淺談視頻會(huì)議系統(tǒng)在視頻互動(dòng)中的應(yīng)用

許南希

摘 要：視頻會(huì)議是指通過傳輸線和多媒體設(shè)備、聲音、視頻和文件相互傳遞，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)交流，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備會(huì)議的目的。系統(tǒng)是典型的圖像通信。在通信中，發(fā)送者、圖像和語音信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，然后把它放回接收端的視覺、聽覺信息，與會(huì)議電話相比，直覺是強(qiáng)大的，大量的信息，等等。本文會(huì)以國(guó)家層面的多地視頻互動(dòng)儀式為典型案例，詳細(xì)講解視頻會(huì)議的組成、特點(diǎn)、系統(tǒng)建設(shè)要點(diǎn)、需求分析和技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：視頻會(huì)議；MCU；E1；IP；協(xié)議

1 視頻會(huì)議的組成

本文主要討論的是基于硬件的視頻會(huì)議系統(tǒng)（還有一種基于軟件的視頻會(huì)議，本文不做討論），它是由MCU（多點(diǎn)控制器）、視頻終端、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)、管理工具和配件等組成。

1.1 MCU（多點(diǎn)控制器）

MCU是多點(diǎn)視頻會(huì)議系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，是整個(gè)會(huì)議系統(tǒng)的“心臟”，MCU將來自各會(huì)議場(chǎng)點(diǎn)的信息流，后同步分離、提取信息，如音頻、視頻、數(shù)據(jù)和信號(hào)，再一次，會(huì)議的網(wǎng)站和信號(hào)的信息，同樣的處理模塊，完成相應(yīng)的音頻混合或混合或開關(guān)，開關(guān)，視頻，數(shù)據(jù)廣播和路由，時(shí)間，和會(huì)議控制過程，最后將會(huì)議所需的各種信息網(wǎng)站在一起再一次，發(fā)送到相應(yīng)的終端系統(tǒng)設(shè)備。

1.2 視頻終端

視頻會(huì)議終端的角色將是實(shí)時(shí)圖像、語音和與信息采集、壓縮編碼、多路復(fù)用的傳輸通道相關(guān)的實(shí)時(shí)圖像的會(huì)議點(diǎn)。接收的圖像、聲音和數(shù)據(jù)將被分解并解碼成另一方的圖像、聲音和數(shù)據(jù)。此外，會(huì)議電視終端機(jī)還會(huì)將會(huì)議控制信號(hào)（如應(yīng)用程序、應(yīng)用程序主席等）發(fā)送到多點(diǎn)控制器（MCU）。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了多點(diǎn)控制器的控制。

2 基于硬件的視頻會(huì)議系統(tǒng)的特點(diǎn)

2.1 集成度高

視頻終端可以為硬件和網(wǎng)絡(luò)通信接口提供多種音頻接口，一些還內(nèi)置視頻矩陣功能，當(dāng)只使用外圍音頻輸入/輸出設(shè)備和連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)可以使用。硬件多點(diǎn)控制單元（MCU）可以集成多個(gè)圖像分割、t . 120數(shù)據(jù)服務(wù)、GK、數(shù)字混合和其他硬件模塊，其更好的集成軟件系統(tǒng)與普通運(yùn)行多臺(tái)服務(wù)器的方法相結(jié)合。

2.2 具有極高的安全性和穩(wěn)定性

嵌入式體系結(jié)構(gòu)天生就具有抗病毒能力，超過99%的網(wǎng)絡(luò)病毒無法攻擊嵌入式系統(tǒng)。硬件基于DSP處理器設(shè)計(jì)視頻會(huì)議設(shè)備功耗很低，穩(wěn)定性好，一些高檔的硬件視頻會(huì)議設(shè)備也有關(guān)鍵的處理單元備份、冗余等功能散熱，硬件AES加密、防火墻，以進(jìn)一步確保系統(tǒng)的安全性和可靠性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的7×24小時(shí)不間斷運(yùn)行。

2.3 視音頻效果好

由于采用了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)和高效編解碼技術(shù)，硬件視頻會(huì)議產(chǎn)品的視頻質(zhì)量普遍高于軟件產(chǎn)品，視、音頻同步也很容易實(shí)現(xiàn)。

3 視頻會(huì)議系統(tǒng)的建設(shè)

視頻會(huì)議系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，涵蓋了多個(gè)學(xué)科，包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能力分析，單片機(jī)的選擇，選擇的視頻會(huì)議終端，視頻，聲音放大技術(shù)，等。根據(jù)會(huì)議的級(jí)別和具體要求，整個(gè)系統(tǒng)的側(cè)重點(diǎn)會(huì)有所不同，所配置設(shè)計(jì)的方案也會(huì)有所區(qū)別，不能一概而論。接下來將以國(guó)家層面的多地視頻互動(dòng)儀式為典型案例進(jìn)行研究分析。

