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基于H.320和H.323會(huì)議電視系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展

來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) 發(fā)布時(shí)間:2008/11/07
 

    會(huì)議電視是一種現(xiàn)代通信方式,也是一個(gè)國(guó)家或地區(qū)通信發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一,近幾年來(lái),人們正在越來(lái)越多地討論“三網(wǎng)合一”,在這個(gè)融合的過(guò)程中,視頻通信將是極其重要的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)力,人們期望的是:通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地的進(jìn)行可視電話(huà)通信,收看和點(diǎn)播全球任何地方的電視節(jié)目。從單純的話(huà)音傳遞向遠(yuǎn)程視訊和數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)變的需求,為中國(guó)開(kāi)放會(huì)議電視通信創(chuàng)造了條件。近日,《全國(guó)首屆可視電話(huà)及遠(yuǎn)程視訊會(huì)議設(shè)備展》在深圳召開(kāi),中國(guó)電信也將會(huì)議電視業(yè)務(wù)列為今年推廣的電信業(yè)務(wù)之一,這必將推動(dòng)中國(guó)視訊業(yè)務(wù)的發(fā)展。

    會(huì)議電視作為數(shù)字視頻通信的先驅(qū)行業(yè)已發(fā)展了20多年,隨著三網(wǎng)合一的趨勢(shì),成熟的基于H.320的會(huì)議電視系統(tǒng)勢(shì)必進(jìn)入轉(zhuǎn)型階段,即由電路交換的ISDN和專(zhuān)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)向分組交換式的IP網(wǎng)過(guò)渡; 所針對(duì)的市場(chǎng)由大型公司向小型的工作組會(huì)議室、個(gè)人工作桌面直至發(fā)展到家庭。因此,基于分組交換網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信標(biāo)準(zhǔn)H.323的視頻通信已成為業(yè)內(nèi)人士和用戶(hù)關(guān)注的焦點(diǎn)。

    基于H.320的會(huì)議電視系統(tǒng)

    基于H.320的會(huì)議電視是傳送活動(dòng)圖像、語(yǔ)音、應(yīng)用數(shù)據(jù)等信息形式的多媒體視聽(tīng)會(huì)議型業(yè)務(wù),是一種交互性的電信業(yè)務(wù)。H.320協(xié)議第1版于1989年推出,目前使用的是第2版。經(jīng)過(guò)多年來(lái)的發(fā)展與實(shí)踐,無(wú)論是功能、性能,還是在工程實(shí)施與系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運(yùn)行方面,該系統(tǒng)都已十分成熟。在企業(yè)專(zhuān)業(yè)會(huì)議電視系統(tǒng)領(lǐng)域特別是在大型、關(guān)鍵系統(tǒng)中占據(jù)統(tǒng)治地位。

    會(huì)議電視系統(tǒng)主要由終端設(shè)備,傳輸信道及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的多點(diǎn)控制單元(MCU)等組成。其中,終端設(shè)備包括視頻輸入輸出設(shè)備、音頻輸入輸出設(shè)備、視頻編解碼器、音頻編解碼器和復(fù)用/分接設(shè)備等。

    視頻編解碼器是會(huì)議電視終端的核心設(shè)備,H.261建議為圖像編解碼器規(guī)定了一種能夠保證圖像質(zhì)量的、為各國(guó)所公認(rèn)的統(tǒng)一算法和公共圖像格式,使不同電視制式的會(huì)議電視系統(tǒng)之間可以直接互通。同時(shí),它利用會(huì)議電視中所攝取任務(wù)的活動(dòng)量較小的特點(diǎn),采用預(yù)測(cè)編碼和變換編碼的混合編碼方法以及視頻復(fù)合編碼方法來(lái)壓縮視頻傳輸速率,以適應(yīng)窄帶數(shù)字信道的傳送。視頻編解碼器工作于64~1920kbit/s的速率,可以覆蓋PCM通道。在多點(diǎn)會(huì)議的通信環(huán)境下,視頻編解碼器應(yīng)支持MCU進(jìn)行多點(diǎn)切換。

    在所有電信業(yè)務(wù)中,會(huì)議業(yè)務(wù)對(duì)于對(duì)話(huà)的實(shí)時(shí)性要求最高,因而會(huì)議業(yè)務(wù)通常在電路交換型網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)。原則上只要是提供電路交換形式的網(wǎng)絡(luò)如:DDN電路、衛(wèi)星電路和ISDN電路等均可支持H.320。在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)耐叫盘?hào)與視頻信息嚴(yán)格按照時(shí)序進(jìn)行,若網(wǎng)絡(luò)時(shí)延經(jīng)常處于不確定的變化之中,將使接收的電視信號(hào)輕者出現(xiàn)扭曲、重者圖像完全破壞,因此該系統(tǒng)嚴(yán)格要求網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)延小且確定。

    ISDN電路的特點(diǎn)是:采用公用交換電話(huà)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)撥號(hào)方式實(shí)現(xiàn)通信;其基本速率接口可以傳輸音頻和可視電話(huà)質(zhì)量的視頻信號(hào);其基群速率接口可以傳輸家用錄像機(jī)質(zhì)量和會(huì)議電視質(zhì)量的視頻和音頻信號(hào), 但對(duì)信道質(zhì)量要求很高,通常用來(lái)支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或小規(guī)模電視會(huì)議。

    DDN電路、衛(wèi)星電路的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延?。ㄍǔT跀?shù)十毫秒以?xún)?nèi)),而且為確定的時(shí)延;通信帶寬通常為384~2048kbit/s;通常使用384kbit/s帶寬就可組成具有較好質(zhì)量的會(huì)議電視系統(tǒng);此系統(tǒng)已成熟,功能、性能完整,有大型系統(tǒng)實(shí)施運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。采用星型或者樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)支持會(huì)議電視系統(tǒng), 但它屬于專(zhuān)用系統(tǒng),不同廠商的系統(tǒng)不能互通。

