视频会议系统工作原理

1、视频会议系统工作原理,崔建生,2005,年,11,月,基本概念,?,视频会议系统（,Videoconferencing System,），,通常被称为电视电话会议、可视电话会议、会,议电视系统等，是一种以视频为主的交互式多,媒体通信系统，它利用现有的图像通信技术，,计算机通信技术以及微电子技术，进行本地区,或远程地区之间的点对点或点对多点之间的双,向视频，双向音频，以及数据等交互式信息的,实时通信。,视频会议系统的工作原理,?,基本的视频会议系统需要以传输网络为基础，由会,议终端设备和多点控制单元（,MCU,）组成。会议终,端设备采集会场的音视频信号进行编码成数字信号，,通过传输网络发给多点控

2、制单元（,MCU,），由,MCU,进行处理后再通过传输网络发给会议终端，会议终,端设备再将,MCU,发来的数据进行解码还原成模拟信,号输出到显示设备上，以实现“面对面”的交流。,?,视频会议系统的特点,真实、高效、实时,会议电视发展概要,?,60,年代始,世界发达国家开始研究模拟会议电视系统，并逐渐商用化。,?,60,年代末期,在压缩编码技术推动下，由模拟系统转向数字系统。,?,80,年代初期,形成非标准的国内会议电视网。,?,80,年代中期,大规模集成电路技术飞速发展，图像编解码技术取得突破，信道费用,降低，为会议电视走向实用提供了良好的发展条件。,?,80,年代末至今,多媒体技术、计算机技

3、术、通信网络技术日新月异。,H.200,系列建议，,规定了统一的视频输入输出标准、算法标准、误码校验标准及一系列,互通的模式转换标准，解决了不同厂商的设备互通问题，极大地推动,了会议电视的发展。,会议电视系统的两大框架建议,?,H.320,是,ITU-T,较早期的会议电视标准，该标准完全建立在一系,列会议电视专有的技术和标准之上,?,H.323,标准建立在通用的、开放的计算机网络通信技术基础之上，,H.323,系统在技术的先进性、功能的完善性、操作的方便,性、系统的可扩充性以及性能价格比等各方面，都比,H.320,系统具有明显的优越性。考虑到目前还有相当的视,频会议采用,H.320,标准，所以

4、目前的视频会议系统具有,H.320/H.323,双模式，以顺应科技的发展和向后的兼容性。,H.323,标准介绍,?,1996,年，,ITU,批准了,H.323,规范,?,H.323,标准涵盖了音频、视频及数据在以,IP,包为基础,的网络上的通讯,?,H.323,标准允许不同厂商的多媒体产品和应用能够,互操作，具有较高的兼容性,?,标准解决了点对点及多点视频会议中诸如呼叫与会,话控制，多媒体与带宽管理等许多问题,?,H.323,标准为,LAN,、,WAN,、,Internet,、因特网上的,多媒体通信应用提供了技术基础和保障,H.323,标准的体系结构及应用,?,H.323,为基于网络的会议系统

5、定义了四个,主要的组成部分：,终端,（,Terminal,）,网关（,GATEWAY,）,网闸（,GATEKEEPER,）也称关守,多点控制器（,MCU,）,终端,（,Terminal,）,?,在分组网络中能提供实时、双向通信的节点设备，也是一种终端用户设备,?,H.323,规定了不同的音频、视频和,/,或数据终端共同工作所需的操作模式,?,所有的,H.323,终端必须支持,H.245,，该标准用来协商通道的使用及容量,在发端，从输入设备获取的,视频和音频信号，经编码器压,缩后，按照一定格式打包，通,过网络发送出去；,在收端，来自网络的数据包,首先被解包，获得的视频、音,频压缩数据经解码后送入

6、输出,设备；,用户数据和控制数据也得到,了相应的处理。,网关,（,GATEWAY,）,?,网关也是,H.323,会议系统的一个可选组件。网关提供很多服,务，其中包含,H.323,会议节点设备与其它,ITU,标准相兼容的,终端之间的转换功能。这种功能包括传输格式（如,H.250.0,到,H.221,）和通信规程的转换（如,H.245,到,H.242,）。另外，,在分组网络端和电路交换网络端之间，网关还执行语音和图,像编解码器转换工作，以及呼叫建立和拆除工作。终端使用,H.245,和,H.225.0,协议与网关进行通信。采用适当的解码器，,H.323,网关可支持符合,H.310,、,H.321,、

