視頻會議系統(tǒng)工作原理

1、視頻會議系統(tǒng)工作原理,崔建生,2005,年,11,月,基本概念,?,視頻會議系統(tǒng)（,Videoconferencing System,），,通常被稱為電視電話會議、可視電話會議、會,議電視系統(tǒng)等，是一種以視頻為主的交互式多,媒體通信系統(tǒng)，它利用現(xiàn)有的圖像通信技術(shù)，,計算機通信技術(shù)以及微電子技術(shù)，進行本地區(qū),或遠程地區(qū)之間的點對點或點對多點之間的雙,向視頻，雙向音頻，以及數(shù)據(jù)等交互式信息的,實時通信。,視頻會議系統(tǒng)的工作原理,?,基本的視頻會議系統(tǒng)需要以傳輸網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，由會,議終端設(shè)備和多點控制單元（,MCU,）組成。會議終,端設(shè)備采集會場的音視頻信號進行編碼成數(shù)字信號，,通過傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)給多點控

2、制單元（,MCU,），由,MCU,進行處理后再通過傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)給會議終端，會議終,端設(shè)備再將,MCU,發(fā)來的數(shù)據(jù)進行解碼還原成模擬信,號輸出到顯示設(shè)備上，以實現(xiàn)“面對面”的交流。,?,視頻會議系統(tǒng)的特點,真實、高效、實時,會議電視發(fā)展概要,?,60,年代始,世界發(fā)達國家開始研究模擬會議電視系統(tǒng)，并逐漸商用化。,?,60,年代末期,在壓縮編碼技術(shù)推動下，由模擬系統(tǒng)轉(zhuǎn)向數(shù)字系統(tǒng)。,?,80,年代初期,形成非標準的國內(nèi)會議電視網(wǎng)。,?,80,年代中期,大規(guī)模集成電路技術(shù)飛速發(fā)展，圖像編解碼技術(shù)取得突破，信道費用,降低，為會議電視走向?qū)嵱锰峁┝肆己玫陌l(fā)展條件。,?,80,年代末至今,多媒體技術(shù)、計算機技

3、術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日新月異。,H.200,系列建議，,規(guī)定了統(tǒng)一的視頻輸入輸出標準、算法標準、誤碼校驗標準及一系列,互通的模式轉(zhuǎn)換標準，解決了不同廠商的設(shè)備互通問題，極大地推動,了會議電視的發(fā)展。,會議電視系統(tǒng)的兩大框架建議,?,H.320,是,ITU-T,較早期的會議電視標準，該標準完全建立在一系,列會議電視專有的技術(shù)和標準之上,?,H.323,標準建立在通用的、開放的計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)之上，,H.323,系統(tǒng)在技術(shù)的先進性、功能的完善性、操作的方便,性、系統(tǒng)的可擴充性以及性能價格比等各方面，都比,H.320,系統(tǒng)具有明顯的優(yōu)越性?？紤]到目前還有相當?shù)囊?頻會議采用,H.320,標準，所以

4、目前的視頻會議系統(tǒng)具有,H.320/H.323,雙模式，以順應(yīng)科技的發(fā)展和向后的兼容性。,H.323,標準介紹,?,1996,年，,ITU,批準了,H.323,規(guī)范,?,H.323,標準涵蓋了音頻、視頻及數(shù)據(jù)在以,IP,包為基礎(chǔ),的網(wǎng)絡(luò)上的通訊,?,H.323,標準允許不同廠商的多媒體產(chǎn)品和應(yīng)用能夠,互操作，具有較高的兼容性,?,標準解決了點對點及多點視頻會議中諸如呼叫與會,話控制，多媒體與帶寬管理等許多問題,?,H.323,標準為,LAN,、,WAN,、,Internet,、因特網(wǎng)上的,多媒體通信應(yīng)用提供了技術(shù)基礎(chǔ)和保障,H.323,標準的體系結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,?,H.323,為基于網(wǎng)絡(luò)的會議系統(tǒng)

