视频会议系统原理

1欢迎光临2视频会议视频会议简介视频会议标准视频会议应用视频通信展望3视频会议简介70年代：模拟传输占用960个话路一路广播电视80年代：数字传输静态图像传输动态图象传输[34M/8M]490年代：视频通信的商业化应用会议电视[2Mbps]数字广播[MPEG-II/8Mbps]21世纪：多媒体通信的应用视频/音频/数据有机结合传输方式多样性视频会议简介5视频会议标准为什么要制定标准？电视制式：•PAL625行/50场•NTSC525行/60场•SECAN625行/50场统一格式：CIF：352象素/288行PCM一次群：•32话路2.048Mbps•24话路1.544Mbps统一格式：Px64KbpsP=1,2,…306互通互控•不同厂家产品间的通信兼容性最成熟的标准H.320[电路交换网络]视频会议标准Px64Kbps会议电视系统和终端设备用于电路交换数字网的框架性标准7视频会议标准H.320标准方框图视频编码H.261/H.263音频编码G.711/G.722/G.728控制信令H.281/H.243数据传输T.120通信规程H.242/H.230H.221Network8最热门的标准:H.323[分组交换网络]提供非保证服务质量[NQOS]用于局域网的可视电话系统和终端。适用于任何可靠传输机制[TCP]和不可靠机制[UDP]的分组交换网络，并支持在Internet上传输可视电话业务。常用LAN协议[物理层]EthernetIEEE802.3TokenRingIEEE802.5FDDIIEEE802.8Internet的快速发展所有企业对局域网的应用的需求，加速了H.323的商业化应用视频会议标准9H.323算法结构H.261/H.263G.711/G.722G.723/G.728G.729H.245控制H.225控制H.225RASControlH.225层视频音频数据T.120系统控制U/ILAN视频会议标准10视频会议标准图象压缩的经典算法帧间差FD运动补偿MC离散余弦变换DCT可变长编码VLCFD+MC+DCT+VLC11H.323系统组成终端[Codec]多点控制器[MCU]网关[Gateway]网闸[Gatekeeper]视频会议标准MCS/IPG/K网络H.320H.320H.323H.323H.32312终端支持H.323标准的各种协议，完成与其它终MCS/IP间的实时多媒体通信。MCU由多点控制器[MC]和多点处理器[MP]组成。三种工作方式集中式视频会议标准[MC+MP]13分散式混合式视频会议标准[MC][MC+MP]14网关[Gateway]完成通信协议[H.225/H.221]通信规程控制[H.245/H.242]视频[H.263/H.261]音频[G.711/G.722/G.728/G.723/G.729]等的转换使得基于分组交换技术的H.323终端能够与基于电路交换技术的H.320终端实现互通。网阐[Gatekeeper]对H.323终端/MCU/网关实施综合管理提供主要功能:地址翻译带宽管理接入控制视频会议标准15基于H.225对视频/音频/数据在LAN网络上以不同的数据包传送机制,H.323提供多种形式的通信方式。只有视频只有音频只有数据它们间的自由排列组合。视频会议标准16其它的相关标准：H.321将窄带视听多媒体终端[H.320]适配到ATM环境[B-ISDN]的技术规范。视频会议标准H.322提供保证服务质量[QOS]的局域网的可视电话系统和终端设备。H.324基于公共交换电话网[PSTN]的可视电话标准。H.310宽带[B-ISDN]视听通信业务系统和终端的标准。17视频会议标准不同网络环境各标准之间的互通示意图H.323NQOSMCS/IPG/WH.323G/KH.310H.321H.324MH.324B-ISDNI.580G/WH.324N-ISDNG/WH.322H.322H.322QOSPSTNH.320H.32018视频会议应用基于不同网路的应用面向连接方式的专网利用卫星资源优势的卫星网拨号方式的窄带[N-ISDN]网宽带[B-ISDN]的多媒体网非面向连接方式的IP网19窄带电视电话系统和终端设备的框架性建议H.323IPMCUISDNDDNATMMicrowaveSatellite视频会议应用20SatelliteSatellitedishSatellitedishModemSatellitedishModemSatellitedishModemSatellitedishModemModem……21窄带ISDN的拨号网MCU网络ISDN交换机PRIBRIPRI视频会议应用22非面向连接方式的IP网RouterGatekeeperRouterTokenRingIEEE802.5EthernetIEEE802.3H.323H.323IntranetH.32323视频通信展望视频商务VideoCommerce24视频通信展望电子商务[e-commerce]利用高新通信技术进行的贸易电子购物电子销售电子保险电子支持电子纳税电子认证......