高清晰会议电视系统的工程设计方法探究

1、.：.；重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要会议电视作为一种新的通讯方式和运用，阅历了十几年的开展。会议电视系 统主要基于电视技术、图像编码技术和网络通讯技术，通常采用的技术规范包括 H、H、H、H、H和T等。随着MPEG规范的图像编码技术 的运用和网络根底设备的不断完善，建立高明晰会议电视系统的条件曾经成熟。 本文在这种工程技术和运用需求背景下，全面论述了高明晰会议电视系统工程设 计中的相关国际规范及关键技术，给出了高明晰会议电视系统的工程设计思绪、 系统实现过程，提出并讨论了设计和实现过程中的相关工程技术问题。作为会议电视系统设计的实际根底，本文首先在简要引见会议电视的开展现 状的根底上，详细

2、分析了H、H、H、H、H和T等框架协议。 作为工程设计的参照，本文给出了几种典型高明晰会议电视系统的设计和实现过 程。作为主要研讨内容，本文对高明晰会议电视系统的组网、实现、运营、维护 等工程问题进展分析讨论，归纳提出了一套可行的高明晰会议电视系统工程设计方法。关键词：会议电视，高明晰度，MPEG-，MCU，反向复用重庆大学硕士学位论文 英文摘要ABSTRACTe vidcoconferencing,as a ne!、ttelecommunication product has developed for tens of yearsVideoconfercncing system is bas

3、ed on the TV technology,and code thnology and net communication technology development,and the standard usuallyadopt includes：H、H、H、H、H and TWidl theimplementation of code technology of MPEG standard and the improvement of basic facilities for network,and now it is suitable for us to develop the hig

4、h-definition videoconferencing systemis article,by introducing the hi曲-definition vidcoconfcrcncings design process and application process,that article leads a discussion to the main problems that We oj隈m meet during the application and GllreoAs the video conferencing systems theory foundation,that

5、 article first analyses the cmrent development ofvideoconferencingIntroduced the H，H，H，H、 HTAnd嬲the main study objectthat article analysis the combine、 application and the carework of the high-definition videoconferencing system and砒 last give out an available construction designing way ofitKeywords

6、：Vidcoconferencc,High-Definition,MPEG-，MCU,Inversemuitiplex独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指点下进展的研讨任务及取 得的研讨成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人曾经发表或撰写过的研讨成果，也不包含为获得重庆太堂 或其他教育机构的学位或证书而运用过的资料。与我一同任务的同志对本 研讨所做的任何奉献均已在论文中作了明确的阐明并表示谢意。学位论文作者签名：俘耱舒签字日期：勿叮年朋矿日 学位论文版权运用授权书本学位论文作者完全了解 重废太堂 有关保管、运用学位论文的 规定，有权保管并向国家有关

7、部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。本人授权 重庆太堂 可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进展检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保管、汇编学位论文。严密()，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不严密()。(请只在上述一个括号内打“)学位论文作者签名：f襄黎碍翩撇厕签字日期：御年朋毋日签字日期：噼r月谚日重庆大学硕士学位论文 绪论绪论在人类社会里，人们离不开信息的传送。人类相互之间以及人类与外界环境 之间传送或交换信息的过程就是通讯。虽然所传送的信息有语声、音乐、文字、 图片、符号、数据及气味等多种方式，但可以将它们归纳为语音、图像和数据三 种主要方

8、式。通讯是目前运用最为广泛的一种方式，它是经过听觉获取语音、 音乐等信息的一种通讯方式。图像通讯是经过视觉获取图片、文字，符号等图像 信息的另一种通讯方式。在通讯的发送端，将图像信息变成电信号，在接纳端再 把它重现为视觉可获取的图像信息。由于人们获取的信息中图像信息占一切信息 的e以上，而且图像信息具有直观性强，信息丰富的特点，所以图像通讯在通讯 中占有重要的位置，并且在年代以后有了迅速的开展。图像通讯按照图像内容 的变化性质可以分为活动图像和静止图像两类。按照业务性质可分为电视广播、 、可视图文，可视、会议电视，图文电视、电缆电视等等。近些年会议 电视作为一种重要的通讯方式，在我国有了较大的

9、开展，并显示了突出的优越性。 会议电视就是利用电视技术和设备经过传输信道在两地或多个地点开会的一种通 信手段。早期的会议电视信号采用模拟信号，即由摄像机直接摄取人物或实物， 经过模拟信道进展传输，所占的带宽是MHz，犹如广播电视节日一样，缺陷是运 营本钱高，因此未能得到广泛推行和运用。年代以来，随着数字传输，编解码 技术的不断开展，会议电视的传输规范也随之完善。经过多年的努力，年月，国际电联(rru)经过了有关图像编码的H建议以及与它相互支持的H 系列建议，该系列建议处理了H及H等建议带来的TV制式和PCM 规范不兼容的问题，各国会议电视的适用化提供了可靠的根据，使得各厂家的电 视会议设备相互

10、兼容有了一定的规范根据。这样使各国会议电视业务在年以后得到了迅猛的开展和运用。经过了十几年的开展历程，随着技术的不断提高，会议电视的技术手段也逐 步完善。世纪令人瞩目的是视频技术的开展，人类对技术开展的追求是无限的， 传统会议电视系统暴露的矛盾与问题推进会议电视产品的更新换代。人们对视频 音频质量的要求越来越高，已不能满足传统会议电视系统的效果，在光纤技术的 飞速开展和传输带宽的不断添加，传输费用的不断降低等多方面综合力量的促进 下，图像通讯的瓶颈被翻开，高明晰度会议电视系统运用变为现实。传输问题与 图像编码技术的处理使会议电视技术的开展又有了新的飞跃，高明晰会议电视系 统在这样的条件下应运而