5、定義了四個,主要的組成部分：,終端,（,Terminal,）,網(wǎng)關(guān)（,GATEWAY,）,網(wǎng)閘（,GATEKEEPER,）也稱關(guān)守,多點控制器（,MCU,）,終端,（,Terminal,）,?,在分組網(wǎng)絡(luò)中能提供實時、雙向通信的節(jié)點設(shè)備，也是一種終端用戶設(shè)備,?,H.323,規(guī)定了不同的音頻、視頻和,/,或數(shù)據(jù)終端共同工作所需的操作模式,?,所有的,H.323,終端必須支持,H.245,，該標準用來協(xié)商通道的使用及容量,在發(fā)端，從輸入設(shè)備獲取的,視頻和音頻信號，經(jīng)編碼器壓,縮后，按照一定格式打包，通,過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送出去；,在收端，來自網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包,首先被解包，獲得的視頻、音,頻壓縮數(shù)據(jù)經(jīng)解碼后送入

6、輸出,設(shè)備；,用戶數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)也得到,了相應(yīng)的處理。,網(wǎng)關(guān),（,GATEWAY,）,?,網(wǎng)關(guān)也是,H.323,會議系統(tǒng)的一個可選組件。網(wǎng)關(guān)提供很多服,務(wù)，其中包含,H.323,會議節(jié)點設(shè)備與其它,ITU,標準相兼容的,終端之間的轉(zhuǎn)換功能。這種功能包括傳輸格式（如,H.250.0,到,H.221,）和通信規(guī)程的轉(zhuǎn)換（如,H.245,到,H.242,）。另外，,在分組網(wǎng)絡(luò)端和電路交換網(wǎng)絡(luò)端之間，網(wǎng)關(guān)還執(zhí)行語音和圖,像編解碼器轉(zhuǎn)換工作，以及呼叫建立和拆除工作。終端使用,H.245,和,H.225.0,協(xié)議與網(wǎng)關(guān)進行通信。采用適當?shù)慕獯a器，,H.323,網(wǎng)關(guān)可支持符合,H.310,、,H.321,、

7、,H.322,以及,V.70,標,準終端。,網(wǎng)閘,（,GATEKEEPER,）,也稱關(guān)守,?,關(guān)守是,H.323,系統(tǒng)的一個可組選件，其功能是向,H.323,節(jié),點提供呼叫控制服務(wù)。當系統(tǒng)中存在,H.323,關(guān)守時，其必須,提供以下四種服務(wù)地址：地址翻譯、帶寬控制、許可控制與,區(qū)域管理功能。帶寬管理、呼叫鑒權(quán)、呼叫控制信令和呼叫,管理等為關(guān)守的可選功能。,?,雖然從邏輯上，關(guān)守和,H.323,節(jié)點設(shè)備上分離的，但是生產(chǎn),商可以將關(guān)守的功能融入,H.323,終端、網(wǎng)關(guān)和多點控制單元,等物理設(shè)備中。由單一關(guān)守管理的所有終端、網(wǎng)關(guān)和多點控,制單元的集合稱之為,H.323,域。,多點會議服務(wù)器,（,M

8、CU,）,?,MCU,是多點視頻會議系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備,它的作用相當于一個,交換機的作用，它將來自各會議場點的信息流，經(jīng)過同步分,離后，抽取出音頻、視頻、數(shù)據(jù)等信息和信令，再將各會議,場點的信息和信令，送入同一種處理模塊，完成相應(yīng)的音頻,混合或切換、視頻混合或切換、數(shù)據(jù)廣播和路由選擇、定時,和會議控制等過程，最后將各會議場點所需的各種信息重新,組合起來，送往各相應(yīng)的終端系統(tǒng)設(shè)備。,導演控制,語音激勵,主席控制,分屏顯示,視頻會議系統(tǒng)的主要技術(shù)指標,?,遵循的標準與協(xié)議,?,多點控制,MCU,技術(shù)要求,?,會議終端技術(shù)要求,遵循的標準與協(xié)議,?,H.323,是國際電信聯(lián)盟（,ITU,）的一個標準協(xié)議

9、棧，該協(xié)議,棧是一個有機的整體，根據(jù)功能可以將其分為四類協(xié)議：,?,也就是說該協(xié)議從系統(tǒng)的總體框架（,H.323,）、視頻編解碼,（,H.263,）、音頻編解碼（,H.723.1,）、系統(tǒng)控制（,H.245,）、,數(shù)據(jù)流的復用（,H.225,）等各方面作了比較祥細的規(guī)定。,多點控制,MCU,技術(shù)要求,?,多點接入，支持,MCU,的級聯(lián),?,支持多種網(wǎng)絡(luò)傳輸速率,?,支持硬雙流技術(shù),任何一個會場將本會場的兩路視頻（第二路可以是,PC,、,VCD,、錄像機等）通過,MCU,傳輸?shù)狡渌鼤?，這樣其它會場在收看到發(fā)言會場視頻的同時，還可以收看到發(fā)言者,的演講稿、幻燈片等其它數(shù)據(jù)視頻。,?,具有組播功能