信息流和资金流的传递[远程付费，电子支票]实物流的投递25视频商务[Video-Commerce]视频商务：视频通信有机地与电子商务相结合，完成电子商务的功能百闻不如一见身体语言近在咫尺加强协作虽然电子商务是IT业继Internet之后的又一热点，但视频商务必将取代电子商务。视频通信展望26视频商务发展的基础网络通信[提供信息高速公路]•现有网DDN[数字数据网]PSTN[公用电话交换网]ISDN[综合业务数据网]FrameRelay[帧中继]HFC[光纤同轴电缆混合网]ATM[异步传输模式]SDH[同步数据网]LAN[局域网]视频通信展望27数字微波网[DMN]卫星[Satellite]光纤[WDM/DWDM]•发展中的网高速IP网[基于现有网]xDSL[多种数字用户线]IPOver无线：IP基于现有网的发展形式是“三足鼎立”局面IPoverATMIPoverSDH/SONETIPoverWDM/DWDM视频通信展望28•ATM面向连接技术集分组交换/电路交换的优点对应OSI第二层[并非数据链路层功能]完成复用和交换功能以交换机为核心由信令技术来支持建立虚电路强调网络智能固定信元长度[53字节]保证服务质量[QOS]可保证A/V/D的QOS视频通信展望29•IP面向无连接[Connectionless]分组的包交换技术对应OSI第3层[网络层]完成路由选择和分组转发功能以路由器为核心由路由技术支持数据报的寻址变字长[40字节到64K字节]无QOS，尽量做得最好视频通信展望30IP与ATM的有机结合[路由技术/IP交换技术/ATM交换技术融为一体]面向连接的ATM与无连接IP的统一利用ATMQOS解决IP的QOS问题路由选择与交换的优化组合利用ATM层交换技术实现IP数据包的交换利用ATM分组/电路交换能力提高路由效率支持多种业务，视频/音频/数据提供网络流量管理和带宽管理和拥塞控制性能视频通信展望31优势互补：ATM:速度快，多业务支持能力IP:遵循简单，灵活，易扩充和统一性好不足：传输效率低IP数据包与ATM信元的映射传输开销的信元税约占24%网络管理效复杂-IP地址与ATM地址之间的映射-IP网络非连接特点与ATM面向连接的矛盾视频通信展望32IPover无线[卫星通信网]覆盖能力通信距离远独特的广播性能建站成本与通信距离无关用户接收的数据量远大于发送的数据量外交互式通信［见下页图］视频通信展望33SatelliteSatellitedishModemSatellitedishSatellitedishModemModemIP网ATM网络TCP/IP接入多路器ADSL用户多播传输地面网视频通信展望…….34视频通信的发展[提供高效压缩技术]JPEG静态图象存储H.323IP网上视频通信MPEG-ICD-ROM/VCDMPEG-IIDTV/DVDMPEG-IVMPEG-VIIJPEG2000视频通信展望35MPEG-IV基于内容的交互性基于对象编码[MPEG-I/II不能][MPEG-I/II以帧定位，按矩形图像格式压缩]编码的比特流也以对象形式存储对任意形状的视频对象序列进行编码，传输和重建更高效的压缩性广泛的访局性可基于头肩像编码,可不传背景信息,节省带宽压缩后的比特流以对象的形式存储在多媒体数据库中以被Copy和Paste视频通信的展望36JPEG-2000采用Wavelet离散子波变换算法对时域或频域采取局部方式子波在信号分析中对高频成份采用由粗到细渐进的时空域上的取样间隔图像转换成一系列可更加有效存储象素模块的“子波”压缩比在JPEG基础上提高10%-30%。而压缩后的图像显得更加细腻平滑局部分配压缩比，重点区域/低压缩比；非重点区/高压缩比渐进传输[ProgressiveTransmission]先传轮廓，然后逐步传输细节数据，提高图像质量视频通信的展望37视频通信的展望流媒体流媒体组成：演播室服务器用户终端IP网络流媒体管理Web服务器演播室视频音频数据用户终端38视频通信的展望演播室将实时的[或已有的]视频/音频信号按一定格式进行处理给流媒体管理服务器提供所需信号服务器由流媒体服务器和Web服务器组成向用户提供Web界面与服务器之间的连接向用户终端提供不同的流媒体管理视频资源[VOD/预视/多播…]提供授权，访向控制及计费功能用户终端PC+Web浏览器39视频通信的展望视频通信技术H.323/H.263JPEG2000MPEG-IV流媒体网络通信的迅速发展电信网[ATM/SDH/WDM/DDN/ISDN/Satellite]有线电视网[HFCXDSL+CableModem]计算机网[IP]40远程教学远程医疗VOD[电视/电影…全球合一]视频通信的展望三网的发展，为视频商务提供所需的高速信息公路。视频商务必将逐步取代电子商务并提供：