11、生。重庆大学硕士学位论文绪论课题背景随着人们生活节拍的不断加快，会议电视的通讯手段已成为人们生活中不可 短少的一部分。经过开电视会议到达节省时间，提高办公效率，降低本钱是大家 公认的非常好的方法。会议电视从世纪年代开展至今，阅历了模拟传输阶段，数字编码与传输 阶段。年代开场大规模运用，它为提高任务效率，实现远程的面对面交流，保 证团队的协同任务立下了汗马功绩。但是由于传统会议电视系统网络传输速率较 低，图像分辨率较差，难以满足人们不断增长的需求，在这种推进力下迫使传统 会议电视系统急待更新，技术的不断提高给这种需求发明了条件。目前高明晰会 议电视系统的技术问题己得到全面处理。会议电视开展现状今

12、天，会议电视曾经不再是一种高不可攀的系统，而是一种现实与便利的通 信手段。会议电视集合了图像，语音、数据的传输，让客户足不出户即可亲临世 界任何角落，使间隔 缩短，使世界变小。随着网络技术的飞速开展，电信运营商首先为他们提供了会议电视业务。我 国在会议电视的运用上起步并不晚，年原邮电部电信总局运用美国CLI公司的 产品建立了国家会议电视骨干网，一期工程覆盖全国l省、市、自治区、直辖市。 年月原邮电部开场筹建骨干网二期工程，使国家会议电视网变成由二级 MCU(多点控制器)组成的大型会议电视网，并向公众全面推行会议电视业务，对会议电视在我国的开展起到了重要的作用。信息化社会的不断提高，会议电视已成

13、为当前通讯领域开展最快的通讯方式 之一。不仅全国的电视会议由开场的一年几次开展到一年几百次，而且公用 的会议电视系统像雨后春笋般的崛起。同时会议电视的运用领域也不断扩展，不 再局限于简单的会议，而成为远程教学、远程医疗、远程招聘、远程监控等多种 运用方式的通讯手段。会议电视从代初进入大规模运用以来，开展很快，组网从IsDN专线发 展到口，会议电视终端体积从庞大开展到一体化、小型化，在世纪的最后几年， MCU又逐渐向运营化开展。应该说传统的数字会议电视开展余年来，提高非常 大。但是多年来会议电视系统的开展众多的运用主要是基于世纪末H框架协 议的会议电视系统之上，图像和语音处置技术在会议电视中的运

14、用相对滞后，在 H框架制定之初，就将HH定义为图像编解码算法，GllG G定义为语音编解码算法，并且不断没有变化。各制造商根本也是严厉遵照此 类算法，导致会议电视业务不断开展运用的同时网络系统却停顿在原有的程度之重庆大学硕士学位论文绪论上。年代后期，MPEG技术开展得非常迅猛，曾经从系统级设备进入了消费电 子的领域，MPEG的技术无论在视频方面还是音频方面相对于传统会议电视的编 解码技术都曾经有了很大的飞跃，高明晰数字电视的概念曾经深化人心，越发显 得HI和Gxx的技术落后于时代的开展。在这种情况下，高明晰会议电视 的运用呼之欲出。国内会议电视开展情况目前国内会议电视系统与技术的开展并不落后于

15、国外技术。自年国际电 联经过了H编码算法后，会议电视的国际规范逐渐完善。年代初期，就会议 电视的成熟产品而言，主要还是以国外厂家的产品为主。随着近年来计算机技术 的迅猛开展和规范技术的逐渐透明，国内对会议电视技术研讨的不断提高，目前 已与国外厂家的产品到达同等程度。从运用领域而言，国内会议电视系统网络的 规模与运用范围较国外更大。年“非典之后，会议电视的运用与网络的开展达 到了顶峰。下面对国内主要的具有典型特点的几个会议电视系统进展简单引见。l、全国会议电视骨干网 年建网，系统采用Mbps传输电路，MCU两级级联组网方式，全国设大区，各大区分别设置一台MCU，会议方式多采用主席控制方式。 、公

16、用电信局会议电视系统 专网电信局独立后，建立了全国党政专网会议电视系统。主用系统采用Mbps传输电路，属于高明晰会议电视系统。系统组网采用点对点方式，经过视音频矩 阵完成系统各点之间的切换任务，同时配备了网管系统，系统中的视音频矩阵及 终端设备均可经过网管系统控制，并且经过网管系统实现数据会议功能；备用系 统采用Mbps传输电路，MCU组网方式，MCU采用级联方式，但MCU全部设在北京主控制室。、联通公司口会议电视系统 联通公司会议电视系统是基于职网络的会议电视系统，网络规模可称全球最大，全网设置台MCU，通讯速率采用Kbps，每台MCU可接入台终端， 全网配备台GK网守，主用效力于公众客户，

17、目前用户终端超越户。、中国电信高明晰会议电视系统 中国电信集团公司于年月开场建立高明晰会议电视系统，系统采用Mbps传输电路，全网共个点，包括中国电信集团公司主会场、北京电信等 个分会场。系统采用点对点方式组网，经过一致的网管系统实现会议电视的管理 功能。该会议电视系统的管理可采用手动矩阵切换和网管系统管理两种方式，即 满足了H规范要求的主要会议电视管理功能，在软件系统出现缺点时又可以通重庆大学硕士学位论文 绪论过手动管理睬议，不会呵斥会议的中断。在主会场采用T数据效力器，可以实 现多点数据会议功能，包括电子白板、文件共享等。、中组部MPEG-会议电视系统中组部MPEG-会议电视网与中国电信高

