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视频会议系统培训第一部分：视频会议基础知识视频会议的含义视频会议的含义：通过多媒体终端和现有网络，使身处异地的与会者可以就同一议题参与讨论，相互之间不仅可以听到发言者的声音，而且还可以看到发言者的图像及背景，同时还可以交流有关该议题的数据、文字、图表等信息。会议的控制、信息交流是有专门的多点控制器（MCU）来担任。三个特点•综合性：多种媒体的综合•交互性：通信双方能进行充分的信息传送•同步性：收发之间、不同媒体之间能同步、协调的传送信息视频会议的含义点对点视频会议点对点视频会议就是两个终端的视频通信。会议双方的终端必须以相同的语言(协议)通讯(比如：传输速率、G.7XX系列的音频、帧速、解像度等)。桌面系统桌面系统视频会议的含义•多点视频会议LANISDNATM由多台编解码终端同时参与的视频会议。每台编解码终端都连接到多点会议控制器MCU构成多方的会议通信。MCU视频会议的国际标准概况•视频会议国际标准的制订组织——ITU•H.320：ITU-T制订的H.320标准是关于在速率从56Kbps到2Mbps的ISDN和56Kbps电路交换上进行视频会议的标准。•H.323：ITU-T制订的H.323标准是关于在局域网、Intranet或Internet等包交换网络上进行视频会议的标准。•T.120：数据会议标准。H.320与H.323的比较•从音视频编解码技术上比较,两者采用相同的编解码技，因此在图像和声音的表现质量和还原上是本质上相同的。•从网络基础、网络结构上比较，H.323要比H.320更加先进，合理，更适应视频会议发展的需要。•从系统建设成本上比较，H.323采用了比H.320更加先进的技术，大大降低了用户的建设成本，具有非常强的性能价格比。•从功能上比较，H.323是基于TCP/IP协议之上的，因此它比H.320具有更多功能（比如了多点广播功能）。•从应用的扩展性比较：H.323是多媒体通信的基础，可在网络上应用更多的多媒体应用，如多媒体监控、多媒体生产调度指挥、远程培训和教育等。•从数据应用上比较，H.323标准的数据应用是独立于H.323会话进程，不会占用视频带宽，不会影响效果。•从使用、管理的角度来比较：H.323方式下的会议控制和管理更加灵活方便、简便可靠。•……由于H.320技术本身是基于电路传输的,专为可视电话而设计的标准，它无论在组网结构、灵活性、可扩展性、健壮性、设备成本以及业务平台无关性都具备其固有的局限性，导致它很难在同一传输平台上迭加除了电视会议以外的其它多媒体应用，从而最终要被采用更新更优秀H.323技术所替代。总结H.323介绍•H.323标准定义的是基于分组交换的网络视频会议的标准。虽然X.25、FR和IP网都属于分组交换的网络，但是目前实际上，H.323所定义的视频会议系统主要使用在IP网中。•1995年5月-H.323标准启动•1996年6月-ITU-T定稿•1998年1月-Version2（版本2）被ITU-T批准，即H.323V2。•2000年2月-Version4（版本4）被ITU-T批准，即H.323V4,目前所有视频会议设备都应支持H.323v4版H.323历史H.323协议栈H.225.0H.245G.7xxH.26xRTPRTCP网闸登记、管理、状态(RAS)控制数据音频视频A/V控制控制TCPUDPIPT.120H.323组件•终端（Terminals）•网闸（Gatekeepers）•网关（Gateway）•多点控制单元（MCUs）–多点控制器（MC）–多点处理器（MP）视频会议系统的组成•系统组成：终端设备、传输设备、传输信道、多点控制单元（MCU）•视频终端具备的要素：音、视频信号的输入与输出，编解码器•多点控制单元MCU的作用：混合多点的音频信号；从接收到的各路视频信号中选出所需的一路视频信号；使应该传送到各有关会场的数据信号与上述音频、视频信号相混合组成一个复合的输出信号Ｈ.323终端结构多点控制单元（MCU）功能•信息发布–单播：发送信息到一个终端(传统模式集中在MP中)–组播：直接发送到每个接收者–混合模式：兼有上述两种•管理特别的多点呼叫–参加,邀请,控制视频会议模式•传统的MCU应用功能•跨越网关的多协议功能多点控制单元（MC+MP）H.323将MCU分成两部分：多点处理器（MP）和多点控制器（MC）。•多点处理器（multipointprocessor）：多点处理器（MP）是网络上一个H.323实体，提供在一个多点会议中对音频、视频和（或）数据流的集中处理。MP在MC的控制下提供对媒体流的混合、交换或其它处理。MP可处理一个或多个媒体流类型。处理视频的MP能提供视频切换及混合；处理音频的MP能从M个音频输入中通过切换、混合或进行组合而选出Ｎ个音频输出。MP不可呼叫。•多点控制器（multipointcontroller）：多点控制器(MC)是网络中的一个H.323实体，它为三个或更多终端参加一个多点会议提供控制功能。它也可以在一个点对点会议中连接两个终端，随后再扩展为多点会议。MC与所有终端进行能力协商，以达到共同的通信能力。它也可以控制会议资源，例如确定由哪一台终端多播视频。MC不进行音频、视频和数据的混合和交换。