多媒體視聽應用技術(shù)視頻會議系統(tǒng)

1、多媒體視聽應用技術(shù)視頻會議系統(tǒng)教學站：中國青年政治學院分院教學站專業(yè)： 計算機科學與技術(shù)專業(yè)2002級姓名： 高雷學號： 2002323011005一、引言隨著全球步入信息化時代，人們對了解事物、交換信息的要求已經(jīng)從紙、筆、書本、話音等發(fā)展到通過聲光電信號等各種方式更準確、更快捷、更豐富地表達出來。在需求的推動下，多媒體計算機技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合，逐漸發(fā)展成為一種新的邊緣技術(shù)多媒體通信技術(shù)。個人計算機的普及、微電子技術(shù)和多媒體技術(shù)的飛速發(fā)展、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的建立及寬帶綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)的研究進展，都有力地推動了多媒體通信的發(fā)展。如果說19世紀是電報的時代，20世紀是電話的時代，那么，即將到來的21

2、世紀將是多媒體通信的時代。隨著數(shù)字信號處理、壓縮編碼技術(shù)和數(shù)據(jù)傳輸新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，新產(chǎn)品層出不窮，同時出現(xiàn)了許多新的多媒體通信方式。視聽多媒體通信業(yè)務主要包括以下幾種類型:·多媒體會話型業(yè)務，如會議電視、可視電話、遠程教育、遠程醫(yī)療等；·多媒體檢索型業(yè)務，如多媒體數(shù)據(jù)庫查詢、VOD視頻點播；·多媒體分配型業(yè)務，如音頻視頻廣播等；·多媒體電子信函型業(yè)務。其中，作為多媒體會話型通信業(yè)務的一種典型，會議電視業(yè)務已在社會性的信息交流中發(fā)揮了巨大的溝通作用。會議電視通過通信網(wǎng)絡把兩個或多個地點的多媒體會議終端連接起來，在其間傳送各種圖像、話音和數(shù)據(jù)信號，使出席會

3、議者有親臨現(xiàn)場的感覺。除了用于多點多媒體會議之外，會議電視系統(tǒng)還應用于遠程教育、遠程醫(yī)療等需要傳送實時音頻、視頻和數(shù)據(jù)的業(yè)務。會議電視能為用戶提供直接、全面的溝通交流，并能節(jié)約時間、降低成本、提高生產(chǎn)率，因此巨大的市場需求推動了會議電視技術(shù)的發(fā)展。國內(nèi)外很多科研機構(gòu)和廠商都進行了多媒體多點會議通信系統(tǒng)的研究，并推出了各自的會議電視系統(tǒng)。在研究各會議電視系統(tǒng)的基礎上，國際電信聯(lián)盟(ITU-T)形成了視聽多媒體通信系統(tǒng)國際標準的H.200系列建議，使不同廠商的多媒體通信產(chǎn)品能夠互通，推動了多媒體通信技術(shù)標準化的進程。相關設備:電話交換機 Telephone PBX： 美國朗訊 Lucent 法國阿

4、爾卡特Alcatel 加拿大北方電訊Nortel 日本巖崎通信IWATSU 德國西門子Siemens 其他品牌電視會議系統(tǒng) Video conference system POLYCOM VCON SONY等視頻終端ACCORD RADVISION視頻多點控制單元（MCU）電話會議系統(tǒng) Audio conference system： DIATEC-TalkBridge會議通電話會議橋 POLYCOM等電話會議終端多媒體會議室設備 Multi-media conference room system：投影儀 電動幕 音響設備 廣播設備 AMX中控設備寬帶網(wǎng)絡管理系統(tǒng)Broadband netw

