的技术专家们而言，这是个老生常谈的新课题。
由于网络带宽有限，视频通信不得不都采用“先压缩再传输”的方式。2000年，当微软亚洲研究院副院长沈向洋开始关注此领域时，视频压缩技术已经十分成熟，可以说，当数据压缩算法几乎达到了极限，要在这方面找到新的突破点，几乎不太可能。
在随后访问美国的日子里，沈向洋跟微软亚洲研究院研究员李江谈起了自己的想法。他们很快就沟通出了灵感:既然视频压缩技术已经到了极限，那么有没有可能结合视觉技术从数据本身来做些文章？
他们意识到:在实时的视频通信中，人们视觉对图像的要求，并不像在定睛观看一幅图画时那么高——不太注意形象，而更注意表情;不太注意细节纹理，而更注意整体轮廓。也就是说，在视频通信中，用户大脑感兴趣的有效信息并不多。通过提取用户的表情轮廓和线条等简单信息，就可以有效表达一帧视频的大部分内容。如果只压缩和传输这些信息，将会大大降低计算和通信的负荷。这是沈向洋和李江在美国的高速公路上飚车时沟通的结果。
回到中国后，他们决定试验一下这个想法是否有效。于是，李江用Photoshop的一个功能，提取了一些照片的关键表情和轮廓线。当时这些照片就放在网站上，有研究院院长张亚勤和沈向洋。李江做好了这几个人的“白描”后，发给研究院的同事们，让他们辨认谁是谁。辨认结果的准确率是100%，当时张亚勤就拍板决定做这个项目，李江就成了该项目的负责人。
不过，李江很快就发现：事情并不像他们当初想像得那么简单。尽管一幅静态“白描”看上去很形象很逼真，但如果要它们由静而动，就会出现很多问题。
首先是两帧视频之间的过渡不平稳、闪烁不定，不如动画片里面物体的轮廓那样清楚和稳定。其次，通话者的头发仅仅用轮廓线表示而没有黑色填充显得很不自然。李江最后用“二值视频”技术解决了这两个问题：确定一个亮度阈值，高于该值则为白，低于该值则为黑，非黑即白。
提取轮廓线技术的学术名称为“边缘检测”，这项技术和“二值视频”相结合，组成了肖像视频最初的技术框架。这两项技术大大降低了视频的原始数据量，但是，在压缩这些精简了的数据时，李江又遇到了麻烦：通过“边缘检测”获得的“二值视频”，在压缩过程中很容易产生单点噪声，而“二值视频”本身已经包含了“边缘检测”的结果。于是，李江放弃了“边缘检测”，只留下“二值视频”。结果，不仅没有了噪声，同时还降低了数据量。
李江认为，“二值视频”在学术上有望成为一个新突破。在视频和图像压缩技术领域，目前存在三个标准：用于彩色图像的JPEG标准，用于彩色视频的MPEG标准，用于二值图像的JBIG标准。如果“二值视频”技术成熟的话，有望成为第四个压缩标准。