10、,通過組播功能，可將會議場景廣播出去，會場外用戶只需在,PC,上安裝免費下載的播放,軟件即可同步接收并觀看會議實況。,?,同時支持,4,、,9,或,16,畫面顯示,?,具有動態(tài)回音消除,(IDECTM),、自動增益控制,(AGC),、自動噪音抑制,(ANS),功能。,?,視頻分辨率：,QCIF,、,CIF,、,4CIF 30fps,，,256kbps,及可以手動調(diào)整,?,網(wǎng)絡(luò)接口：,IP(LAN,、,DSL,、,Cable Modem),、,10/100M,以太網(wǎng)，速率最高達,4Mbps,ISDN,、,Quad BRI S,T,，速率最高達,512kbps,。,會議終端技術(shù)要求,?,支持標準,

11、視頻協(xié)議：,ITU-H.263,、,263+,或,H.264,；,音頻協(xié)議：,G.711, G.722,；,數(shù)據(jù)協(xié)議：,T.120,?,視頻編解碼特性,分辨率：,QCIF,、,CIF,、,4CIF,；幀頻：,10-25fps,可調(diào),；,視頻輸出：,S-VIDEO,、,RCA,格式,PAL,、,VGA,、,SVGA,；,視頻輸入：,USB2.0,數(shù)字視頻輸入或,S-VIDEO,?,音頻特性,音頻編碼：,G.711,：,64 kbps,，,G.722,：,48/56/64kbps,，,MPEG-4 ACC-LD,；,音頻輸入：,話筒輸入，線路輸入,RCA,；,音頻輸出：,線路輸出,RCA,；回音抵

12、消,?,攝像機單元：,圖像傳感器,1/4 CCD,彩色,460,電視線,；,10,倍變焦,自動聚焦、自動白平衡傳輸速率,384Kbps-2Mbps,可調(diào),?,系統(tǒng)時延,小于,250ms,?,網(wǎng)絡(luò)接口,IP(LAN,、,DSL,、,Cable Modem),、,10/100M,以太網(wǎng)自適應(yīng)。,視頻會議系統(tǒng)方案設(shè)計原則,?,先進性,符合計算機、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和視頻會議技術(shù)的最新發(fā)展潮流，應(yīng)用成熟的系統(tǒng),；,?,穩(wěn)定性,能長期穩(wěn)定地工作,，對工作條件和工作環(huán)境要求較低,系統(tǒng)啟動快，恢復工作迅速；,?,實用性,系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)符合工程的實際需要，綜合平衡系統(tǒng)配置的經(jīng)濟效應(yīng),；,?,集成性,高度集成，體積小，重

13、量輕，移動方便，功耗低；,?,可擴展性,既能支持廣域網(wǎng)也能支持局域網(wǎng)，系統(tǒng)的擴容應(yīng)快速、方便，增加的投資少,；,?,便利性,符合國際標準的軟件、硬件、通訊、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等方面的接口和,工具，使系統(tǒng)具有良好的靈活性、兼容性；,?,安全可靠性,?,經(jīng)濟性,綜合考慮系統(tǒng)的性能和價格，性能價格比在同類系統(tǒng)和條件下達到最優(yōu),視頻會議系統(tǒng)組網(wǎng)圖案例,中科院研究生院視頻會議系統(tǒng)示意圖,廣域網(wǎng),MCU DST H.323,主會場,玉泉路園區(qū),iPower 680,交換機,路由器,路由器,路由器,中關(guān)村園區(qū),iPower 680.,第,11,分會場,VS128,上海寶鋼集團,ISDN,會議電視網(wǎng)

14、,ISDN,網(wǎng),南京分公司,T800,南通分公司,T800,NT1,NT1,V.35,ISDN 6PRI,MCU,股份公司通信機房,T800,ISDN 4BRI,ISDN 3BRI,ISDN 3BRI,4,樓多功能廳,T2500,董事會議室,T6000,NT1,NT1,NT1,ISDN 4BRI,ISDN 4BRI,董事會議室,T6000,寶鋼大廈,NT1,ISDN 3BRI,上海分公司,T800,河北省邯鄲市政府,IP,會議電視網(wǎng),DDN,網(wǎng),地縣,T800,市政府,T2500,地縣,T800,地縣,T800,地縣,T800,Router,Router,Router,Router,Route