7、,H.322,以及,V.70,标,准终端。,网闸,（,GATEKEEPER,）,也称关守,?,关守是,H.323,系统的一个可组选件，其功能是向,H.323,节,点提供呼叫控制服务。当系统中存在,H.323,关守时，其必须,提供以下四种服务地址：地址翻译、带宽控制、许可控制与,区域管理功能。带宽管理、呼叫鉴权、呼叫控制信令和呼叫,管理等为关守的可选功能。,?,虽然从逻辑上，关守和,H.323,节点设备上分离的，但是生产,商可以将关守的功能融入,H.323,终端、网关和多点控制单元,等物理设备中。由单一关守管理的所有终端、网关和多点控,制单元的集合称之为,H.323,域。,多点会议服务器,（,M

8、CU,）,?,MCU,是多点视频会议系统的关键设备,它的作用相当于一个,交换机的作用，它将来自各会议场点的信息流，经过同步分,离后，抽取出音频、视频、数据等信息和信令，再将各会议,场点的信息和信令，送入同一种处理模块，完成相应的音频,混合或切换、视频混合或切换、数据广播和路由选择、定时,和会议控制等过程，最后将各会议场点所需的各种信息重新,组合起来，送往各相应的终端系统设备。,导演控制,语音激励,主席控制,分屏显示,视频会议系统的主要技术指标,?,遵循的标准与协议,?,多点控制,MCU,技术要求,?,会议终端技术要求,遵循的标准与协议,?,H.323,是国际电信联盟（,ITU,）的一个标准协议

9、栈，该协议,栈是一个有机的整体，根据功能可以将其分为四类协议：,?,也就是说该协议从系统的总体框架（,H.323,）、视频编解码,（,H.263,）、音频编解码（,H.723.1,）、系统控制（,H.245,）、,数据流的复用（,H.225,）等各方面作了比较祥细的规定。,多点控制,MCU,技术要求,?,多点接入，支持,MCU,的级联,?,支持多种网络传输速率,?,支持硬双流技术,任何一个会场将本会场的两路视频（第二路可以是,PC,、,VCD,、录像机等）通过,MCU,传输到其它会场，这样其它会场在收看到发言会场视频的同时，还可以收看到发言者,的演讲稿、幻灯片等其它数据视频。,?,具有组播功能

10、,通过组播功能，可将会议场景广播出去，会场外用户只需在,PC,上安装免费下载的播放,软件即可同步接收并观看会议实况。,?,同时支持,4,、,9,或,16,画面显示,?,具有动态回音消除,(IDECTM),、自动增益控制,(AGC),、自动噪音抑制,(ANS),功能。,?,视频分辨率：,QCIF,、,CIF,、,4CIF 30fps,，,256kbps,及可以手动调整,?,网络接口：,IP(LAN,、,DSL,、,Cable Modem),、,10/100M,以太网，速率最高达,4Mbps,ISDN,、,Quad BRI S,T,，速率最高达,512kbps,。,会议终端技术要求,?,支持标准,

11、视频协议：,ITU-H.263,、,263+,或,H.264,；,音频协议：,G.711, G.722,；,数据协议：,T.120,?,视频编解码特性,分辨率：,QCIF,、,CIF,、,4CIF,；帧频：,10-25fps,可调,；,视频输出：,S-VIDEO,、,RCA,格式,PAL,、,VGA,、,SVGA,；,视频输入：,USB2.0,数字视频输入或,S-VIDEO,?,音频特性,音频编码：,G.711,：,64 kbps,，,G.722,：,48/56/64kbps,，,MPEG-4 ACC-LD,；,音频输入：,话筒输入，线路输入,RCA,；,音频输出：,线路输出,RCA,；回音抵

12、消,?,摄像机单元：,图像传感器,1/4 CCD,彩色,460,电视线,；,10,倍变焦,自动聚焦、自动白平衡传输速率,384Kbps-2Mbps,可调,?,系统时延,小于,250ms,?,网络接口,IP(LAN,、,DSL,、,Cable Modem),、,10/100M,以太网自适应。,视频会议系统方案设计原则,?,先进性,符合计算机、网络通讯技术和视频会议技术的最新发展潮流，应用成熟的系统,；,?,稳定性,能长期稳定地工作,，对工作条件和工作环境要求较低,系统启动快，恢复工作迅速；,?,实用性,系统设计应符合工程的实际需要，综合平衡系统配置的经济效应,；,?,集成性,高度集成，体积小，重