18、明晰度会议电视网类似，但电路带宽 是Mbps，是目前终端点数最多的MPEG-会议电视网。全网包括套视音频终端， 一套网管系统和一套T数据会议效力器，控制中心经过x矩阵进展视音频信号的切换，经过一致的监控管理实现会议功能和流程管理，经过T数据会议 效力器完成数据会议的召开，实现数据传输、数据共享、电子白板和在线聊天等 功能。国外会议电视开展情况国外会议电视的开展比国内略早一些，在九十年代初，会议电视的国际规范得 到一致后，会议电视运用得到大规模开展。由于编码技术与硬件实现等多方面原 因，国外的会议电视技术与产品程度高于国内，甚至在九十年代初期国内没有成 型的会议电视产品。随着近些年国内会议电视业

19、务运用的日趋广泛，极大的推进 了国内会议电视技术的开展。目前，国外会议电视技术开展程度与国内根本一样， 由于运用的范围与方式不同，有时在产品功能与系统实现方式方面甚至还落后于 国内的程度。在会议电视系统方面，国外情况与国内也有所不同。国外会议电视运用更注 重适用与本钱，因此公用会议电视系统较少，基于专线组网的会议电视系统较少， 主要是基于ISDN或m网络的会议电视系统。从网络规模与数量上也低于国内。在 美国由于根底工业程度较高，铜缆质量较高，ISDN网络的情况开展非常好，因此 基于ISDN网络的会议电视系统开展很好。同时，由于文化的不同，Kbps通讯速率的图像质量与通讯费用可以被人们所接受，因

20、此基于ISDN或口网络的会议电视系统可以满足市场的需求。随着计算机与互联网技术的开展，推进了H协议 下的会议电视系统开展，但从目前的实践情况来看，Intemet是不能处理效力质量 问题的口网的效力质量问题长期不处理，会议电视业务就无法开展大规模商用。 在国外对于多点会议实现通常是经过MCU来实现的。电信运营商提供接入服 务，称为t riage。由于是基于ISDN或口网络，因此组网是灵敏机动的。与国内不同的是普通参与会议的点数和人数均不多。根据有关部门统计，普通会议多为方，_方的属于中等，大于方的会议及少，因此经过MCU实现较为方便可行。 由于参会人数少，因此会议室多为办公室或小会议室，所以对会

21、议室环境的要求 也就不需求很高。总之，由于我国的国情与运用会议电视业务的实践情况，导致会议电视系统 的运用范围与广泛程度高于国外。市场需求的不断扩展，极大的推进了技术的进重庆大学硕士学位论文绪论步。因此在近些年来，会议电视系统与网络的开展从某种程度上曾经超越了国外 程度。高明晰会议电视系统产品的现状会议电视开展至今已有三十多年，产品从音，视频编织码技术、传输带宽等方面 呈现出多层次开展趋势，满足了不同层次用户的需求，其中的高明晰会议电视发 展更是欣欣向荣。宽带高明晰会议电视在窄带会议电视根底之上开展而来，两套 系统在国内外开展呈现出不同的开展势头。在国外，会议电视还是以窄带为主，像Polycx

22、ym、VCON等厂商；宽带高明晰 会议电视主要的提供商为VBrick。FVC公司虽最早推出基于ATM网络的高明晰会 议电视，但随着ATM网络被口网络取代，FVC公司的视频会议产品便转向了窄带 系统。泰克公司那么运用MPEG-编解码推出了高明晰会议电视系统，每套会议终端 编解码分别，没有传统的MCU设备。国内较早推出高明晰会议电视产品有南邮天威、凯斯泰尔、博康、中兴通讯 和迪威视讯等公司。产品大都出如今(左右。国内和国外不同，较早的产品 都是基于E接口的，从最初的Mbiffs传输MPEG-，到个E复用传输MPEG-。近两年，由于网络的飞速开展，部分公司又推出基于P网络的高明晰会议电视产品。本文研

23、讨的目的与意义本文研讨的主要目的是提出高明晰会议电视系统的工程设计方法，为系统设 计与建立提供参考根据。今天，随着光纤技术的不断开展，网络带宽不断添加， 而且本钱的降低与猛烈的市场竞争导致电信运营商的资费大幅度下调，加上会议 电视的技术与国际规范的日趋完善，使得会议电视开展瓶颈被翻开，高明晰会议 电视系统已具备了开展的条件。而根据目前国内会议电视的网络现状和实践运用 的情况，会议电视系统的建立正从一个阶段向另一个阶段开展，经过了十几年的 开展，上世纪九十年代建立的网络已不能满足人们运用的需求，许多会议电视系 统的构造与设备面临老化与改造。从功能上讲，由简单的视音频互通开展到视音 频通讯与数据会

24、议相结合。从视音频觉得上讲，基于Mbps传输电路带宽的图像质 量也不能满足人们的需求。为了顺应市场开展的要求，建立高带宽的高明晰会议 电视系统已成为会议电视系统开展的焦点。本文是针对会议电视系统建立专业性 强，涉及问题多的特点，分析总结会议电视系统中的主要问题，提出了高明晰会 议电视系统设计与建立的方法，对于会议电视领域的系统设计、组网、技术问题 的处理有重要的意义。重庆大学硕士学位论文 高明晰会议电视国际规范及关键技术高明晰会议电视国际规范及关键技术会议电视系统框架协议在市场和技术的双重作用下，作为产品技术规范规范的产生是很自然的事情。 符合规范即意味着不同厂家、不同型号的设备可以进展通讯，

