14卢燕飞-会议电视

2019/9/131会议电视系统通信与信息系统北京市重点实验室卢燕飞[e-mail]•会议电视系统视频会议技术的发展H.320和H.323视频会议电视系统关键设备及技术介绍呼叫控制技术发展趋势及新技术厂家设备介绍视音频接口一、视频会议技术的发展•视频会议（会议电视）是视讯传输技术的典型应用之一，一种在不同地点的用户以电视的方式举行会议，传输图像、声音和文件的通信方式。•视频会议具有节省时间、缩短空间、提高效率等优点•视频会议是现代计算机技术、通信技术和视频技术完美结合的产物。自上世纪八十年代起，由于通信、计算机、微电子技术的迅速发展，视频压缩编码技术与传输技术日臻完善和成熟，这不仅使视频编码通信设备的功能和使用性能大为提高，网络资源的可重复利用性通过各种协议的兼容发展也大为增加，实现视频通讯传输终因成本的逐步降低而成为可能。1.视频会议系统的发展阶段•第一阶段为模拟视频会议阶段模拟视频会议采用模拟电话线路传输简单的模拟图像画面。•第二阶段为数字视频会议的初级发展阶段在二十世纪七八十年代，随着数字图像编解码技术和微电子技术的发展，开始在模拟电话网上传输压缩的数字图像。•第三阶段为数字视频会议的成熟发展阶段。1988年CCIR（国际无线电协商委员会）和CCITT共同提出并完善了统一标准H.200系列建议，于1989年推出了适合电路交换网络的H.320系列标准协议，后又于1996年推出了适合数据包交换网络的H.323系列标准协议，及用于ATM（异步传输网）网络的H.321和H.310标准。•第四阶段为视频会议的高清时代，随着H.264高清协议的成熟完善以及720P（9CIF）、1080P（20CIF）等高清图像格式在视频会议中的广泛应用，视频会议进入了高清时代。视频会议技术发展历程中的重要事件视频会议发展的趋势•由高端人群的奢侈应用发展为大众化的普及型的沟通手段；•基于H.320独享专网的系统转移到基于IP网络的融合通讯系统；•音频质量由最初电话音质发展到高保真原声传送；•图像质量由最初的普清CIF发展到今天的数字高清720p/1080p；•使用方式由专网专用过渡到了随时随地的即时通讯。视频会议系统的市场2.铁路视频会议类型•部级会议由铁道部召开，主要包括铁道部与各路局、各站段之间的会议。铁道部可与任意路局、站段召开电视会议。具体可进一步分为部-路局、部-站段、部-车间三种。•路局级会议由各路局自行召开，主要包含路局与各站段、各车间之间的会议。路局可与其管内的任意站段、车间召开电视会议。具体可进一步分为路局-站段、路局-车间两种。•站段级会议由站段召开，主要包含站段与各车间、车间与车间的会议。站段可与其管内的任意车间召开电视会议。站段之间不会不经过上级(部或路局)开会，同一路局管辖内的站段不会不经过上级(部或路局)开会。车间至工区一般没有电视会议，多为面对面交流。3.视频会议系统的基本功能•（1）会议通信功能会议通信功能是视频会议系统最基本的功能，视频会议系统是利用视讯技术和设备通过现代通信网络，在远程异地以电视方式召开实时、双向、交互式的电视会议的一种多媒体通信方式。视频会议系统应具有混音功能、多画面功能，更加逼真地模拟出在同一会场的会议效果。视频会议系统应具有多速率适配功能，不同速率的视讯终端应能参加同一个会议，并且系统能根据网络的质量，来动态调整会议速率，达到最佳的效果，并优先保证音频质量。•（2）会议控制功能视频会议系统要能对会议进行控制，会议控制功能可以在MCU上实现，也可以在会议终端上实现主会场实现主要控制功能o网内任意与会节点都可设置为主会场，便于用户召开现场会议。并且参会的任一会场都有权申请主会场的功能，对会议进行控制。主会场应能对参加会议的会场广播、轮询操作。轮询的间隔时间和轮询的会场可以自由设置。主会场应能控制会议时长，能对会议进行延长、结束等操作。