5、orking management system NOMADIX寬帶管理網(wǎng)關計算機網(wǎng)絡設備 Computer networking system、路由器、交換機Routers and Switches 思科Cisco 3COM等 其他品牌無線局域網(wǎng)設備 Wireless LAN system：ORiNOCO無線網(wǎng)絡產(chǎn)品IEEE802.1b & IEEE802.1aVoIP電話網(wǎng)關 VoIP telephone gateway：OKI綜合布線系統(tǒng)integrated wiring system：AMP AVAYA 其他品牌監(jiān)控系統(tǒng) (monitoring system)：飛利浦 數(shù)字監(jiān)控

6、存儲設備 二、視頻技術(shù)介紹（一）電視會議技術(shù)的發(fā)展歷程1、第一代會議電視產(chǎn)品工控機平臺產(chǎn)品會議電視產(chǎn)品出現(xiàn)于本世紀70年代末，但實際意義上的應用開始于80年代中期。從80年代中期至90年代初，主流會議電視結(jié)構(gòu)均具有共同的特點，統(tǒng)稱為第一代會議電視產(chǎn)品。第一代會議電視產(chǎn)品為工控機平臺產(chǎn)品，具有以下特點：1. 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為工控機底板上插各種功能卡，結(jié)構(gòu)復雜，穩(wěn)定性差2. 處理能力弱，只能在2M速率實現(xiàn)較好的圖像傳輸質(zhì)量，在低速線路上，圖象質(zhì)量差3. 價格昂貴4. 只能在高速帶寬上使用，運營成本高5. 硬件故障率較高6. 維護復雜，需專業(yè)維護人員第一代會議電視產(chǎn)品主要用戶為政府部門，用戶面狹窄受當時各

7、方面技術(shù)限制，第一帶會議電視產(chǎn)品性能各方面均具有很大的局限性。在視頻編碼方面只支持H.261算法，圖像質(zhì)量隨帶寬減少下降非?？?。 第一代產(chǎn)品于90年代初期即走向沒落，受到第二代產(chǎn)品-PC插卡產(chǎn)品強烈沖擊。生產(chǎn)第一帶產(chǎn)品的廠商以美國CLI公司為代表。進入90年代后，CLI迅速走向沒落，并于1997年3月被VTEL合并，全部產(chǎn)品于當年停產(chǎn)。 在此應該指出的是，盡管90年代中期，CLI在全球已岌岌可危，但它在中國的銷售仍然保持良好。中國客戶由于對全球技術(shù)、經(jīng)濟發(fā)展不了解，處于對CLI名稱的責任，仍然在CLI瀕臨倒閉時大量購買其設備，以西北某省為例，該省在1996年底購了300萬美元的CLI設備，全網(wǎng)

8、安裝設計為1997年6月底完成。在施工期間，CLI公司為VTEL吞并，產(chǎn)品全面停產(chǎn)。該省其后的安裝維護均遇到了很大的困難。 PTEL的主打產(chǎn)品CONCORD4500即屬于第一代產(chǎn)品。體積大，在底板商插有很多卡，硬件故障率高。成本高，價格貴。PTEL也屬于第一代會議電視廠商，但得益于其完善的分銷體系，以及第二代PC插卡產(chǎn)品固有的不足，PTEL仍保持著一定的市場占有率。2、 二代狐疑電視產(chǎn)品PC平臺插卡產(chǎn)品由于第一代產(chǎn)品的限制，會議電視市場的發(fā)咱受到阻礙。一些公司開始尋找其他解決方法，以降低產(chǎn)品成本，簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，降低運營成本，開拓會議電視市場。得益于90年代初PC機的高速發(fā)展，PC插卡型產(chǎn)品迅速