25、就像他们拨打 时并不要思索对方用的是什么型号的机一样。这是一项公用通讯产品大规模 投入运用的前提。 H年国际电报咨询委员会(CCIIT，如今称为国际电信联盟通讯规范部 u-T)的第研讨组成立了一个专家团队，专门研讨电视的编码问题，所用 的网络为综合业务数据网络ISDN，当时的目的是引荐一个图像编码规范，其 传输速率为mkbits(千位，秒)，m=l、。这里kbitst藿EISDN中称 为Ho通道。另有根本通道B的速率为kbits，xB=kbiVs。xHo=xB= kbiVs为窄带ISDN的最高速率。后来由于kbiffs速率作为起始点偏高，广泛性受限制，另外跨度也太大，灵敏性受影响，所以改为px

26、kbits，p=、， 。最后又把p扩展到，由于xkbits= kbits，其中=，根本上等 于MbiVs，实践上已超越了窄带ISDN的最高速率kbits，最高速率也称通道容 量。经过年以上的精心研讨和努力，终于在年月完成和同意了国际电报电话咨询委员会引荐书H，即采用pxkbits的声像业务的图像编解码，H简称px。由于H规范是用于电视和电视会议运用，所以引荐的图像编码算法必 须是实时处置的，并且要求最小的延迟时间，由于图像必需和语音亲密配合，否 那么必需延迟语音时间。当P取l或时，速率只能达至fJlkbits，由于速率较低只能 传明晰度不太高的图像，所以适宜于面对面的电视。当p时，速率kbit

27、s，速率较高，可以传输明晰度尚好的图像，所以适用于电视会议。H建议的视频紧缩采用了运动补偿预测和离散余弦变换相结合的混合编 码方案，这套编解码方案获得了很好的图像紧缩效果，可算是图像编码近年研 究成果的总结。从此，H规范的编码方法就成了其他图像紧缩规范的根底，并 在此根底上推出了H、H、MPEG-、MPEG-、MPEG-等系列规范。 H由于H的视频质量在低码率的情况下依然难以令人称心，因此盯UT在 H的根底上作了一些相当重要的改良，并构成了新的低码率图像编码规范二H。重庆大学硕士学位论文高明晰会议电视国际规范及关键技术H对于H的主要改良有： ()运动补偿采用了半像素精度并运用了环形滤波器。 (

28、)数据流的一些层次构造内容是可选的，使编码器的参数配置到达最优，以获得更低的码流，并能进展有效的过失掩盖和恢复。 ()采用了种可选项以提高执行效率：无范围限制的运动矢量；基于语义的算术编码；前向预测；能进展前向和后向预测的PB帧。 ()H支持种分辨率的图像格式：QCIF，CIF，SQCIF，CIF，CIF。其中前两种是H所支持的格式，SQC巧格式大约只能达至qQOF-半的分辨率，而CIF和CIF图像格式的分辨率分别为CIF的倍和倍。对CIF和CIF格式的 支持意味着H也能实现高比特流的视频编码。为了保证能在各种信道(特别是无线信道)不同的质量保证Qos需求下进展可 靠的通讯，H编码器又做了许多

29、改良，添加了多个选项，构成了H+。H+的各种改良和添加的选项，使得其编码器可以只用Hl一半的码率就能获得同 H相当的解码图像质量。 HH系列规范是m-T第研讨组修订并根据WTSCl号决议的程序，制定于 年，是视频会议的早期协议之一。主要针对窄带可视系统和终端设备。 H协议主要满足和顺应电路交换的特性，因此被广泛用于VSAT、DDN、ISDN 等电路交换网络。电路交换的特点是面向衔接，传输速率和时延稳定，时延小， 误码率低，因此视频会议的质量容易得到保证。其缺陷是衔接固定，带宽利用率 低，开放性差，设置衔接不方便。H系列规范中包括H系列规范和T 系列规范。H系列规范主要针对视听业务，详细来说是以

30、传送运动图像为主的 通讯业务。T系列规范主要针对声像业务，即传送静止图像的通讯业务。 H年rru-T同意了H规范。经过系列协议描画了各类实体设备和各类实 体间的通讯效力，处理了点对点及多点会议电视中，诸如呼叫与会话控制、多媒 体与带宽管理等许多问题。详细来说，协议主要提供了四类实体描画：终端、多 点控制器、网关、网守，并提供了呼叫模型、呼叫信令过程、控制音讯和复用标 准等通讯效力描画。H系统的主体构件有： ()H终端，终端提供了在点对点或多点会议中音视频和数据的通讯能力。()HMCU，多点控制单元(McU)可以分解为多点控N(MC)和媒体处 理(MP)，其中MC处置多点的信令，MP担任多点通讯

31、的媒体处置。重庆大学硕士学位论文 高明晰会议电视国际规范及关键技术()H网关，网关完成其他类型会议电视设备的适配。 ()H网守，网守担任区域管理，详细讲主要提供呼叫控制、地址翻译和带宽管理。H终端的构成和通讯协议主体： H终端主要有：视频编解码器、音频编解码器、数据运用通道、H复用层、系统控制单元、网络接口卡。协议中规定一切H终端至少要支持音频通 信的才干。H终端也必需支持H中规定的通讯控制协议，终端经过此协议 用来交换终端的才干、协调媒体逻辑信道的建立。此外终端必需支持H，中规定 的注册答应，形状(RXP)实时控制协议(RTCP)部分内容规定，经过此协议规定了端 与端之间如何顺序传送，接纳视

