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详述IP视频会议技术(1)

摘要:本文从IP视频会议的标准,IP视频会议系统与传统的视频会议系统的比较,IP视频会议系统的组成,如何确保IP视频会议质量, 视频会议领域的未来趋势等方面,详细地介绍了IP视频会议技术。
关键词:视频会议,H.323协议,IP视频会议,IP视频会议质量。

视频会议就是通过终端与网络,使身处异地的与会者可以就同一议题参与讨论,相互之间不仅可以听到发言者声音而且还可以看到发言者的图像及背景,同时还可以交流有关该议题的数据。文字。图表等信息,因而与会者可获得比电话会议丰富得多的各种信息,随着超大规模集成电路和计算机技术的发展,集计算机的交互性。网络的分布性和多媒体信息的同步性为一体的多媒体会议电视系统突破了计算机。通信。电视等传统的界限,为人们提供了全新的交互服务。

当前,全球对视频会议设备需求量猛增,尤其是自“非典”事件发生之后,为了确保安全,许多大公司都通过视频会议、远程电话会议、网络会议等手段进行商业活动。

基于N-ISDN或PSTN的视频会议系统虽然也能传输多种媒体信息,但它是利用现有专用或通用的通信网络,采用简单的时分复用(TDM)方式在同一信道上传输多路信息,而没有从多媒体通信系统结构。连接和控制协议出发来进行系统设计,因此人们对通信进程和媒体信息的交互控制能力都非常有限。

随着Internet和局域网的发展以及PC桌面系统的普及,交互式视频会议传输网的基础正由基于电路交换式的N-ISDN或PST向基于分组交换式的IP网过渡,由专门会议室型向个人桌面型发展。IP视频技术对传统的会议模式产生了前所未有的冲击,切实为人们提供了更快捷更优质的沟通手段,引发了通信领域新的革命。IP 视频技术具有低廉的运行成本和高质量的通信服务等明显优势,基于IP 视频的各种解决方案也广泛应用到了我国企业决策、远程教学、远程医疗等领域。本文着重IP视频会议系统。

一、IP视频会议的标准

为了解决不同厂商产品之间的互通问题,建立起全球统一的视频会议标准,国际电信联盟(ITU)的电信标准化部门(ITU-T)自1990年以来制订发布了一系列有关视频会议的标准,从而形成了一套有关视频会议的完整标准体系。目前,视频会议系统的建立可以依据ITU-T的两大框架建议H.323和H.320来进行。

1990年推出的H.320标准是第一代视频会议标准,主要适用于窄带ISDN(N-ISDN)网及非拨号专用网,集中定义了ISDN上的视频会议以及速率为56kbps~2Mbps的视频会议,也是现今发展最为成熟的技术和系统。

1996年推出的H.323定义了在LAN、Intranet以及Internet上的视频会议框架性建议。它使符合标准的不同厂商的系统,可以在LAN上进行相互通信,是视频会议发展的新方向。H.323定义了在LAN上进行视频通信的设备、规程和协议。H.323使用与Internet协议兼容的IETF RTP/RTCP标准,并计划使用各种分组交换网(PSN)协议,包括TCP/IP和Novell SPX/IPX协议。H.323协议就是IP视频会议的标准。

在初期,由于IP协议不是很普遍,基于ISDN线路,符合H.320协议的产品占主要比例,随着几年IP协议的普遍应用和互联网的高速发展,特别是对于宽带网络的预见,符合H.323协议的产品自2000年开始,在整体市场中占有的比例急剧上升。随着IP技术的不断提高和改善、国际标准的制订,IP视频业务的应用范围必定会逐渐扩大,基于H.323平台的应用将日益广泛。

H.323标准涵盖了包交换网络上的音频、视频、数据通信,解决了点对点以及多点视频会议中诸如呼叫与会话控制、多媒体与带宽控制等问题。H.323引用T.120协议来处理数据交换。

在H.323建议中,采用的图像编解码格式有H.261、H.263、H263+。H.263以及H.263+能够对图像提供更大的压缩速率,能够在低码率下提供比H.261更好的图像质量,因而更适合IP网络应用

音频编码格式必须兼容G.711语音编码,另外也可以选择使用G.722、G.723.1,G.728,G.729或MPEG-1的语音编码标准。

基于IP网络的电视会议系统采用了分组交换技术,因为分组交换不保障有序性和固定延时,因而不能保证有固定的延时和带宽。为了较好解决实时通信的业务质量,采用了UDP/IP、RTP、RTCP以及RSVP等协议。