9、出現(xiàn)，成為降低會議電視成本的一條捷徑，并最終形成第二代產(chǎn)品。第二代產(chǎn)品具有以下特點：1. PC機插卡結(jié)構(gòu)，板卡從第一代產(chǎn)品的10塊左右減至3至4塊。硬件故障率低于第一代產(chǎn)品。2. 應用程序建立在Windows平臺上，軟件故障率高。包括軟硬件故障的總體故障綠高于第一代產(chǎn)品。3. 成本降。價格低于第一代產(chǎn)品4. 在低速帶寬上圖像質(zhì)量優(yōu)于第一代產(chǎn)品5. 維護極其復雜，維護人員需具備專業(yè)的計算機和通信知識6. 設備工作狀態(tài)極不穩(wěn)定，且一旦出現(xiàn)故障，處理方法復雜。經(jīng)常需要重新安裝軟件甚至重新安裝Windows操作系統(tǒng)。第二代會議電視產(chǎn)品出現(xiàn)于90年代初，在94、95年達到頂峰，于97年以后迅速走向沒落，

10、逐漸退出會議電視市場從某種意義上講，第二代產(chǎn)品拾一種過渡型產(chǎn)品，第二代產(chǎn)品盡管對第一代產(chǎn)品形成強烈沖擊，但由于本身結(jié)構(gòu)上固有的弱點，并沒有徹底取代第一代產(chǎn)品，從而在90年代初、中期形成兩代產(chǎn)品共存，第二代產(chǎn)品略占優(yōu)勢的態(tài)勢。第二代會議電視產(chǎn)品為PC插卡產(chǎn)品，代表廠商為美國VTEL。PTEL也通過購買其他小型會議電視公司產(chǎn)品，在其產(chǎn)品系列上加入PC插卡型產(chǎn)品VENUE2000。但由于VENUE2000是由小型公司開發(fā)出的，其產(chǎn)品質(zhì)量比較差，市場表現(xiàn)不好，在中國更是被大多樹用戶很快予以否定以第二代產(chǎn)品為主的會議電視廠商在97年以后迅速走向下坡。以VTEL為例，1997年VTEL與CLI合并后當年全

11、球市場占有率上升至17%。但在第三代產(chǎn)品的沖擊下，VTEL在1998年的全球市場占有率迅速下滑至5%。排名滑至前六名以外。第二代會議電視產(chǎn)品的固有問題很快為廣大用戶和廠商所認識。新一代產(chǎn)品，高度集成化產(chǎn)品，即第三代產(chǎn)品，在1998年出現(xiàn)，并迅速占領了大部分市場。到1999年底，地三代產(chǎn)品已占有全球會議電視市場70%，正在迅速取代第一、第二代產(chǎn)品。3、第三代會議電視產(chǎn)品-高度集成專業(yè)化產(chǎn)品第二代產(chǎn)品在幾個上低于第一代產(chǎn)品，在低速帶寬上圖像質(zhì)量優(yōu)于第一代產(chǎn)品。但仍然具有工作不穩(wěn)定，故障率高，操作復雜的弱點。且圖像質(zhì)量盡管有所提高，仍不能滿足需求。在90年代中期，對新一代產(chǎn)品的需求越來越強烈，第三代

12、高度集成專業(yè)化產(chǎn)品應運而生。第三代會議電視產(chǎn)品為高度集成專業(yè)化產(chǎn)品，具有以下特點：1. 高度集成化，非PC結(jié)構(gòu)2. 高度穩(wěn)定，7*24小時持續(xù)工作設計3. 設計結(jié)構(gòu)先進，芯片運算能力強，功能強大，支持H.263最新國際算法4. 聲音、圖像象質(zhì)量好，在低速帶寬上實現(xiàn)高質(zhì)量圖像、聲音傳輸5. 同時集成多種網(wǎng)絡接口，且支持實時網(wǎng)絡接口轉(zhuǎn)換6. 伍操作系統(tǒng)，軟件直接驅(qū)動芯片級操作7. 具有自適應功能，完全智能化8. 易于操作，不需任何專業(yè)知識9. 維護簡單（二）電視會議的幾種組網(wǎng)方式1、ISDN組網(wǎng)方式由于ISDN在各地較為普遍，便于和各地進行通訊，貴公司希望通過視頻終端實現(xiàn)多點的電視會議。ISDN在