主会场应能控制会议的视音频，o表现为主会场可遥控操作参加会议的全部受控摄像机的动作，调整画面的内容和清晰度，应保证摄像机摆动、倾斜、变焦、聚焦等动作要求。主会场应能实现对全部会场音量调节和静音、闭音功能。全部会场应可以显示同一画面，亦可显示本地画面。全部会场的画面可依次显示或任选其一，由主会场进行操作。•（3）会议管理功能视频会议系统应进行统一管理和计费，CMMS和监测管理工作站应能保证完成下列工作:o视频会议预约登记o系统维护o计费：视频会议系统可根据规模、时长、质量等进行计费。o网管：包括故障、性能及配置管理；二、H.320和H.323视频会议电视系统H.320H.323(V1/V2)H.324发布时间19901996/19981996应用范围窄带ISDN带宽无保证信息包交换网络PSTN(可视电话)图像编码H.261，H.263H.261，H.263H.261，H.263声音编码G.711,G.722,G.728G.711,G.722,G.728G.723.1,G.729G.723.1多路复合控制H.221,H.230/H.242H.225.0，H.245H.223，H.245多点H.231，H.243H.323数据T.120T.120T.1201.主要的视频会议标准2.H.320会议电视系统•（1）历史早期的H.120和H.130，是ITU-T最早制定的会议电视视频压缩标准，主要针对欧洲标准；1984年，ITU-T成立专门的专家组，研究应用：o在n*384kbit/s速率上的会议电视V_CODECo384kbit/s速率上的可视电话的V_codec到1989年，技术进步，可以在n*64实现会议电视的V_codec;各种产品出现，相互进行互通实验；1990年11月，ITU-T正式公布了H.320系列的建议，具有里程碑式的意义；（2）H.320建议•H.320建议定义了320系列建议的关系，如图：•视频会议终端的一般结构视频应用o视频IO、视频编解码音频应用o音频IO、音频编解码数据应用o终端之间实现文件、图片、应用数据（如上层控制指令）等数据的传输；控制o端到端：终端之间在建立连接后进行的相关控制；o端到网络：终端与网络实现相关信令的互通，通过网络建立连接3、H.323多媒体通信系统•（1）发展情况1996年，推出了H.323建议的第一版——应用在不保证业务质量的LAN上的可视电话系统；o不保证QOS的LAN包括：Ethernet(IEEE802.3)FastEthernet(IEEE802.10)FDDI(不保证业务质量模式)TokenRing(IEEE802.5)1998年，推出了最新版的H.323建议，一般称为第二版——“多媒体分组通信系统”；H.323系列建议应用很广，但是目前其承载的主要业务是VoIP和网上视频会议业务；《多媒体通信》17(2)H.323系统组成•定义H.323系统的组成部件：一般称为H.323的实体（Entity）包括：终端、网关、网守、多点控制器、多点处理器和MCU；o终端、网关和MCU称为端点，端点可以发起和接受呼叫；oGatekeeper、MC和MP不可呼叫，但Gatekeeper可以参与呼叫控制，具有运输层的功能；oMP和MC执行多点呼叫信息流的处理与控制，是系统的功能实体，物理上总是位于某个端点之中；《多媒体通信》18IP网H.323终端E1H.323系统H.323MCU实体端点H.323GWGK/MC/MPH.323多媒体通信系统的实体和端点《多媒体通信》19H.323终端功能结构视频I/O设备音频I/O设备用户数据应用系统控制用户接口h.225.0RAS控制h.225.0呼叫控制h.245控制h.225.0封装接收通路延时音频编解码器视频编解码器网络接口20H.323系统的协议栈21IP网E1PSTNN-ISDNB-ISDNN-ISDNH.321终端H.324终端H.320终端H.322终端话音终端H.323系统H.323MCU(GK)H.323GWH.323