淺析視頻會議系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)及工作原理

[摘要] 本文介紹了基于H.323視頻會議的標(biāo)準(zhǔn)、優(yōu)點(diǎn)，以及視頻會議系統(tǒng)組成和基本工作原理。

[關(guān)鍵詞] 視頻會議 標(biāo)準(zhǔn) H.323 工作原理

視頻會議系統(tǒng)是通過互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)虛擬會議，通過圖形、聲音等多種方式交流信息，使在地理上分散的用戶可以共聚一處。支持人們遠(yuǎn)距離進(jìn)行實(shí)時(shí)信息交流與共享、開展協(xié)同工作的應(yīng)用視訊系統(tǒng)。視頻會議極大的方便了協(xié)作成員之間真實(shí)、直觀的交流，對于遠(yuǎn)程教學(xué)和會議也有著舉足輕重的作用。

一、基于H.323視頻會議的標(biāo)準(zhǔn)

國際電信聯(lián)盟ITU對于視音頻通訊及其兼容性的技術(shù)進(jìn)行了規(guī)范，在這些基本的協(xié)議中，同時(shí)對語音、視頻的編碼格式，用戶控制模式等要件進(jìn)行了相關(guān)的規(guī)定。ITU-T制定的適用于視頻會議的標(biāo)準(zhǔn)有：H.320協(xié)議（用于ISDN上的群視頻會議）、H.323協(xié)議（用于局域網(wǎng)上的桌面視頻會議）、H.324（用于電話網(wǎng)上的視頻會議）和H.310（用于ATM和B-ISDN網(wǎng)絡(luò)上的視頻會議）。其中H.323協(xié)議成為目前應(yīng)用最廣最通用的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。

基于網(wǎng)絡(luò)的視頻會議系統(tǒng)遵循H.323標(biāo)準(zhǔn)，采用實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議(RTP)和實(shí)時(shí)傳輸控制協(xié)議(RTCP)實(shí)現(xiàn)音頻和視頻流的實(shí)時(shí)傳輸和控制，解決音頻和視頻流的同步；視頻編解碼采用H.261/H.263算法；支持在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中同時(shí)召開多個(gè)獨(dú)立會議；在多點(diǎn)控制單元(MCU)上實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)會議的管理和控制。

H.323具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：

1.H.323協(xié)議被設(shè)計(jì)成運(yùn)行在通用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)之上，具有網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立性。

2.其協(xié)議提供了網(wǎng)絡(luò)帶寬管理功能，能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)中并發(fā)的H.323連接數(shù)和H.323應(yīng)用可獲得的帶寬總量進(jìn)行限制。

3.提供了連接基于電路交換或ISDN的視頻會議的手段，并且支持多點(diǎn)會議和多播(multicast)功能。

4.H.323實(shí)現(xiàn)了不同廠商的多媒體產(chǎn)品和應(yīng)用的互操作等。

二、基于H.323的視頻會議系統(tǒng)的組成

根據(jù)H.323建議，IP視頻會議系統(tǒng)由會議終端(Terminal)、網(wǎng)關(guān)(Gateway)、網(wǎng)閘(Gatekeeper)、IP網(wǎng)絡(luò)，以及多點(diǎn)控制器(MCU)組成。

終端是提供單向或雙向?qū)崟r(shí)通信的客戶端。所有終端支持語音通信，可選支持視頻和數(shù)據(jù)通信。網(wǎng)關(guān)用于實(shí)現(xiàn)與非H.323終端的連接。網(wǎng)閘執(zhí)行保護(hù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)完整性的功能，主要包括地址轉(zhuǎn)換訪問控制和帶寬管理等。IP網(wǎng)絡(luò)：隨著用戶對Internet需求的增加，以及對于信息交流更高的要求，高速IP網(wǎng)絡(luò)得到快速發(fā)展，通過重新鋪設(shè)5類線，用戶可以獲得10M甚至100M的接入帶寬，可以充分支持視頻會議業(yè)務(wù)。利用VLAN交換機(jī)代替集線器、支持IGMP路由器、通過幀中繼和ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸圖像、保證帶寬等措施可以較好地保證會議電視的傳輸質(zhì)量。

多點(diǎn)控制器用于支持三點(diǎn)或多點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)會議，由多點(diǎn)控制器(MC)和零個(gè)或多個(gè)多點(diǎn)處理器(MP)組成。MC確定所有終端的音視頻處理能力并控制會議資源。MP混合、交換和處理音頻、視頻和數(shù)據(jù)流。