13、視頻通訊時能夠得到一個可以讓我們接受的效果-1條ISDN可以實現(xiàn)12.5幀/秒，在靜態(tài)和緩慢運動時有很好的效果，在迅速的大動作時有拖尾現(xiàn)象，但當動作結(jié)束后能有清晰的圖像；當使用3條ISDN時能夠達到25幀/秒的效果，此效果可以滿足基本的運動處理，比如汽車的運動等。所以我們建議貴公司的視頻系統(tǒng)可以準備采用ISDN方式，根據(jù)公司對視頻效果和ISDN的要求我們可以為您提供最好的視頻解決方案。以下是ISDN的幾種不同的配置方案：a. 點對點的1條ISDN通訊此方式適用于兩個不同地點的簡單通訊，圖如下，這種方式有一個好處是當視頻會議不使用時我們可以利用ISDN打電話，這樣不會浪費資源。采用的設備是POL

14、YCOM Viewstation 128兩臺。附件配置：29或34電視機2臺，電視柜2個。會議由任可兩地公司會場控制，所有參與會場可交互式討論。傳輸延遲時間低于200ms。畫中畫圖象與數(shù)據(jù)同時傳輸?？稍O置任一分會場為廣播模式。支持聲音激勵自動切換會場。b.點對點進行多條ISDN的視頻通訊可能在我們通訊時，1條ISDN的效果已經(jīng)不能滿足我們的需求，我們可以使用多條ISDN（最多4條）進行通訊。這樣能達到一個非常清晰的圖像質(zhì)量。采用設備是POLYCOM Viewstation 512兩臺。c. 多點交互視頻會議（小于4點）我們可能有幾個不同的地方需要有視頻的通訊，這樣我們可以采用POLYCOM V

15、iewstation MP一臺，POLYCOM Viewstation 128或512幾臺。因為MP設備有內(nèi)置一個多點控制單元（MCU）可以實現(xiàn)4個不同地方的1條ISDN的交互會議和3個不同地方2條ISDN的交互會議。MCU可以實現(xiàn)會議的多屏方式（4分屏）和語音激勵等。（如使用POLYCOM Viewstation FX+PRI接口可實現(xiàn)4方384K的會議）如圖d.多點交互會議（大于4點）此種方式適用于在大于4個地方的會場進行交互視頻會議，主要的控制設備為外置的多點控制單元（MCU）進行控制，他可以實現(xiàn)不同的開會模式包括有多分屏等這種設備非常昂貴，但是采用視頻會議后能大大的節(jié)省開會地點的差旅費

16、用和提高辦事效率。如圖2、專網(wǎng)組網(wǎng)專網(wǎng)組網(wǎng)的主要是利用專有的電路（DDN或ATM）等線路進行交互電視會議，這種電視會議的方式的圖像質(zhì)量穩(wěn)定，效果好，但是線路的費用較大。如圖：3、IP（H.323）組網(wǎng)方式利用公司內(nèi)部的局域網(wǎng)實現(xiàn)交互電視會議是進兩年來較為流行的方式，因為這種方式方便簡單，而且可以充分利用公司的資源，但是他的前提條件是您要求有足夠的帶寬。因為在IP上進行傳輸，有質(zhì)量保證問題（QoS）我們還是建議您的視頻帶寬應在384K以上，這樣才能保證一個比較穩(wěn)定的電視效果。如圖：網(wǎng)絡依據(jù)：A、網(wǎng)絡協(xié)議IP V4IP V6OSI CLNSOSI CMNSIPXATMFrame RelayIEEE

17、 802.1dIEEE 802.3(包括802.3ab、802.3u、802.3z等)IEEE 802.1qIEEE 802.1pLANEMPOAHDLCPPPISDNIPX WAN2.0X.25SMDSB、路由協(xié)議OSPFRIPBGPEIGRPES-ISIS-ISPIMDVMRPMPLSC、管理/安全協(xié)議SNMPTelnet Remote AccessUsername/Password for remote Access Security ControlAccess Lists (Routing)Administration Filtering (Bridging)Debug Command