32、音频数据包，如何进展包序调整和抖动消除。另外，视频编解码器和T数据运用是终端的可选部分。如图所示。 H终端间建立通讯的过程如图所示，首先终端经过Q建立与远端的呼叫通道(假设有网守存在的情况下，需求先运用RAS信令得到呼叫允许，在图中是简化的过程)，在呼叫阶段端与端之间交换一些与此次呼叫相关的信息；并协 商建立H控制信道，在呼叫完成后，终端之间继续经过H控制信道间进展 才干交换，并在此根底上建立逻辑通道。进入正常通讯后，视音频数据经过基于 RTP的逻辑通道传输。H终端允许运用各种视音频编解码类型。l视频的l视频编解码L接纳缓冲l音频加r音频编解码卜_业嗵l数据IJ H黼JI封鲻瓣王匿l终端应l瑟

33、l呼叫控制H II用程序II RAS黼JH f图 H终端构成和通讯协议Figure H terminal constitute aad eonanunicafion agreement重庆大学硕士学位论文高明晰会议电视国际规范及关键技术TCP谇棒HQ(传输控制协议(TCP)型音讯翻开猡辑通道确认二之 H =?翻开j罗蛆诵道(传输控制协议(TP)RTP流!RTPRTP流(用户数据报协议(UDP)图端与端建立通讯的过程Figure The process ofcommunication builded terminal and terminal HH协议是rrU-T第十五研讨组修订并根据WTSCl

34、号决议的程序与年 月经过的，是运用rops以内的数字信道，在三个或三个以上视听终端间建立 通讯的规程。主要包括以下内容：l、规范终端与MCU问建立通讯的初始化规程； 、视频的切换与混合；、终端的识别与访问；、方式切换和数据的广播规程；、主席控制规程；、多级MCU级联的处置规程；、与T的控制与交互规程等等。假设要进入多点会议的通讯方式，除了端对端的通讯规程之外，还需求建立 多点通讯的规程。这些规程详细内容在H中定义，主要包括以下内容；()多点MCU与终端的通讯初始化过程。 ()在多点会议中，终端如何被标识并被其他与会终端访问。 ()视音频和数据的广播规程。()主席控制的规程。()多MCU级联情况

35、下的处置规程。重庆大学硕士学位论文高明晰会议电视国际规范及关键技术 TT是UT开发的用于多点视频会议或多媒领会议系统中与会各成员方进 行实时数据信息交换的系列规范。它可以包括文件传输、文字聊天、运用共享和 电子白板等运用。T模型规定了一个通讯根底构造和在此根底构造上的运用规 程。该模型遵照ISO开放系统互连(OSI)七层模型，每层向上一层提供业务，并向上一层提供业务运用的数据。T嗵信规范根底构造设计灵敏，它能同时处置多个运用，允许与电路交换的通讯网和基于分组的局域网以及数据网恣意组合衔接。 T协议族主要包括的协议：()T：多媒领会议的数据协议，它描画声像会议系列规范概貌，是有关多 媒体数据传送

36、草案的协议()T：通用运用程序模版，它是对声像会议系列规范中一切运用规程和细 节方面所涉及到的通用程序要素所进展的阐明。()T：多点通讯效力定义，本协议给出了多点数据传送效力的定义性模型， 它与T共同描画了多点数据通讯的规程。()T：多媒领会议的网络通讯协议栈，本协议给出多种网络条件下的通讯 协议栈，经过此协议栈向上层的多点通讯效力(t ics)提供可靠的端对端衔接。()T：通用会议控制协议，协议给出了会议管理、MCU和终端控制等方面 的高层框架。()T：多点通讯效力协议，它详细给出了多点数据通讯效力。 ()T：多点静止图像和注解协议，此协议是电子自板运用的根底协议。 ()T：多点文件传送协议

37、，此协议是文件分发运用的根底协议。 ()T：运用共享协议，它确定多点多媒体系统的音视频和辅助设备的控制方式。()T：文字聊天运用协议高明晰会议电视系统关键技术高明晰会议电视系统是视频通讯领域中的一项新技术，虽然它是从传统会议 电视开展起来，但相对于传统的会议电视而言，还是有很大的区别。高明晰会议 电视系统的关键技术主要有MPEG规范、音视频编解码、信令通讯、网络传输、数 据运用、多点处置单元、会议管理等技术环节。 MPEG规范一、MPEG简介关于图象紧缩曾经有了用于静态图像数据紧缩的JPEG和用于电视、会议 电视的图像紧缩规范H，但是更重要的是如何把计算机系统和广播电视结合起重庆大学硕士学位论

38、文高明晰会议电视国际规范及关键技术来建立一个一致的信息网络，即把多媒体终端衔接起来的网络。 为完成此义务，图像、伴音、存储和传输个方面需求有一个一致的规范才干进展广泛的交流，并且由于交流的广泛性，这个规范要适中，即图像质量要被广 泛认可，价钱本钱易被市场所接受。基于此目的，国际规范化组织(ISO)与国际电 工委员会(IEC)于年成立运动图像专家组(MPEG)。MPEG于年公布了它的第一个运动图像及伴音编码的通用规范MPEGl。MPEG包括MPEG一， MPEG-，MPEG-，MPEG-等规范。其中MPEGl针对码率为Mbits左 右的运用，是基于低端运用的视、音频的编解码规范；MPEG一那么是

39、针对高端应 用的，具有更高图像质量、更多图像格式和传输码率的图像紧缩规范；MPEG- 其目的是降低数码率的音频紧缩编码，适用于窄带可视。MPEG规范主要运用 于以下场所：家用卫星广播业务Bss地面数字电视广播ID，兀B 会议电视系统VCS 电子影院-EC 电子新闻采集系统鄹qG 个人通讯口c 多媒体邮件-MMM 网络数据库-NDB 家庭电视剧场-H，盯 遥控监视-RvS 视频点播VOD 二、MPEG-规范随着数字音频和数字视频技术的广泛运用，ISO的运动图像专家组(MPEG)在 年月提出了IS规范的建议草案，通称MPEG-规范。该规范适用于 数码率在Mbits左右的运用环境，也就是为CD-RO