系统组网IP路由器IP路由器H.323系统H.323终端(GK)《多媒体通信》224.H.323与H.320产品的比较•H.323系统•组网灵活，接入方便•业务丰富，便于操作•费用低廉，适合个人•维护简单，计费准确•编码多样，便于发展•技术先进，发展迅速•H.320系统•拓扑固定，保证质量•业务单一，操作简单•线路昂贵，行政会议•专人维护，计费复杂•编码单一，发展受限•技术成熟，发展缓慢《多媒体通信》23三、视频会议系统中的关键设备•对视频会议系统来说，在总体上可分成业务层、视讯交换层和用户接入层。主要由业务管理系统、MCU、GK以及视讯终端等设备组成。业务系统业务层网管中心视讯交换层MCUMCUMCU用户接入层4E1/E1LANLANGKServer•业务层通过与视讯交换层设备的交互，完成对视讯网络的统一控制、统一资源调度和管理，完成对视讯业务全流程的控制和管理。业务层要求实现设备管理、会议调度和管理、用户管理、资源管理等功能。一般由业务系统、网管中心等组成。•视讯交换层：在业务层的控制和管理下完成视讯会议业务流的交互和传递。视讯交换层由视讯交换平台、注册服务器、相应网关设备、以及其他相关的配套设备组成。视讯交换层设备直接与用户视讯终端设备进行交互以完成视音频会议等业务。要求提供高可靠、灵活的组网技术、多种网络接口、良好的视讯终端设备适应性与开放的业务控制接口。•用户接入层将各种视讯会议终端设备通过各种宽带/窄带接入网络接入到视讯交换层，要求提供给用户简单方便的使用方式并保持良好的开放性。《多媒体通信》251、终端设备会议电视终端设备一般设在会议室，用户直接使用；会议电视终端的基本组成：o视频输入/输出设备；o音频输入/输出设备；o数字信息处理设备；oVIDEOCODEC；oAUDIOCODEC；o复用/分解设备；《多媒体通信》26会议电视终端设备的基本配置编码器解码器数字设备（PC、传真）数字设备（PC、传真）VIDEOAUDIO发送接收VIDEOAUDIODATADATA《多媒体通信》27应用实例最新型视频会议终端接口视频会议终端连接接口类型说明音频接口：主要由RCA（莲花）音频接口和专用麦克接口组成视频接口：主要由BNC、DVI、HDCI接口组成，各接口在终端菜单中又都可以选择多种信号方式，如HDMI、DVI、YPbPr、RGBHV、RCA、S-Video，因此设备实际的接入能力更加丰富。网络接口：由RJ-21模拟电话接口、RJ-45网络接口和专用扩展网络接口构成。使设备具备了模拟电话接入功能，同时可以连接IP网络或扩展ISDNBRI、ISDNPRI、E1/T1、V.35网络控制接口：由专用红外接口和DB9控制接口构成。红外扩展接口可以连接辅助红外接受设备，从而扩展了红外接受的范围。DB9接口可以连接多种辅助控制设备，实现多种控制2.网关（GateWay）•在H.323会议中，网关是一个可选择的部件，因为如果H.323终端不与其他网络上的终端连接时，同一个网络上的终端之间就可以直接进行通信。•网关可建立连接的终端包含PSTN终端、运行在ISDN网络上与H.320兼容的终端以及运行在PSTN上与H.324兼容的终端。终端与网关之间的通信使用H.245和Q.931。H.323网关PBN侧SCN侧媒体信息~RTP数据帧结构~H.221呼叫信令~Q.931呼叫信令~H.225.0媒体信道控制~H.242/H.243媒体信道控制~H.245（1）H.323系统中网关的作用（2）网关的组成方式H.323终端功能H.323MCU功能H.323终端功能转换功能SCNMCU功能SCN终端功能SCN终端功能转换功能转换功能H.323MCU功能SCNMCU功能转换功能3.网守（Gatekeeper）也叫：网闸、会务器•（1）基本特点网守是H.323中最重要的部件，是它管辖区域里的所有呼叫的中心控制点，并且为注册的端点提供呼叫控制服务。从多方面看，H.32