視頻通信基礎(chǔ)知識(技術(shù)篇)培訓(xùn)

CiscoTelepresence

初級班根底知識培訓(xùn)王宇

目錄什么是視頻通訊？通過網(wǎng)絡(luò)使身處不同地點的人們實現(xiàn)面對面的溝通目前95%以上的視頻通信應(yīng)用基于IP網(wǎng)絡(luò)目前視頻通訊主要基于H.323和SIP協(xié)議Cisco的視頻通信產(chǎn)品線統(tǒng)稱為“網(wǎng)真視頻〔Telepresencevideo)視頻會議的適用領(lǐng)域業(yè)務(wù)管理經(jīng)營決策財務(wù)管理客戶關(guān)系管理供給鏈管理庫存管理辦公自動化宣傳★適用于各種組織活動的各個領(lǐng)域！業(yè)務(wù)培訓(xùn)售后培訓(xùn)售后支持遠程商務(wù)遠程談判遠程招聘遠程交流其它行政會議遠程法庭遠程教育遠程醫(yī)療遠程金融應(yīng)急通信遠程生產(chǎn)調(diào)度政府辦公信息化視頻會議與播送電視視頻會議〔會議電視〕商用用質(zhì)量,高壓縮率,最少1:100(H.263、H.264)采用低帶寬傳輸(128–384–768–1920Kbps)雙向交互，實時性要求高，延時非常小。播送電視播送級高質(zhì)量,無壓縮或壓縮比較低占用傳輸帶寬大〔模擬電視每套節(jié)目的頻寬是8MHz,數(shù)字電視是30Mbps)傳輸延時大(單向3秒左右)視頻會議系統(tǒng)涉及的知識視頻會議產(chǎn)品是跨越多個行業(yè)的產(chǎn)品！視頻會議系統(tǒng)的國際標準國際電信聯(lián)盟(ITU)H.320，H.323H.263，H.264，H.239，H.XXX互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組〔IETF〕SIP，RTP，SRVP國際標準化組織〔ISO〕MPEG1，MPEG2，MPEG4國際標準的重要性解決不同廠商產(chǎn)品的互通和兼容性問題保護用戶的利益多媒體通信協(xié)議H.3231996年有ITU-T提出的，設(shè)計嚴謹?shù)Y(jié)構(gòu)復(fù)雜標準涵蓋了包交換網(wǎng)絡(luò)上的音頻、視頻、數(shù)據(jù)通信解決了點對點以及多點視訊會議中諸如呼叫與會話控制、多媒體與帶寬控制等問題幾乎所有的視頻通信廠商都支持該標準多媒體通信協(xié)議SIP1999年有IETF提出，結(jié)構(gòu)簡單并擴展性強一個基于文本的應(yīng)用層控制協(xié)議，獨立于底層協(xié)議，用于建立、修改和終止IP網(wǎng)上的雙方或多方的多媒體會話與H.323相比較，更加適合下一代互聯(lián)網(wǎng)及軟交換平臺已經(jīng)成為公認的統(tǒng)一通信的協(xié)議標準TIP〔TelepresenceInteroperabilityProtocol〕思科倡導(dǎo)的網(wǎng)真互通協(xié)議主要針對多屏系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，并開發(fā)了標準的開發(fā)代碼思科TX系列和CTS系列，以及思科網(wǎng)真效勞器(TPS)都已經(jīng)支持TIP協(xié)議目前主流視頻通信供給商都參加了TIP視頻編碼協(xié)議視頻編碼協(xié)議用于定義設(shè)備間的視頻信號數(shù)字化、壓縮和編碼，H.26X是ITU為視頻通訊提出的標準H.261支持的帶寬在64Kbps到2Mbps，支持的圖像分辨率最高的CIF〔352×288〕；H.263可以提供更高的壓縮比和更高的分辨率，最高可以到達16CIF，即1408×1152，而且更加流暢，可達30幀/秒；H.264是最新的ITU的視頻壓縮協(xié)議，圖像質(zhì)量優(yōu)于H.263，而帶寬消耗為H.263的一半，所以是當前視頻通信的主流視頻協(xié)議，支持720p/1080p視頻會議協(xié)議開展趨勢各公司專用系統(tǒng)H.320H.3231960’SIP2004目前H.323是主流協(xié)議，下一代主流協(xié)議是SIP！19961990基于ISDN的視頻通信標準H.320AudioVideoDataControlG.711G.722AAC-LDH.261H.263H.264T.120H.221BONDing基于IP的視頻通信標準H.323H.323AudioVideoDataControlG.711G.722AAC-LDH.261H.263H.264H.239H.225RASQ.931H.245基于IP的視頻通信標準SIPSIPAudioVideoDataControlG.711G.722AAC-LDH.261H.263H.264BFCPSIPIETFSIPHTTPSMTPITUH.323ISDNPSTNSIPvsH.323SIP由IETF開發(fā)，H.323由ITU開發(fā)SIP為Internet優(yōu)化，H.323為LAN優(yōu)化SIP支持Presence〔狀態(tài)呈現(xiàn)〕，H.323不支持SIP支持IM〔即時消息〕，H.323不支持SIP支持原生支持DNS和URL應(yīng)用，H.323不支持SIP獲得更多應(yīng)用平臺支持SIPvsH.323?2021CiscoSystems,Inc.Allrightsreserved.Cisco