40、M光盘的视频存储和放像所制定的。MPEG一规范可以处置各种类型的运动图像，提供了一些录像机的功能：正 放，图像冻结、快进、快倒和满放等。此外，还提供了随机存储的功能。MPEG-l规范在视觉可接受的情形下实现了图像信息的最大紧缩比，解码后 的图像质量细腻而且流畅，优于VHS级的视音频质量，对于大多数视频会议与图 像监控来讲是完全可以满足要求的。MPEGl规范对图像、伴音、存储媒体和传输制定了一致规范，故在这些功 能产品的开展上具有得天独厚的优势，用于MPEG-控制、采集、编辑及存储和重庆大学硕士学位论文高明晰会议电视国际规范及关键技术调用的工具集和运用系统既丰富又成熟。该规范将计算机工业、通讯工

41、业和消费 电子工业结合在一同，产生了种类繁多的新型运用产品，特别是加速了多媒体终 端的开展。MPEG-也加速了世界通讯网络建立的开展和完善，使世界各地的有 关产品和设备均能兼容联网，加快了建网速度，推进了产品竞争，从而加快了多 种相关技术的开展，降低了多种领域产品的本钱和售价。三，MPEG-规范MPEG-于年开场制定，年正式定稿。该规范是针对规范数字电视 和高明晰电视在各种运用下的紧缩方案和系统层的详细规定，编码率从Mbits- lOOMbits，规范的正式规范在ISOIECl中。MPEO-不是MPEG-的简单升 级，而是在系统和传送方面做了更加详细的规定和进一步的完善。MPEG一特别 适用于

42、广播级的数字电视的编码和传送，被认定为规范明晰度电视(SDT弋，)和高清 晰电视(HDTV)的编码规范。MPEG-还专门规定了多路节目的复分接方式。此外，MPEG-还兼顾了于ATM信元的适配问题。MPEG-规范目前分为个部分，统称为ISOIECl国际规范。各部分的内容描画如下：第一部分_ISOIECl-l，System：系统，描画多个视频、音频和数据根本码流合成传输码流和节目码流的方式。第二部分腮OIECl-，Video：视频，描画视频编码方法。第三部分-ISo，IECl，Audio：音频，描画与MPEG-音频规范反向兼容的音频编码方法。第四部分一ISOIECl-，Compliance：符合测

43、试，描画测试一个编码码流能否符合MPEG-码流的方法。第五部分一SOIECl-，Software：软件，描画了MPEG一规范的第一、二，三部分的软件实现方法。第六部分-ISOIECl-，DSM-CC：数字存储媒体命令与控制，描画交互式多媒体网络中效力器与用户间的会话信令集。 第七部分规定不与MPEG-音频反向兼容的多通道音频编码。 第八部分现已停顿。第九部分规定了传送码流的实时接口。 前面六个部分均已获得经过，成为正式的国际规范，并在数字电视等领域中得到了广泛的实践运用。MPEG-是一个通用性的视音频紧缩规范，对不同的运用需求，要求能对输 出码率和图像质量进展控制。MPEG-经过紧缩后的视频流

44、和音频流叫做根本流 (E研，视频流和音频流需求组合在一同，同时加上一些时间信息和管理信息，共同重庆大学硕士学位论文 高明晰会议电视国际规范及关键技术组成复合信息流即系统流(ss)。系统流支持五项根本功能：解码时多紧缩流的同步， 将多个紧缩流交错成单个的数据流，解码开场时缓冲区的初始化，延续的缓冲区 管理，时间识别等。MPEG-中，一个音频视频节目流解码系统的原型如图所示。由系统、音 频和视频解码器组成。节目流解码系统以一个包含紧缩层的系统层节目流为输入， 并依托节目流解码器从输入流中提取时间信息。节目流解码器对输入流进展多路 解调，产生作为音频、视频解码器输入的单个原始数据流，最后结果就是经过

45、视、 音频解码器解码后的视频、音频恢复信号。的视频的音频 翻MPEG-解码表示图Figure MPEG- Diagram of Caxlec dements在高明晰会议电视中，一切设备均遵照国际MPEG一规范，在Mbits下传 送会议电视节目，可实现对视频和音频进展紧缩，产生符合前面引见的MPEG一 规范的数据流，再经信道编码后构成个至个G(Mbits)输出接口，可以与具有G接口规范的传输系统(如卫星、数字微波、光纤等)相连，将紧缩后的 电视信号传输出去。高明晰会议电视终端在接纳端按照图解紧缩，恢复后的视 频信号优于DVD影碟回放的图像质量，音频为立体双声道信号输出，音质优美。四、MPEG-规

46、范MPEO-*示准集近年来图像分析，图像紧缩，视频紧缩，计算机视觉，信号 处置等领域的最高研讨成果的大成。它不但是第一个让用户在接纳端对画面可进 行操作和交互式访问的规范，而且由于其低码率，高度灵敏性，兼容性，可伸屈 性，强抗错性和可扩展性，也将是第一个处理信息产业中电视、通讯、计算机这 三大网络的所谓“数字会聚问题的规范。因此，MPEO-将广泛运用于以下领域： 各类多媒领会议，低比特率挪动多媒体通讯，Internet上的视、音频通讯，实时场 景监控，基于内容的交互多媒体数据库检索，基于内容的视频编码和视频合成等。 MPEG-规范提供一整套技术规范以满足多媒体作者，网络效力商和最终用 户的要求