•MPEG：ISOMPEG（国际标准化组织的运动图像专家组）•MPEG1：MPEG-1制定于1992年，工业级标准，可适用于不同带宽的设备，如CD-ROM、Video-CD、CD-I等。它可针对SIF标准分辨率(对于NTSC制为352x240；对于PAL制为352x288)的图象进行压缩，传输速率为1.5Mbits/sec，每秒播放30帧，具有CD-A音质，图像质量级别基本与VHS（VideoHomeSystem）相当。•MPEG2：MPEG-2制定于1994年，设计目标是高级工业标准的图象质量以及更高的传输率。MPEG-2所能提供的传输率在3-10Mbits/sec间,其在NTSC制式下的分辨率可达720x480，MPEG-2也可提供并能够提供广播级的视像和CD级的音质。MPEG-2的音频编码可提供左、右、中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道(DVD可有8种语言配音的原因)。对于最终用户来说，由于现存电视机分辨率限制，MPEG-2带来的高清晰度画面质量如(DVD画面)在电视上效果并不明显。•MPEG4：MPEG4标准的基本内容就是高效率地编码、组织、存储、传输AV对象。兼容性较差MPEG系列视频协议Ｈ系列视频协议•Ｈ系列视频协议：ＩＴＵ－Ｔ制订（国际电信联盟）•Ｈ.261协议：最初作为ISDN上视频会议标准而设计的H.261，引入了运动预测和块传输等特性，它使传送具有良好质量的更平滑的图像成为可能。此外，H.261需要使用大量的带宽(64K到2M)，并且主要定位于电路交换网络。•Ｈ.263协议：H.263由于其能够以低带宽传送高质量视频而变得流行的过程中，这项标准扩展和升级了九次。H.263算法还可以为开发人员所二次开发，以产生更好的结果和更佳的压缩方案。•Ｈ.264协议：由ITU和ISO共同组建的JVT负责征集和制订，名称为H.264（ITU），MPEG10（ISO）。其具备高编码效率，比H.263编码节省50%的比特率。同时加强对延时的限制及对误码的处理机制，增强解码差错恢复能力•Mpeg以牺牲带宽为前提，追求高质量画面，所以图像质量相对来说可能会高一些，但网络建设投入大，要求带宽高，且只能用于视频会议使用，成本太高，性价比较低。•H.32x主要用于在低带宽下实现最好的视频会议效果，成本较低，实现起来相对较容易，性价比高。H.323系列与MPEG系列的比较Ｈ.26X系列编码特点Frame1Frame2传输数据H.26Ｘ:IPPPIPPPP•采用差值压缩技术进行图象压缩•正常情况下只有少量Ｉ帧•主要数据量为Ｐ帧•传输中出现数据丢失，会重新要求Ｉ帧图象的分辨率NTSC彩色电视制的主要特性是：(1)525行/帧,30帧/秒(2)高宽比：电视画面的长宽比为4:3(3)隔行扫描，一帧分成2场(field)，262.5线/场(4)在每场的开始部分保留20扫描线作为控制信息，因此只有485条线的可视数据。(5)每行63.5微秒，水平回扫时间10微秒(包含5微秒的水平同步脉冲)，所以显示时间是53.5微秒(6)颜色模型：YIQ(7)美国、加拿大等大部分西半球国家，及日本、韩国、菲律宾和中国的台湾采用这种制式。倒相正交平衡调幅制PAL制式电视信号的特性：(1)625行(扫描线)/帧，25帧/秒(40ms/帧)(2)每场中有25行作为场回扫，所以每帧中只有575行是有效行。(3)高宽比(aspectratio)：4:3(4)隔行扫描，2场/帧，312.5行/场(5)颜色模型：YUV(6)西欧、中国和朝鲜等国家采用这种制式。NTSCSECAMPALXXX各种制式之间无法互通NTSCSECAMPALCIF重新采样，生成CIF格式图像CIF、QCIF和SQCIFCIF：CommonIntermediateFormatQCIF：QuarterCIFSQCIF：Sub-QuarterCIF音频协议•人类听力范围：20-20,000Hz•语音信息通常集中于100-7,000Hz•其它音频范围：–CD：20Hz-20kHz–FM：15kHz–AM：7kHz–电话：3.4kHz•视频会议常用音频标准：–G.711－3.4kHz，56-64kbps带宽–G.728－3.4kHz，16kbps带宽–G.723.1－3.4kHz，5.6-6.3kbps带宽–G.722－7kHz，48-64kbps带宽–Ｇ.722.1(ANNEXC)14kHz，48-64kbps带宽–PT724－7kHz，24kbps带宽–G.722.1－7kHz，24-32kbps带宽–PT716plus－7kHz，16-32kbps带宽–Siren7－7kHz，16-32kbps带宽网闸（GATEKEEPER)•地址登记–建立H.323别名到IP地址的映射关系–可使用类似Email的名称–可使用类似电话号码的名称•管理控制–监控整个呼叫过程–管理、调节网络带宽资源–提供网络流量控制手段•管理网关–H.320,H.324,POTS网关等•呼叫信令–路由呼叫功能可提供增值服务或多点控制器功能•呼叫管理、报告、日志网关（GATEWAY)•提供局域网与其它标准的互连和互操作性能–H.320,H.324,POTS•呼叫信令转换(Q.931到H.225.0)•控制转换(H.242/H.243到H.245)•介质转换(FEC,多路复用,速率,音频转码,T.123转换)电视会议系统的组成