4 需求分析

高層視頻會(huì)議無論從系統(tǒng)規(guī)模、政治級(jí)別還是技術(shù)層面都是業(yè)內(nèi)最頂級(jí)，要求視頻要達(dá)到1080p的顯示效果，那么單純的視頻會(huì)議終端的攝像機(jī)鏡頭無法滿足會(huì)議的需要，根據(jù)會(huì)場(chǎng)的大小，一般的攝像機(jī)機(jī)位要在三個(gè)以上，同時(shí)有一組完美的視頻轉(zhuǎn)換設(shè)備、混合設(shè)備、聲音傳輸系統(tǒng)比較嚴(yán)格，要考慮會(huì)場(chǎng)的燈光效果，吸聲，音效的場(chǎng)地，場(chǎng)地的各種參數(shù)要求盡可能工作室的技術(shù)指標(biāo)，需求和教學(xué)要求是不同的，以圖像的形式有一定的要求，視頻會(huì)議，參與者在每個(gè)地方都可以看到視頻會(huì)議圖像，可以聽到清晰的聲音和視頻會(huì)議終端的圖像質(zhì)量要求較高。

5 技術(shù)方案分析：

模擬各會(huì)場(chǎng)之間傳輸線路的拓?fù)鋱D如下圖。

單從線路傳輸方式上看只有兩種方案，方案一是用IP線路也就是LAN網(wǎng)絡(luò)，以包交換的方式傳輸視頻數(shù)據(jù)。方案二是用E1線路傳輸，是基于傳統(tǒng)電路交換的模式。IP線路的傳輸采用H.323協(xié)議，而E1線路采用的是H.320協(xié)議。考慮到系統(tǒng)要分主備，而且要互相獨(dú)立，這兩種方案排列組合出來更具體的三套方案：E1+E1；E1+IP；IP+IP。三套方案的如何選取，主要是根據(jù)會(huì)議的具體需求和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所支持的接口來比對(duì)兩種線路傳輸?shù)膬?yōu)缺點(diǎn)。

首先，電路交換和包交換網(wǎng)絡(luò)可以承載視頻會(huì)議業(yè)務(wù)?；陔娐方粨Q的產(chǎn)品符合H.323協(xié)議可以通過ISDN或E1專線訪問。基于IP分組交換的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)有兩種類型：SIP和H.323。本文的重點(diǎn)是H.323的協(xié)議。

由于傳統(tǒng)的電視系統(tǒng)滿足了技術(shù)系統(tǒng)的限制，其價(jià)格/性能的H.320，沒有彈性和豐富的功能，以及H. 320終端或H.320單片機(jī)，它的每用戶成本和用戶線使用成本較高。H.320采用先進(jìn)的TCP/IP技術(shù)，同時(shí)提供相同的性能和更多的功能，大大降低了用戶終端和用戶使用成本、高性能/成本比的成本。

在數(shù)據(jù)功能方面，H.320系統(tǒng)使用t.120標(biāo)準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)會(huì)議功能。電子白板、文件傳輸、應(yīng)用共享），它的應(yīng)用數(shù)據(jù)包含在H.320/H.221多路復(fù)用中。H.320系統(tǒng)最多可達(dá)64KBPS。當(dāng)傳輸大量文件和高質(zhì)量圖像時(shí)，圖像質(zhì)量下降，圖像停止，因?yàn)橐曨l通道被搶占。H.323標(biāo)準(zhǔn)使用t下的數(shù)據(jù)會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)應(yīng)用程序功能，如電子白板、文件傳輸和應(yīng)用共享。但它的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)是獨(dú)立的H.323會(huì)話過程，數(shù)據(jù)通道，它不需要通過重用過程，直接在TCP或UDP（電臺(tái)）打開一個(gè)單獨(dú)的t。120年的數(shù)據(jù)通道，通道帶寬的范圍可以從幾KBPS到幾MBPS或幾個(gè)10MBPS的可調(diào)，顯示了優(yōu)勢(shì)和極大的靈活性。

一套方案的制定，其最終目的是為了實(shí)現(xiàn)更好的通信，而可靠性和有效性是衡量通信系統(tǒng)的重要指標(biāo)，即同時(shí)滿足高標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速度和質(zhì)量。所以根據(jù)不同的會(huì)議要求，選擇的協(xié)議也會(huì)因此不同。對(duì)于一個(gè)中小型企業(yè)，無論是從性價(jià)比方面，還是從數(shù)據(jù)功能方面，H.323的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)大于H.320。但是遇到重大政治會(huì)議時(shí)，方案中會(huì)建議采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)一對(duì)一的通信。不需要擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)及平臺(tái)，只要求最高級(jí)別的穩(wěn)定性和可靠性。那么利用E1專線鏈路專門提供數(shù)據(jù)傳輸，就不會(huì)有視頻信道被搶占所帶來的質(zhì)量下降圖像短暫停的現(xiàn)象，并且這種方式線路傳輸簡(jiǎn)單，減少了中間線路可能帶來的故障節(jié)點(diǎn)。上面所述兩套線路所用的兩個(gè)協(xié)議各有利弊，最終會(huì)根據(jù)會(huì)議需求和實(shí)際情況選擇出最佳方案。

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