基于H.323網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)研究

公衍錕

本文結(jié)合了視頻會(huì)議發(fā)展的歷程，以及國內(nèi)外先進(jìn)的視頻會(huì)議產(chǎn)品、技術(shù)，對(duì)H.323網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議進(jìn)行分析、研究。首先，在概述部分中，介紹了該視頻會(huì)議系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)。然后，介紹了H.323網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議中的關(guān)鍵技術(shù)，包括視音頻編解碼技術(shù)、音視頻同步技術(shù)、P2P技術(shù)，以及應(yīng)用層組播技術(shù)。在分析以上技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了具體的解決方法與措施。希望可以促進(jìn)該網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議的快速發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】H.323 網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議 技術(shù)研究

視頻會(huì)議是以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為依靠，通過系統(tǒng)連續(xù)向多個(gè)與會(huì)者傳遞信息、活動(dòng)圖片，以及數(shù)據(jù)。從某種意義上來講，視頻會(huì)議就是一種通信系統(tǒng)。視頻會(huì)議的優(yōu)勢在于，不同地理位置的與會(huì)者，可以采用圖片、聲音的交流方式，就某項(xiàng)工作進(jìn)行洽談。這樣，不僅提高了工作的效率，而且節(jié)省了人力、物力、財(cái)力方面的資金投入。據(jù)相關(guān)數(shù)字統(tǒng)計(jì)，近年來國內(nèi)外視頻會(huì)議的市場占有率呈現(xiàn)出明顯的上升趨勢。與此同時(shí)，H.323視頻會(huì)議系統(tǒng)由于在數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、處理中具有很大優(yōu)勢，所以受到了各大廠商的歡迎。

1 H.323協(xié)議概述

最早，會(huì)議電視系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的H.320標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)的兼容性比較好。隨著科技的快速發(fā)展，為了滿足客戶的深層需求，國際電信聯(lián)盟制定了新的視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)，即：H.323標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)包括多個(gè)方面的內(nèi)容。比如：終端設(shè)備、音頻、視頻、數(shù)據(jù)傳輸、網(wǎng)絡(luò)連接、通信控制等。另外，基于多點(diǎn)會(huì)議，H.323安裝了多個(gè)設(shè)備，包括（控制單元、設(shè)備、處理器、關(guān)守、網(wǎng)關(guān)）等。在以上協(xié)議中，最基本的單元是“域”。H.323協(xié)議終端設(shè)備包括三個(gè)，分別是終端、網(wǎng)關(guān)、多點(diǎn)控制單元。多點(diǎn)控制單元分為MC、MP，它的功能是提供多點(diǎn)會(huì)議。終端的作用是滿足用戶實(shí)時(shí)性、雙向性的通信需求。終端設(shè)備具有可呼叫、不可呼叫的性質(zhì)。網(wǎng)關(guān)主要是實(shí)現(xiàn)H.323終端、以及其他設(shè)備終端的通信服務(wù)。除此之外，H.323協(xié)議利用不同的網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)⒈旧淼慕K端與其他終端連接在一起。

2 關(guān)鍵技術(shù)與解決方案

2.1 視音頻編解碼技術(shù)

與傳統(tǒng)的模擬信號(hào)相比，數(shù)字視音頻信號(hào)的優(yōu)勢更大。然而，由于數(shù)據(jù)龐大，給傳輸造成了很大困難。鑒于此，可以使用壓縮技術(shù)來節(jié)省儲(chǔ)存空間，提高傳輸?shù)乃俣?。另外，采用壓縮技術(shù)，能夠有效降低發(fā)射機(jī)的功率，并在當(dāng)前的通信線路上，同時(shí)運(yùn)行多種業(yè)務(wù)。在國際上有兩個(gè)組織擁有制定音視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)利，分別是MPEG（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的運(yùn)動(dòng)圖像專家組）、VCEG（國際電信聯(lián)盟視頻編碼專家組）。其中MPEG制定的標(biāo)準(zhǔn)為PMEG-1（VCD）、PMEG-2（DVD）、PMEG-4、PMEG-7、PMEG-21。VCEG制定的標(biāo)準(zhǔn)包括：H.261、H.262、H.263、H.264等。音視頻編碼技術(shù)誕生后，已經(jīng)歷經(jīng)了十多年時(shí)間，其聲音、圖像的質(zhì)量非常高，在視頻會(huì)議系統(tǒng)中占據(jù)著重要的作用。

