構(gòu)建視頻會議系統(tǒng)技術(shù)之IP網(wǎng)絡

趙日峰 趙 飛

摘要：根據(jù)IP網(wǎng)絡的主要特點，重點從網(wǎng)絡帶寬、壓縮技術(shù)、多播技術(shù)、傳輸協(xié)議、QoS等五個方面論述了基于IP網(wǎng)絡構(gòu)建視頻會議系統(tǒng)的技術(shù)要求。

關(guān)鍵詞：多媒體通信；IP；視頻會議

1前言

隨著多媒體計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了一種新的技術(shù)——多媒體通信技術(shù)，它是多媒體、通信、計算機和網(wǎng)絡等相互滲透和發(fā)展的產(chǎn)物，兼收了計算機的交互性、多媒體的復合性、通信的分布性以及電視的真實性等特點，具有明顯的優(yōu)越性。目前，如何在IP網(wǎng)紹中更好、更快地實現(xiàn)視頻、音頻的傳送已成為當今的研究熱點之一。

2基于IP網(wǎng)絡構(gòu)建視頻會議系統(tǒng)的技術(shù)要求

隨著IP網(wǎng)絡的速率越來越高，從窄帶走向?qū)拵?，承載業(yè)務從非實時走向?qū)崟r，IP技術(shù)已成為實現(xiàn)視頻、音頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務的最佳選擇。在IP網(wǎng)絡上建立視頻會議系統(tǒng)需要多種技術(shù)支持，是比較復雜、完整的多媒體應用系統(tǒng)。

2.1要有足夠高的帶寬

要傳送視頻，必須要有足夠的網(wǎng)絡帶寬，就像大車要有足夠?qū)挼鸟R路才能通行一樣，否則，視頻數(shù)據(jù)無法通過網(wǎng)絡。以一幀1024ｘ768像素的圖像為例，如果用12bit表示每個像素，則共需要9 4Mb,如果按照25幀／秒的傳輸速率，則1秒內(nèi)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量就是235Mb。在現(xiàn)有的網(wǎng)絡條件下，傳輸這么大的數(shù)據(jù)是無法接受的。

2.2要有好的壓縮技術(shù)

只有采用高壓縮比的壓縮算法，有效地降低數(shù)據(jù)量，才能使視頻、音頻數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)上傳輸成為可能。例如：在H 323會議系統(tǒng)中，圖像編碼主要采用H 261和H 263標準，支持cIF、QCIF的分辨率，而正在完善之中的H 264是比H 263和MPEG-Iv壓縮比更高的標準，節(jié)約了50％的編碼率，而且對網(wǎng)絡傳輸具有更好的支持，可獲得HDTV、DVD的圖像質(zhì)量。

2.3要有基于IP網(wǎng)絡的多播技術(shù)

多播是一種多地址廣播，發(fā)送與接收是一對多的關(guān)系。在傳輸過程中，發(fā)送端只需發(fā)送一次數(shù)據(jù)包，位于多播組內(nèi)的各個用戶就可以共享這一數(shù)據(jù)包。在視頻會議系統(tǒng)應用中，將一個節(jié)點信號傳送到各個節(jié)點時，無論是重復采用點對點通信，還是采用廣播的方式，都會嚴重浪費網(wǎng)絡帶寬，而多播技術(shù)將數(shù)據(jù)傳送分布到網(wǎng)絡節(jié)點中減少了網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)總量。

2.4要有相適應的傳輸協(xié)議

TCP、UDP協(xié)議均不能很好地支持視頻會議系統(tǒng)，這就需要與之相適應的協(xié)議，如RTP、RTCP、RSVP等。RTP運行在UDP之上，音頻、視頻等數(shù)據(jù)被封裝在RTP數(shù)據(jù)包中，每個RTP數(shù)據(jù)包被封裝在UDP包中，然后再封裝到JP包中進行傳輸。在底層網(wǎng)絡支持多播的情況下。RTP還可以使用多播向多個目的端點發(fā)送數(shù)據(jù)。RTCP是RTP的控制協(xié)議，負責反饋控制、檢測QoS和傳遞相關(guān)信息，對RTP的數(shù)據(jù)收發(fā)做相應調(diào)整，使之最大限度地利用網(wǎng)絡資源。

2，5要提供服務質(zhì)量保證

網(wǎng)絡服務質(zhì)量是網(wǎng)絡與用戶之間，以及網(wǎng)絡上互相通信的用戶之間關(guān)于信息傳輸與共享的質(zhì)量約定。第一，在任何網(wǎng)絡中，時延總是存在的。視頻會議系統(tǒng)具有較高的實時性和可靠性要求，為了獲得各會場的真實的現(xiàn)場感，音頻、視頻的時延都要小于0.25s,最大時延抖動應小于10ms。其次，在視頻會議系統(tǒng)中，還要求唇音同步，只有達到時間上的同步，才能自然有效地表達關(guān)于會場的完整信息。第三，允許一定的丟包率。因為人的感知能力有限，在一個視頻會議系統(tǒng)中，個別分組丟失，人眼是感覺不到的，因此可以允許一定的傳輸誤碼，丟包率應控制在人能接受的范圍內(nèi)。

3基于IP網(wǎng)絡構(gòu)建視頻會議系統(tǒng)的協(xié)議

基于IP網(wǎng)絡構(gòu)建視頻會議系統(tǒng)的標準主要有：H.323和SIP。

H.323沿用了傳統(tǒng)的電話信令模式，比較成熟，已經(jīng)出現(xiàn)了很多產(chǎn)品，形成了比較成熟的應用體系和市場體系。SIP協(xié)議將音、視頻傳輸作為Intemet上的一個應用，增加了信令和QoS要求，借鑒了其它In-temet標準和協(xié)議的設計思想，遵循簡練、開放、兼容和可擴展等原則，比較簡單，但其推出時間不長，協(xié)議并不是很成熟，應用也不是很多。

4結(jié)束語

隨著網(wǎng)絡、多媒體、通信技術(shù)的飛速發(fā)展和性能的提升，基于IP網(wǎng)絡構(gòu)建視頻會議系統(tǒng)技術(shù)會不斷被發(fā)展和完善，必將以其獨特的優(yōu)勢廣泛應用到Internet、Extranet、Intranet上，為政府機關(guān)、商業(yè)集團、科研院所、醫(yī)療機構(gòu)及普通個人等進行異地交流提供方便條件，成為工作、學習、生活中不可或缺的工具。