13、量轻，移动方便，功耗低；,?,可扩展性,既能支持广域网也能支持局域网，系统的扩容应快速、方便，增加的投资少,；,?,便利性,符合国际标准的软件、硬件、通讯、网络、操作系统和数据管理系统等方面的接口和,工具，使系统具有良好的灵活性、兼容性；,?,安全可靠性,?,经济性,综合考虑系统的性能和价格，性能价格比在同类系统和条件下达到最优,视频会议系统组网图案例,中科院研究生院视频会议系统示意图,广域网,MCU DST H.323,主会场,玉泉路园区,iPower 680,交换机,路由器,路由器,路由器,中关村园区,iPower 680.,第,11,分会场,VS128,上海宝钢集团,ISDN,会议电视网

14、,ISDN,网,南京分公司,T800,南通分公司,T800,NT1,NT1,V.35,ISDN 6PRI,MCU,股份公司通信机房,T800,ISDN 4BRI,ISDN 3BRI,ISDN 3BRI,4,楼多功能厅,T2500,董事会议室,T6000,NT1,NT1,NT1,ISDN 4BRI,ISDN 4BRI,董事会议室,T6000,宝钢大厦,NT1,ISDN 3BRI,上海分公司,T800,河北省邯郸市政府,IP,会议电视网,DDN,网,地县,T800,市政府,T2500,地县,T800,地县,T800,地县,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、豪华、超,薄的外观设计,?,2 x 52”,等离子,显示器,?,卓越的高清晰度,图像显示功能,?,高保真音响系统,?,其他功能同,T6000,TANDBERG 8000,.defined,exclusivity,The Ultimate Boardroom Solution,?,完美、豪华、超,薄的外观设计,?,2 x 40”,等离子,显示

16、器,?,卓越的高清晰度,图像显示功能,?,高保真音响系统,?,其他功能同,T6000,?,最高速率,768kbps,（,IP,）,?,Presenter Package,可传高清晰度,PC,图像,可接收,4CIF,活动图像,?,水平,360,视角，无盲区,?,两路独立回声抑制器,?,支持,SNMP,协议,?,Streaming,?,Downspeeding,Compact Set-top Unit for Small Meeting Rooms and Offices,.efficient teamwork,.the executive tool,TANDBERG 1000,?,一体化的超薄便

17、携式通信系统,?,可用于普通电话呼叫或视频通信,?,确保高可靠性和通话保密的特性,?,基于信道质量的自动系统配置提供高,质量的视音频,?,384 kpbs,（,ISDN,）,?,768 kpbs,（,IP,）,?,12,.1”,液晶平面显示器及内置摄像机,?,Streaming,?,Presenter Package,?,可传高清晰度,PC,图像,?,可接收,4CIF,活动图像,The Professional and Executive Office Solution,TANDBERG 1000,统一操作,?,红外遥控器,你是否用过手机拨号？,录像机式的界面,彩标键,?,屏显菜单,半透明显示

18、，不影响主画面,清晰的菜单结构,易于理解的格式,广角镜头（,W.A.V.E),?,宽视角,无须不断调整镜头,?,270,?,水平,和,76,?,垂直可视区域,?,水平,/,俯仰,/,变焦,?,7*24,小时长期工作保障,?,防尘膜片,?,保护外壳,?,机动化的云台设计,?,随意转动,?,静噪处理,定位器（,Tracker),解决语音定位的苦恼,?,快速准确定位,?,支持多摄像头,?,视频源切换,?,15,个预设模式,吊顶麦克风,（,Audio Science Microphone,）,解决大型会场拾音问题,?,T2500/T6000/T7000,?,广阔的拾音区域,?,替代,6,个甚至更多普通

19、桌面,麦克风,PC Presenter,TF,（一）,PC,画面老式传送方法,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,传送方法,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,办公室,Conference,Room,会议室,Board,Room,大型会议室,ViewStation SP,ViaVideo,ViewStation FX,?,根据用户对高性能系统的,大型会议室,远程教学,?,进一步增强了,Polycom,作为多媒体通信全球领,先提供商的地位,新一代的高性能的会议电视系统,灵活的会议组网能力,?,通过外接适配器支持多种网络,PRI,和,V.35 (T1/E1, ATM),以太网高达,2.0 Mbps,支持,H.320,和,H.323,呼叫,?,多个,I/O,接口