H.323具有以下主要优点。H.323协议被设计成运行在通用的网络体系结构之上,具有网络独立性。H.323协议提供了网络带宽管理功能,能够对网络中并发的H.323连接数和H.323应用可获得的带宽总量进行限制。H.323提供了连接基于电路交换或ISDN的视频会议的手段。H.323支持多点会议和多点会议广播(multicast)功能。H.323实现了不同厂商的多媒体产品和应用的互操作等

二、IP视频会议系统与传统的视频会议系统的比较

以前传统的视频会议系统是基于专线的H.320协议,需要固定路由及QoS保证的视频会议系统。主要采用ISDN或E1接入。虽然图像,声音的质量比较理想,但用户端设备及MCU(多点控制单元)的价格比较昂贵,小型企业和个人用户不可能接受。

由于H.320协议与H.323协议(IP视频会议系统协议)在视频,音频上的压缩协议基本相同,所以,在相同带宽情况下,H.323视频会议(IP视频会议系统)与H.320视频会议质量基本相同。

对于以ISDN接入的桌面型H.320视频会议来说,用户终端需要和固定的ISDN专线绑扎,不能移动,另外,如果召开一个跨省市的会议时,用户还需缴纳长途费,这不仅给用户带来了不便,还增加了用户负担。而H.323视频会议系统(IP视频会议系统)则不存在上述问题,因为,对于因特网用户来说,不存在长途费用的问题,并且,只要H.323视频会议用户的微机上安装了客户端软件、压缩卡及摄像头,并登陆因特网,成功向Gatekeeper(关守)注册后,就可以通过MCU(多点控制单元)随时随地召开会议,非常灵活、方便。一方面为用户节省了大量投资成本与维护成本,大大提高了企业的信息沟通效率;另一方面也为运营商吸引用户,拓展了新的增值业务。

三、IP视频会议系统的组成

根据H.323建议,IP视频会议系统由会议终端(Termial)、网关(gateway)、网闸(gatekeeper)、IP网络以及多点控制器 (MCU)组成。

终端是提供单向或双向实时通信的客户端。所有终端支持语音通信,可选支持视频和数据通信。

网关用于实现与非H.323终端的连接。

网闸执行保护数据网络完整性的功能,主要包括地址转换、访问控制和带宽管理等。

高速IP网络:随着家庭用户对Internet的需求增加以及对于信息交流的更高要求,高速IP网络将会得到快速发展,目前通过重新铺设5类线,用户可以获得10M甚至100M的接入带宽,可以充分支持会议电视业务。利用VLAN交换机代替集线器、支持IGMP路由器、通过帧中继和ATM网络传输图像、保证带宽等措施可以较好地保证会议电视的传输质量。

多点控制器用于支持三点或多点之间的网络会议,由必要的多点控制器(MC)和零个或多个多点处理器(MP)组成。MC确定所有终端的音视频处理能力并控制会议资源。MP混合、交换和处理音频、视频和数据流。

多点会议分为集中式、分散式和混合式多点会议三种模式。

集中式多点会议必须配备MCU。所有的终端以点对点的方式向MCU发送音频、视频、数据和控制流。MC集中管理会议。MP进行音频混、视频混合和数据分发,并回送参加会议的各终端。集中式多点会议允许所有来自不同厂商的H.323终端加入会议。

分散式多点会议使用了Multicast技术。参加会议的H.323终端将音频、视频流广播给其他参与会议的终端,控制信息则以点对点方式发送给MC。接受终端负责处理接收的音频、视频流。分散式多点会议会议把对网络资源的占用低,并能大幅度地降低成本。它要求网络的配置支持网络广播。

混合式多点会议综合了集中式多点会议和分散式多点会议的特点。参加会议的H.323终端将音频、视频流选择其中之一以点对点方式发送给MC,剩下的以广播方式发送给所有的H.323终端。

通过MCU可以将集中式多点会议和混合式多点会议连接起来,可实现更大的灵活性。

此外,H.323还定义了“松散联系”会议用于支持大规模的会议。在该模式下,参会者被分为主动参与者和被动参与者,主动参与者又分为永久成员和临时成员。被动参与者仅能观看会议。通过临时成员与被动参与者的角色转换,允许更多的参与者发表意见。

 

转载地址:http://www.voipchina.cn/technology/2004-03-17/36327.shtml

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