47、：()对于多媒体作者，MPEG-可以使基于数字电视、动画、网页等内重庆大学硕士学位论文 高明晰会议电视国际规范及关键技术容的制造具有极大的灵敏性和可反复利用性。并易于维护和产权管理；()对于网 络效力商，MPEG-提供各网络之间的交流信号，这些信号将有助于各向异性的不同网络之间传输最优化；()对于最终用户，MPEG-纯小型和较大型终端上提供诸照实时通讯、警戒和挪动多媒体的很多交互性功能。 五、MPEG-规范MPEG-将规定一个用于描画各种不同类型多媒体信息的描画符的规范集 合。MPEG-将规范化一种用来定义描画方案的言语，带有与之有关的MPEG- 数据的AV素材，就可以被加上索引，并可进展检索

48、。这些素材包括了静止图像、 图形、D模型、音频、言语、视频以及关于这些成份如何组成一个多媒体表述的 信息。在这些通用数据类型中的特殊情况可以包括面部表情和个人特征。MPEG-像MPEG家族中的其他成员一样，是针对满足特定需求的音、视频 信息的规范化表述，而规范化的功能之一就是对其中相应部分提供参考。MPEG 一是在其他规范表述诸如MPEG-l、MPEG-和MPEG-等根底上建立起来的。 举例来说，也许一个用于MPEG-的外形描画符，在MPEG一的环境里能够会有 协助 。同样的，用于MPEG-l、MPEG-的运动矢量区也能够有这样的情况。音视频编解码会议电视需求处置传输的主要数据就是图像语音数据

49、，图像和语音是会议电 视的灵魂，会议电视的开展也不断伴随着音视频编解码技术的开展而开展。高清 晰会议电视系统更是因具有杰出的声像质量而在专业高端用户中得到广泛运用。 一幅x中等分辨率彩色图像，采用位比特量化的数据量约为Mbit，假设 按每秒帧的速率播放，那么需求传输的码率高达Mbits，要在有限的带宽上传 输如此之高的码流是很不现实的，在这样的情况下，音视频编解码技术显得尤为 重要。同时随着对音视频编解码技术的不断分析研讨，传输如此之高的码率也没 有必要。一、视频紧缩编解码技术 在众多的编解码技术中，MPEG系列规范，其编解码器中采用的关键技术都是帧内离散余弦变换(OCT)编码、帧间预测运动补

50、偿和霍夫曼编码等技术，在一定码 率下得到了良好的图像质量，从而在文娱、影视、节目传输以及数字电视领域得 到了广泛运用，同时MPEG-规范中的分级紧缩机制也适宜在不同带宽信道中传 输，以满足不同层次用户的需求。二、音频紧缩编解码技术 按照紧缩方案的不同，可以将其划分为时域紧缩、变换紧缩、子带紧缩，以及混合紧缩。、时域紧缩技术重庆大学硕士学位论文 高明晰会议电视国际规范及关键技术直接针对音频PCM码流的样值进展处置，经过静音检测、非线性量化、差分 编码等手段对码流进展紧缩。此类紧缩技术的特点是算法复杂度低、声音质量一 般、紧缩比小、编解码延时最短，普通多用于语音紧缩，低码率运用场所。、子带紧缩技术

51、 它是以子带编码实际为根底的一种编码方法。这种方法的详细思想是首先把时域中的声音数据变换到频域，对频域内的子带分量分别进展量化和编码，然后 根据心思声学模型确定样本的精度，从而到达紧缩数据量的目的。这种紧缩方式 会引入大量的量化噪声。然而根据人类的昕觉掩蔽曲线，在解码后，这些噪声被 有用的声音信号掩蔽掉了，入耳无法觉察，同时由于子带分析的运用，各频带内 的噪声将被限制在频带内，不会对其他频带的信号产生影响。相对时域紧缩技术 而言，这种技术要复杂得多，同时编码效率、声音质量也高，编码延时亦相应增 加，目前广泛运用于数字声音节目的存储、制造和数字化广播流程中。、变换紧缩技术 它与予带紧缩技术的不同

52、之处在于该技术是对一段音频数据进展“线性的变换，对获得的变换域参数进展量化、传输，而不是将信号分解为几个子频段。通 常运用的变换有DFT、DcT、MDcr等。根据信号的短时功率谱对变换域参数进展 合理的动态比特分配可以使音频质量获得显著改善，而相应付出的代价那么是计算 复杂度的提高。三、视音频信号的同步播放 会议电视中，唇音同步是很重要的一个技术环节。会议电视中的音视频分开解码，普通来说视频编解码的延时比音频编解码延时大，必需进展唇音同步处置。 传统的窄带会议电视系统处理唇音同步问题普通是将音频自动延迟，调理音频解 码的时间延迟来保证唇音同步。高明晰会议电视系统从音视频编解码中就处理了 音视频

53、同步问题，这是由于MPEG-协议中将视频和音频采用了PrsDTS时间标 签进展关联，从原理上更科学地处理了唇音同步的问题。高明晰会议电视正是将 MPEG-编解码技术的这些优势运用到会议电视，为会议电视系统提供了杰出的 声像质量。信令通讯高明晰会议电视是一种多点双向通讯多媒体业务，多点控制技术保证多个点 之间协同任务，多点控制在会议电视中是采用通讯信令机制来完成的。传统的H哙议电视系统通讯信令采用BAS码的构造，传输带宽仅为bits，限制了信令的传送带宽，正是由于信令的带宽低，又为了节省有限的带宽传送信令，而采 用了霍夫曼编码的方式，将信令分为单字节信令、SBE码、MBE码等，添加了信令解析的困