帶寬是視頻會議系統(tǒng)組網(wǎng)的主要考慮因素，特別是在星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。如果一個(gè)MCU有5個(gè)終端，每一個(gè)終端使用128kbps的帶寬，在這個(gè)MCU處就至少需要640kbps的帶寬。視頻會議的帶寬由四部分內(nèi)容占用：圖像、聲音、數(shù)據(jù)和信令。通常數(shù)據(jù)和信令占用的帶寬比較小，聲音大約需要64K。視頻占用帶寬最大，變化也最大，而且會因?yàn)閳D像的運(yùn)動(dòng)量的多少而變化。一般在終端和MCU的連接可以選用ISDN、ADSL等網(wǎng)絡(luò)，但是在MCU之間往往需要選擇帶寬更為富裕的網(wǎng)絡(luò)，甚至租用專網(wǎng)。

三、基于H.323的視頻會議系統(tǒng)的工作原理

目前在網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的視頻會議按技術(shù)不同可分為兩類：一是基于IP單播網(wǎng)絡(luò)和H.323協(xié)議族的視頻會議；二是基于IP組播網(wǎng)絡(luò)和開放軟件(Access-Grid)的視頻會議。

1.基于IP單播網(wǎng)絡(luò)和H.323協(xié)議的視頻會議系統(tǒng)。單播是指客戶端與服務(wù)器之間的點(diǎn)到點(diǎn)連接。通過MCU建立視頻會議網(wǎng)絡(luò)的控制平臺，實(shí)現(xiàn)視頻會議終端任意多點(diǎn)的視頻會議功能。從理論上說，只要IP網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)到的地方均可以安裝視頻會議終端，成為會議室或遠(yuǎn)程會議點(diǎn)。多點(diǎn)視頻會議的實(shí)施還需要做很多工作。

2.基于IP組播網(wǎng)絡(luò)的視頻會議系統(tǒng)。利用IP組播(Multicast)技術(shù)可構(gòu)建具有組播能力的網(wǎng)絡(luò)。組播允許路由器一次將數(shù)據(jù)包復(fù)制到多個(gè)通道上，降低了網(wǎng)絡(luò)帶寬要求，有效節(jié)省傳輸帶寬，這對于需要在多點(diǎn)之間傳輸流媒體的視頻會議尤其具有重要意義。同時(shí)，IP組播視頻會議系統(tǒng)平臺不需要MCU，通過軟件來實(shí)現(xiàn)視頻會議終端任意多點(diǎn)的視頻會議功能，大大節(jié)省了系統(tǒng)成本。

基于網(wǎng)絡(luò)的視頻會議系統(tǒng)有多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要包括星狀或線狀網(wǎng)、樹狀骨干網(wǎng)等。其中樹狀骨干網(wǎng)適合分級會議電視系統(tǒng)的需要，尤其適合三級以上MCU級相連的視頻會議系統(tǒng)采用；星狀或線狀網(wǎng)則適合于集中式視頻會議系統(tǒng)，尤其適用于集團(tuán)企業(yè)、公司內(nèi)部，以及部門內(nèi)部視頻會議系統(tǒng)建設(shè)的需要。樹狀骨干網(wǎng)以設(shè)在主控室的一級MCU為匯接中心，以星狀輻射方式與二級MCU和三級MCU相連，每一級的MCU同時(shí)與本區(qū)內(nèi)的分會場相連接；各級MCU對本區(qū)各分會場的圖像、語音、數(shù)據(jù)進(jìn)行切換，同時(shí)將切出的圖像、語音、數(shù)據(jù)送至上一級的MCU；切換后的圖像、語音、數(shù)據(jù)經(jīng)各級的分配設(shè)備傳送到全網(wǎng)各個(gè)分會場。

四、結(jié)束語

目前H.323已成為視頻技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)，基于Ｈ.323的視頻會議系統(tǒng)符合未來發(fā)展方向，隨著產(chǎn)品協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)總體架構(gòu)得到進(jìn)一步的擴(kuò)展和完善，以及公網(wǎng)帶寬瓶頸的突破，視頻會議必將成為一種非常現(xiàn)實(shí)的溝通方式。

參考文獻(xiàn):

[1]朱雄軍:基于H.323協(xié)議的IP視頻會議系統(tǒng)解決方案及實(shí)施[J].教育信息化，2006（2）

[2]葉長林:基于網(wǎng)絡(luò)的視頻會議系統(tǒng)的建設(shè)與應(yīng)用[J].有錢電視技術(shù)，2006（7）