18、sPing CommandsSyslogEvent Logging Performance TuningCMIP三、視頻會議的各種實現(xiàn)方式簡介（一）ISDN此方案采用ISDN，中心點安裝MCU，并接入PRI線路，其它各點安裝ISDN終端，并接入多條ISDN線路。這樣可以實現(xiàn)各點以64K-384K的速率進行通訊。設備選用：MCU-POLYCOM MGC100 終端-POLYCOM Viewstation 512（二）IP(H.323)此方案采用IP方式進行通訊，中心點安裝MCU一套，接入以太網(wǎng)，各點可以安裝終端一套，接入以太網(wǎng)。這樣可以實現(xiàn)各點以64K-768K的速率進行通訊。設備選用：MCU-

19、POLYCOM MGC100 或RADVISION VIOIP400 終端-POLYCOM Viewstation H.323或 POLYCOM Viavideo（桌面型）四、相關設備（一）MCU1、POLYCOM MGC100今天，POLYCOM網(wǎng)絡正在通過革新的視像技術(shù)，幫助人們改進相互間溝通的方式。 POLYCOM公司的MGC產(chǎn)品是實現(xiàn)視頻通信應用的網(wǎng)絡系統(tǒng)，包括：視頻會議、遠程醫(yī)療、遠程教育、可視電子商務、視頻呼叫中心和可視聊天室。POLYCOM公司的MGC,多點會議及網(wǎng)關控制系統(tǒng) (Multipoint-Gateway-Control),是行業(yè)內(nèi)唯一具備多媒體MCU功能及H.3xx互

20、通網(wǎng)關的多點會議服務器(MCU),并遵從國際電聯(lián)ITU-T關于56Kbps至2Mbps 速率的視像會議及多點多媒體橋接服務設備的相關標準。寬帶視頻通信級結(jié)構(gòu)具備堅實、高效的電信級平臺，MGC-100 充分發(fā)揮出可靠和穩(wěn)定的工作性能 所有功能都是在 單一 和 通用模塊插槽式的平臺上 完成，足以面向未來新一代網(wǎng)絡技術(shù)和擴容的需要 所有接入用戶都能享用所有先進的功能，不受網(wǎng)絡不同的限制 提供在線系統(tǒng)診斷，能預報任何潛在故障 前端面板LED顯示燈提供即時系統(tǒng)狀態(tài)，方便進行維護和故障排除 所有功能模板均是： 前觸式 可熱插拔 自動配置 配備三個熱備份且負荷分擔可熱插拔電源組，提供充足的電源備份保障混合網(wǎng)

21、絡連接MGC-100在單一平臺上實現(xiàn)IP網(wǎng)與ISDN及ATM網(wǎng)的連接。 直接接入H.323(IP)網(wǎng) 支持可選項H.320(ISDN)和H.321(ATM)網(wǎng)絡 所有支持的網(wǎng)絡均可訪問和使用MGC-100的先進功能 無需外接網(wǎng)關功能完備從今以后，您可隨意編排切換視頻會議模式，使視像會議更具臨場感，更具靈活性。MGC-100的獨有電視會議增值功能包括：多分屏功能 提供多達16種不同畫面的分屏模式 并且能隨時，隨意地切換分屏模式 每種分屏模式中任一窗口均可設為固定或語音激勵方式多重編碼轉(zhuǎn)換功能 MGC-100能接入不同傳輸速率、解象度、幀速、圖象/話音編解碼或不同網(wǎng)絡協(xié)議的終端 保證每個終端運行于