2.2 音視頻同步

音視頻同步指的是：在視頻會(huì)議系統(tǒng)中，要求聲音的口形與話音一致。當(dāng)畫面不流暢時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)的問題。上述問題的原因有兩個(gè)。一方面，屬于IP網(wǎng)絡(luò)本身固有的問題。另一方面，數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^程中，間隔時(shí)間不均勻。針對(duì)以上問題，采用視頻RTP時(shí)間戳驅(qū)動(dòng)的辦法，對(duì)語言采樣的頻率、播放的頻率進(jìn)行控制。具體應(yīng)用的原理是：在發(fā)送終端上，插入時(shí)間戳。時(shí)間戳具有實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，當(dāng)時(shí)間增加后，就會(huì)向前推移。在這種情況下，數(shù)據(jù)被發(fā)送到終端后，就會(huì)利用時(shí)間戳建立新的音頻、視頻時(shí)序。解碼端根據(jù)新的音頻、視頻時(shí)序，可以完成解碼。

2.3 P2P技術(shù)

P2P技術(shù)又被稱為對(duì)等網(wǎng)絡(luò)、對(duì)等計(jì)算機(jī)。使用該網(wǎng)絡(luò)后，建立了計(jì)算機(jī)之間的對(duì)等關(guān)系。通常情況下，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)不再需要專門的集中服務(wù)器。在這種情況下，計(jì)算機(jī)除了是客戶機(jī)外，還可以充當(dāng)服務(wù)器的角色。實(shí)踐證明，使用P2P技術(shù)后，減輕了服務(wù)器的負(fù)擔(dān)，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的通暢性。因此，該技術(shù)相比傳統(tǒng)的服務(wù)器，具有更大的優(yōu)勢。當(dāng)前，P2P技術(shù)在視頻會(huì)議中，存在3種結(jié)構(gòu)。分別是：服務(wù)器基于P2P方式、索引服務(wù)器P2P方式，以及無服務(wù)器的P2P方式。其中，前兩種結(jié)構(gòu)在使用的過程中，具有操作簡單的有點(diǎn)。但是由于存在潛在風(fēng)險(xiǎn)，所以具有一定的缺陷。第三種方式雖然沒有單點(diǎn)失敗危險(xiǎn)，但是提高了客戶負(fù)載。當(dāng)前，第三種方式是P2P未來研究的重點(diǎn)，必須加大研究的力度。

2.4 應(yīng)用層組播

組播技術(shù)指的是：在通信系統(tǒng)中，采用多點(diǎn)傳輸、協(xié)作傳輸?shù)姆绞?，提高?shù)據(jù)傳輸?shù)男省Ｔ摷夹g(shù)在Internet中發(fā)揮著重要的作用。最早，組播技術(shù)嘗試在IP層提供通信功能。然而，在使用的過程中，受到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)設(shè)施的影響，所以不能大規(guī)模、大范圍的使用。因此，受到了很大的限制。在科技力量的推動(dòng)下，使組播技術(shù)得到了快速的發(fā)展，并且得到了廣泛的應(yīng)用。其具體原理為：利用組成員節(jié)點(diǎn)構(gòu)建重疊網(wǎng)絡(luò)，一方面實(shí)現(xiàn)組播功能，另一方面保證數(shù)據(jù)多點(diǎn)傳輸。另外，使用組播技術(shù)后，不要求網(wǎng)絡(luò)層支持，從而保證了組播技術(shù)的順利實(shí)施。盡管組播技術(shù)具有很多優(yōu)勢，但是依然存在一些局限。比如，系統(tǒng)沒有充分了解IP網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)參與到組網(wǎng)時(shí)，不能全面測試所有的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，從而給邏輯鏈接優(yōu)化帶來了挑戰(zhàn)。再如，主機(jī)對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)欠缺了解，只能利用特性參數(shù)建立重疊網(wǎng)絡(luò)，降低了邏輯鏈路的質(zhì)量等。

3 結(jié)束語

視頻會(huì)議不受地域、空間的限制，通過語言、圖片傳遞的方式，滿足了不同地域用戶的交流需求。當(dāng)前，視頻會(huì)議在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。隨著視頻會(huì)議的快速發(fā)展，誕生了更多新的視頻會(huì)議系統(tǒng)，比如H.323、H.264。這兩種協(xié)議不僅提高了視頻會(huì)議的質(zhì)量，而且節(jié)約了成本。然而，視頻會(huì)議在運(yùn)行的過程中，還存在很多瓶頸問題。鑒于此，要求加大科研的力度，創(chuàng)造出更加先進(jìn)的語言處理技術(shù)、音視頻編解碼技術(shù)等，從而推動(dòng)視頻會(huì)議的快速、穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者單位

北京市通州區(qū)公安消防支隊(duì) 北京市 101101