15、r,10/100M,10/100M,10/100M,10/100M,10/100M,T6000,T6000,Router,10/100M,10/100M,10/100M,MCS,市委,Product Portfolio,TANDBERG 8000,?,完美、豪華、超,薄的外觀設(shè)計,?,2 x 52”,等離子,顯示器,?,卓越的高清晰度,圖像顯示功能,?,高保真音響系統(tǒng),?,其他功能同,T6000,TANDBERG 8000,.defined,exclusivity,The Ultimate Boardroom Solution,?,完美、豪華、超,薄的外觀設(shè)計,?,2 x 40”,等離子,顯示

16、器,?,卓越的高清晰度,圖像顯示功能,?,高保真音響系統(tǒng),?,其他功能同,T6000,?,最高速率,768kbps,（,IP,）,?,Presenter Package,可傳高清晰度,PC,圖像,可接收,4CIF,活動圖像,?,水平,360,視角，無盲區(qū),?,兩路獨立回聲抑制器,?,支持,SNMP,協(xié)議,?,Streaming,?,Downspeeding,Compact Set-top Unit for Small Meeting Rooms and Offices,.efficient teamwork,.the executive tool,TANDBERG 1000,?,一體化的超薄便

17、攜式通信系統(tǒng),?,可用于普通電話呼叫或視頻通信,?,確保高可靠性和通話保密的特性,?,基于信道質(zhì)量的自動系統(tǒng)配置提供高,質(zhì)量的視音頻,?,384 kpbs,（,ISDN,）,?,768 kpbs,（,IP,）,?,12,.1”,液晶平面顯示器及內(nèi)置攝像機,?,Streaming,?,Presenter Package,?,可傳高清晰度,PC,圖像,?,可接收,4CIF,活動圖像,The Professional and Executive Office Solution,TANDBERG 1000,統(tǒng)一操作,?,紅外遙控器,你是否用過手機撥號？,錄像機式的界面,彩標鍵,?,屏顯菜單,半透明顯示

18、，不影響主畫面,清晰的菜單結(jié)構(gòu),易于理解的格式,廣角鏡頭（,W.A.V.E),?,寬視角,無須不斷調(diào)整鏡頭,?,270,?,水平,和,76,?,垂直可視區(qū)域,?,水平,/,俯仰,/,變焦,?,7*24,小時長期工作保障,?,防塵膜片,?,保護外殼,?,機動化的云臺設(shè)計,?,隨意轉(zhuǎn)動,?,靜噪處理,定位器（,Tracker),解決語音定位的苦惱,?,快速準確定位,?,支持多攝像頭,?,視頻源切換,?,15,個預(yù)設(shè)模式,吊頂麥克風,（,Audio Science Microphone,）,解決大型會場拾音問題,?,T2500/T6000/T7000,?,廣闊的拾音區(qū)域,?,替代,6,個甚至更多普通

19、桌面,麥克風,PC Presenter,TF,（一）,PC,畫面老式傳送方法,VGA-PAL,converter,VGA-PAL,converter,CIF,352*288,CIF,352*288,800*600,352*288,Video IN,Video OUT,PC Presenter,TF,（二）,TANDBERG,傳送方法,SVGA,800*600,SVGA,800*600,800*600,800*600,VGA,IN,VGA,OUT,PC Presenter,TF,Easy PC connection,Performance,ViewStation,128/512/V.35,Vie

20、wStation,512,MP,ViewStation FX,VS4000,Desktop,桌面,Office,辦公室,Conference,Room,會議室,Board,Room,大型會議室,ViewStation SP,ViaVideo,ViewStation FX,?,根據(jù)用戶對高性能系統(tǒng)的,大型會議室,遠程教學,?,進一步增強了,Polycom,作為多媒體通信全球領(lǐng),先提供商的地位,新一代的高性能的會議電視系統(tǒng),靈活的會議組網(wǎng)能力,?,通過外接適配器支持多種網(wǎng)絡(luò),PRI,和,V.35 (T1/E1, ATM),以太網(wǎng)高達,2.0 Mbps,支持,H.320,和,H.323,呼叫,?,多個,I/O,接口