22、最佳的連接效果 確保在進行簡單連接過程后，會議能夠按時召開 確保會議的穩(wěn)定性 迎接與導入功能Greet and GuideTM（ISDN & ATM） 可自設定多種迎接或廣告畫面，背景音樂和問候語 通過前臺操作人員，提供用戶導入會議功能；不同會議中的人員可互訪或退出；靈活合并或分拆會議。管理系統(tǒng)MGC-100提供一整套最靈活方便的系統(tǒng)及會議管理應用軟件。MGC WebCommanderTM 用戶通過Netscape公司或微軟公司的Internet瀏覽器來預訂和管理會議 MGC ManagerTM提供完全操作員控制 - 從預定會議、管理會議到系統(tǒng)配置、診斷及維護 音頻電話式會議管理（TT

23、CM）用戶通過一部標準音頻按鍵式電話機管理自己的會議維護通過遠程監(jiān)控系統(tǒng)進行維護，可減少現(xiàn)場維護的開銷 提供遠程故障確定與修復 提供遠程系統(tǒng)軟件下載 支持多個MGC 系統(tǒng)容量ISDNATMIP最高會場數(shù)968096最高同時會議數(shù)322832最高多分屏會議數(shù)161616視像會議H.320, H.323, H.321, T.120話音H.320多級H.231, H.243級聯(lián)和主席控制,H.281FECC (遠端攝象頭控制) 圖象H.261, H.263語音G.711, G.722, G.728數(shù)據(jù)H.243LSD, T.122/T.125(MCS) ,T.123, T.124(GCC)信息傳輸H

24、.221,H.242信道集合H.221, BONDING Mode 1, H0外部傳輸數(shù)據(jù)速率56 Kbps 2 Mbps時鐘同步可同步于外部網(wǎng)絡網(wǎng)絡接口25Mbps ATM (FVC)PRI-T1 (ISDN信令)V.35/RS-449/EIA-530155Mbps ATM (FVC)E1/T1 專線RS-366 撥號100/10Mbps以太網(wǎng)PRI-E1 (ISDN信令)KG加密支持作業(yè)環(huán)境要求工作溫度10至40攝氏度每小時3400 BTU儲存溫度-25至70攝氏度相對濕度15至90% 非凝結(jié)工作高度高達3,000米 (10,000英尺)儲存高度高達12,000米 (40,000英尺)工作

25、靜電ESD+8kV儲存靜電ESD+15kV機箱尺寸高40.8 厘米 (16英寸)闊58.4 厘米 (23英寸)深50.2 厘米 (19英寸)電源(3套負荷分擔)交流110-240 VAC, 50/60 Hz 直流 -48 DC 2、RADVISION VIAIP400RADVISION公司是基于IP的語音、圖像和數(shù)據(jù)方面的專家，ViaIP400產(chǎn)品更是由于擁有良好的穩(wěn)定性和易用性而享譽業(yè)內(nèi)。使用ViaIP400，可以使語音、圖像和數(shù)據(jù)的傳輸達到真正的無縫隙， 且具有極好的可擴容性和互操作性。RADVISION公司viaIP100/400視訊多業(yè)務綜合平臺,是提供一個基于IP的語音、視頻和數(shù)據(jù)會

26、議服務的一體化解決方案。ViaIP100/400系列產(chǎn)品滿足了服務供應商、企業(yè)、政府部門對IP通信的要求。該方案在一個平臺上集成了多媒體網(wǎng)關、多點會議技術(shù)、數(shù)據(jù)協(xié)作和智能網(wǎng)閘等多種功能。ViaIP400產(chǎn)品基于RADVISION公司享譽業(yè)內(nèi),并作為業(yè)界標準的H.323技術(shù)。它提供了用于匯聚語音、視頻和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡的增強級V2oIP服務所需的規(guī)模可擴展性和可靠的互操作性。目前CISCO公司全線OEM了RADVISION公司的產(chǎn)品，并已形成其AVVID系列產(chǎn)品，RADVISION和CISCO公司共同占據(jù)了全球H.323 MCU市場近70的份額。viaIP系統(tǒng)基于Cisco和Nortel等公司普遍采用的Com