54、难。另外，由于H嘞议中的信令没有定义确认机制，使得信令发送重庆大学硕士学位论文 高明晰会议电视国际规范及关键技术端无法确认接纳端能否收到了信令，给会议电视系统添加了许多不确定要素，导 致了系统不稳定性的添加。高明晰会议电视采用单独的一个时隙传输控制信令， 并采用可靠的Q链路协议，类似于七号信令的处置机制，彻底改动了会议电视系统中的信令通讯机制。详细优点如下；()具有CRC校验，超时重发等优点，可以经过Q(用于帧方式承载业务的 ISDN数据链路层技术规范)保证端到端控制信令完全无误码，使会议电视的信令控 制象交换机一样准确和可靠；而传统的H窄带会议电视信令没有任何校验措 旌，信令容易由于信道误码

55、而出错。()采用了独立的时隙传送信令，使信令信道带宽达至lJkbiVs，大大提高了信 令的传输效率，使控制变得更加及时；而传统的H窄带会议电视的信令通讯带 宽仅为biVs，使信令控制延时效应大。()本规范由于采用了可靠的信令传输机制，每个发送的信令信息均能得到对 方确实认，使通讯流程变得简约；而传统的H窄带会议电视为了防止信令误码， 采用了循环发送信令的方式，使通讯流程繁琐，不利于制造商实现。()信令音讯类型一致采用了两个字节长度，并采用类似交换机信令的方法， 信令音讯定义了一致的帧构造，便于信令解析，且利于制造商实现；而传统的H 窄带会议电视的信令音讯类型有单字节、SBE码、MBE码等多种类

56、型，不便于信 令解析。高明晰会议电视系统正是采用了更科学合理的信令传输机制，保证了高明晰 会议电视系统的稳定性和可靠性。网络传输高明晰会议电视系统的实现与宽带开创两络息息相关，现用会议电视的承载 网络平台主要是ISDN，X(分组交换数据业务)和帧中继、SDH，ATM和分组口 网。其中ISDN推出的初衷是为语音、数据、图像等综合业务提供一个公共网络平台，但其传输速率却满足不了如今多媒体通讯的要求，就会议电视而言，只能作 为窄带会议电视系统的传输网络，不能作为高明晰会议电视系统的承载平台。X 和帧中继、SDH，ATM和分组口网那么为宽带传输网络，可作为高明晰会议电视系 统的传输网络平台。网络带宽在

57、Mbits时，视频可达至J每秒帧无马赛 克的图像效果。要到达高明晰视频效果，理想的传输速率要在Mbits以上。对于 分组网络，传输带宽可动态分配，但需求有效的Qos(效力质量)效力来保证会议电视传输数据的快速传输。对于电路交换网络，因用户网络接口速率是固定的，要 传输更高明晰的会议电视图像需求采用信道复用技术，将多个用户网络接口复用 成一条传输链路，完成会议端到端的高速数据传输。重庆大学硕士学位论文高明晰会议电视国际规范及关键技术数据运用如今的会议电视系统曾经从原来单纯的音视频广播开展到如今的多媒领会议 运用，数据会议即是其中不可短少的一个重要组成部分。在高明晰会议电视系统 中，数据会议是采用

58、T规范来完成的，数据会议传输带宽为-kbits可选， 极大的满足了不同客户对数据会议速率的要求。在远程教育、远程培训以及远程 的图标分析等业务运用中，对数据会议传输速率有较高的要求，高明晰会议电视 系统kbits的数据会议速率即满足了这一客观需求。多点处置单元多点处置单元(Met是会议电视中一个重要的组成部分，是系统的多点汇接 设备，用于衔接系统中的各个会议终端或级联的二级MCU，实现视频切换、语音 混合、系统控制，数据会议、多画面以及MCU级联等多种功能，是系统中的一台 多媒体交换机。高明晰会议电视需求宽带传输，其中的多点处置单元就需求宽带 的用户接口和多点的接入才干。多画面方便用户可以同时

59、看到多个会场的图像， 便于会议中多个会场同时进展讨论，高明晰会议电视采用的是MPEG-视频编解 码技术，多画面就需求对这些高分辨率的视频进展处置和合成。系统的晋级和扩 容也是高明晰会议电视必需处理的一个技术环节，高明晰会议电视系统采用MCU 级联的方式组成层次性的星形拓扑构造以满足多用户群体的需求。嵌入式、模块 化的系统构造也是多点处置单元性能稳定、晋级扩容方便的保证。 会议管理一个运用广泛的系统离不开集中管理，高明晰会议电视同样如此。会议管理 是一个综合协调机构，它应完成会议召集，会议进程控制、网络通讯以及各功能 模块间的协调任务，实现与各功能模块的衔接，对各功能模块的任务情况进展监 视。高

60、明晰会议电视系统的会议管理采用人机界面来完成，利用计算机软件实现 对设备的控制和管理。高明晰会议电视是一套很专业的公用系统，要让未曾接触 过会议电视的普通用户对这些专业系统运用自若，就需求做好会议管理的人机界 面，做到界面直观，表达通俗易懂，操作方便、功能完善。重庆大学硕士学位论文 高明晰会议电视系统设计思绪高明晰会议电视系统设计思绪高明晰会议电视系统概述人类对技术开展的追求是无极限的，传统会议电视所暴显露的矛盾必然引发 会议电视产品的更新换代。随着图像编解码技术和宽带通讯技术的日益开展，人 们对会议电视的视音频质量要求越来越高，随即应运而生了高明晰会议电视系统。 业内，通常把MPEG规范的定