ConfidentialPresentation_ID6TIP〔TelepresenceInteroperabilityProtocol〕 思科倡導(dǎo)的網(wǎng)真互通協(xié)議 主要針對多屏系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通，并開發(fā)了標準的開 發(fā)代碼 思科TX系列和CTS系列，以及思科網(wǎng)真效勞器(TPS)都已經(jīng)支持TIP協(xié)議 目前主流視頻通信供給商都參加了TIP視頻會議組成視頻會議系統(tǒng)的根本組成IP廣域網(wǎng)電路交換網(wǎng)H.320網(wǎng)閘GatekeeperRouter網(wǎng)關(guān)GatewayH.323終端以太網(wǎng)多點控制單元MCUH320MCUH320終端視頻會議組件網(wǎng)絡(luò)終端(Terminal)MCU(多點控制單元)網(wǎng)關(guān)(Gateway)網(wǎng)閘/關(guān)守(Gatekeeper)典型的視頻通訊網(wǎng)絡(luò)呼叫控制主會場分會場視頻通信網(wǎng)管MCU會議錄制分會場分會場分會場Internet視頻會議終端功能圖像，聲音采集和重現(xiàn)圖象，聲音壓縮音視頻輸入輸出網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和接口實時控制產(chǎn)品形態(tài)基于windows的軟終端可視桌面終端/會議室終端一體式終端/分體式終端硬終端/嵌入式系統(tǒng)多點控制單元MCU功能終端接入聲音混合視頻交換編碼轉(zhuǎn)換會議管理產(chǎn)品形態(tài)終端內(nèi)置MCU獨立MCU網(wǎng)閘功能管理H.323終端，MCU，網(wǎng)關(guān)地址翻譯帶寬管理接入控制H323協(xié)議可選組件網(wǎng)閘Gatekeeper網(wǎng)關(guān)功能實現(xiàn)不同協(xié)議終端之間的互通H.320和H.323SIP和H.323完成通信協(xié)議轉(zhuǎn)換視頻[H.264/H.263/H.261]音頻[G.722.1C/G.722/G.711]等的轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)Gateway視頻會議常用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN)SDH〔同步數(shù)字〕幀中繼網(wǎng)(FR)異步傳輸網(wǎng)(ATM)衛(wèi)星網(wǎng)(VSAT)IP網(wǎng)(LAN)---目前應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò)MPLSVPNIP網(wǎng)絡(luò)的特點包交換網(wǎng)絡(luò)可在同一物理網(wǎng)絡(luò)上進行數(shù)據(jù)，視頻，音頻多種應(yīng)用主干網(wǎng)絡(luò)通過部署QoS可保障效勞質(zhì)量分支網(wǎng)絡(luò)可能存在如下問題丟包延遲抖動亂序視頻會議對IP網(wǎng)絡(luò)的根本要求以上要求為國標對視頻會議網(wǎng)絡(luò)的根本要求，各廠商產(chǎn)品可以在以上網(wǎng)絡(luò)條件下正常工作帶寬：為視頻呼叫的1.2倍根本要求在256K以上可以實現(xiàn)可接受的效果延遲：小于300ms抖動：小于25ms丟包率：小于1％針對視頻應(yīng)用啟用QoS視頻通信傳輸過程輸入格式化編碼/壓縮發(fā)送輸出重格式化解碼/解壓接收NetworkCodec=COder/DECoder難易IP網(wǎng)絡(luò)點對點視頻通信通過MCU實現(xiàn)多方視頻會議MultipointControlUnit(MCU)視頻分辨率的業(yè)界標準?2021CiscoSystems,Inc.Allrightsreserved.Cisco

ConfidentialPresentation_ID8?2021CiscoSystems,Inc.Allrightsreserved.Cisco

ConfidentialPresentation_ID9不同分辨率下的實際顯示尺寸幀WH2424Pixel幀(Frame)代表一個畫面當接收到每秒22幅以上的畫面時，人就會認為畫面是連續(xù)的，這個速度稱為幀率電影的幀率是24幀/秒視頻通訊的幀率與視頻算法、設(shè)備處理能力和呼叫帶寬有關(guān)視頻通信最高幀率是60幀/秒NTSC&PAL是隔行掃描；奇數(shù)行先掃，偶數(shù)行后掃，非同時；掃描頻率由系統(tǒng)類型決定NTSC=30fps=60場PAL=25fps=50場1幀=2場隔行掃描視頻格式寬屏的16：9要比傳統(tǒng)的N制式或PAL制式多顯示30%的內(nèi)容16：9的可視角度為30度；通過比照4：3的可視角為10度；AdditionalPictureArea16943帶寬分辨率幀率帶寬4CIF30128K-512K720P30768K720P601M-1.5M1080P301M-1.5M1080P602M-2.5M視頻編碼算法聲音聲音是視頻會議最重要的局部正常情況下，聲音的重要性高于圖像，沒有聲音的會議將無法進行聲音的傳輸使用很低的比特率〔碼流〕，因此聲音能夠在很低的帶寬下傳輸音頻協(xié)議人類聽力范圍：20-20,000Hz語音信息通常集中于100-7,000Hz其它音頻范圍：CD：20Hz-20kHzFM播送：15kHzAM播送：7kHz普通：3.4kHzProtocolBitRate(Kbs)AudioLimitsDelayQuality視頻會議中的音頻編碼AAC-LDG.728G.722.1G.722G.7116464564848322416to481288Kbs128Kbs4kHz40msFair7kHz40msGood7kHz40msGood4kHz625μsFair20kHz20msExcellent國際標準音頻接口XLR卡隆頭RCA蓮花頭3.5mmPC頭國際標準模擬視頻接口RCA蓮花頭S端子BNC同軸電纜接頭VGA國際標準數(shù)字視頻接口DVIHDMIHD-SDI數(shù)字信號與模擬信號1111111111000000000000011111111110000000000000AnalogueDigital數(shù)字信號復(fù)原難度小數(shù)字信號經(jīng)過不易被監(jiān)聽數(shù)字信號適合長距離傳輸麥克風(fēng)的類型〔全向和非全向〕全向麥克風(fēng)定向麥克風(fēng)拾音范圍拾音范圍唇音同步圖像輸入/輸出設(shè)備聲音輸入/輸出設(shè)備圖像編碼聲音編碼延時唇音同步*聲音的數(shù)據(jù)量小，處理速度快，因此需要和圖像作同步處理同步處理機制Network回聲抑制EC遠程終端＋動態(tài)攝像機圖像動態(tài)雙流數(shù)據(jù)視頻終端組成局部DisplaysCamerasMicrophonesSoundMixersandSpeakersTANDBERGECHO

CANCELLERENGINEEchoEchoCancellationISDNInternet/LAN/IP3GNetworksUserInterfacesCodecsCablesPeripherals幾種需要防止的光線條件燈光在上面，造成陰影Example3逆光，陰影Example1Example2自然光通過百葉窗主燈源優(yōu)化后的光線條件輔助燈源背燈源光線優(yōu)化+背景燈+輔助燈源=Yes!主燈源視頻的其他主要事項拉上窗簾；翻開屋內(nèi)的主燈光；盡可能保證背景光；巧妙運用攝像頭的預(yù)置位；不要覆蓋攝像頭；保持顯示屏潔凈；關(guān)閉窗戶，防止打攪；?2021CiscoSystems,Inc.Allrightsreserved.Cisco

ConfidentialPresentation_ID22融入式網(wǎng)真和普通視頻會議系統(tǒng)的區(qū)別?2021CiscoSystems,Inc.Allrightsreserved.Cisco

ConfidentialPresentation_ID23融入式網(wǎng)真和普通視頻會議系統(tǒng)的區(qū)別 一般為三屏以上系統(tǒng)，使用最高端的編解碼器，實現(xiàn)最高端清晰度 融入式環(huán)境，一般要求各會場使用同樣的顏色和裝修布置 真實復(fù)原面對面體驗 身