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    與基于H.323的會(huì)議電視系統(tǒng)的比較

    在基于IP尋址的多媒體通信業(yè)務(wù)中,會(huì)議業(yè)務(wù)成為一類(lèi)重要的業(yè)務(wù)。H.323協(xié)議的推出符合IP統(tǒng)一一切、在開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和應(yīng)用平臺(tái)上進(jìn)行互連互通的國(guó)際發(fā)展趨勢(shì),受到了廣大用戶(hù)和設(shè)備廠商的歡迎。系統(tǒng)與設(shè)備的發(fā)展十分迅速,國(guó)際電聯(lián)(ITU-T)于1996年推出了基于分組交換網(wǎng)的多媒體會(huì)議系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn),即 H.323協(xié)議第1版,繼而推出第2版,今年又推出第3版。IP網(wǎng)的特殊性要求圖象編碼和語(yǔ)音編碼尺度可變,從而H.263+和G.729相繼推出 ?;冢龋常玻硶?huì)議系統(tǒng)由H.323終端、網(wǎng)守、網(wǎng)關(guān)、多點(diǎn)控制單元、多點(diǎn)控制器、多點(diǎn)處理器等組成。

    基于H.323協(xié)議的會(huì)議系統(tǒng)允許在網(wǎng)絡(luò)時(shí)延不確定的平臺(tái)上運(yùn)行,顯然該系統(tǒng)應(yīng)支持隨網(wǎng)絡(luò)時(shí)延變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)幀的傳輸速率,電視終端能自動(dòng)調(diào)節(jié)幀的顯示速率,即系統(tǒng)能夠自動(dòng)適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的不確定性。視頻通信在這些網(wǎng)絡(luò)上的實(shí)際運(yùn)行效果和質(zhì)量是一個(gè)需要大量測(cè)試驗(yàn)證的問(wèn)題,基于H.323協(xié)議的系統(tǒng)的特點(diǎn)如下:利用分組交換網(wǎng)絡(luò)組成系統(tǒng),如IP網(wǎng)絡(luò)、幀中繼/ATM等是時(shí)延不確定、但有一定帶寬質(zhì)量保證的電路;通信帶寬可達(dá)2M bit/s ,但通常使用在384kbit/s以下(如128 kbit/s); 一般來(lái)講,可接收的圖像質(zhì)量要求384 kbit/s的傳輸速率。一個(gè)實(shí)際的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的視頻通信可能占據(jù)的帶寬是此帶寬的2.5倍左右。

    會(huì)議電視系統(tǒng)和其他應(yīng)用系統(tǒng)不同的是:分組交換網(wǎng)上的通信對(duì)時(shí)延和抖動(dòng)較為敏感,如果網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量不能保證,會(huì)議是無(wú)法召開(kāi)的。 H.323采用UDP 作為傳輸層協(xié)議,以RTP/RTCP協(xié)議作為音頻和視頻流的同步機(jī)制,并測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的QoS,采?。眩铮訙y(cè)量和降低服務(wù)質(zhì)量相結(jié)合的辦法來(lái)保證會(huì)議正常進(jìn)行。會(huì)議系統(tǒng)的碼流被打包成一個(gè)一個(gè)分組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用,不同的信息碼流要求下層網(wǎng)絡(luò)的承載提供不同的實(shí)時(shí)性要求和可靠性要求。例如對(duì)于音頻和視頻碼流,要求下層網(wǎng)絡(luò)提供實(shí)時(shí)性要求好的傳送機(jī)制,而對(duì)數(shù)據(jù)和控制信息要求提供可靠性傳送 。

    在H.323會(huì)議系統(tǒng)中,由于信道是基于統(tǒng)計(jì)復(fù)用的,其服務(wù)質(zhì)量(QoS)問(wèn)題是一個(gè)十分重要的問(wèn)題。H.323版本2增加了服務(wù)質(zhì)量保證機(jī)制,例如:資源預(yù)留協(xié)議(RSVP 協(xié)議),為了在IP網(wǎng)上開(kāi)放實(shí)時(shí)業(yè)務(wù),要求會(huì)議系統(tǒng)中的各個(gè)節(jié)點(diǎn)能支持RSVP 協(xié)議,當(dāng)終端向網(wǎng)守提出允許請(qǐng)求信號(hào)時(shí),指出其需要預(yù)留傳輸資源,網(wǎng)守向終端確認(rèn)進(jìn)行資源預(yù)留的可能性和渠道。

    基于H.323的視頻終端通常通過(guò)局域網(wǎng)經(jīng)IP(路由器)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,因此除上述支持H.320的網(wǎng)絡(luò)可以使用外,還可使用ATM和幀中繼網(wǎng)絡(luò)。國(guó)內(nèi)的X.25網(wǎng)絡(luò)因?yàn)闀r(shí)延通常在800ms甚至更大,故在對(duì)圖像質(zhì)量有較高要求時(shí)通常不予考慮。對(duì)會(huì)議電視系統(tǒng)影響較大的因素主要是帶寬和時(shí)延。利用DDN組織H.323會(huì)議電視系統(tǒng)的通信帶寬通常為選定的會(huì)議電視設(shè)備速率(如384 kbit/s),再加上必要的IP開(kāi)銷(xiāo)(一般為20%);系統(tǒng)需要使用網(wǎng)守以進(jìn)行系統(tǒng)的呼叫建立與拆除、網(wǎng)絡(luò)帶寬控制等。幀中繼網(wǎng)絡(luò)的特性除具有DDN電路特性外,通信基本帶寬(CIR參數(shù))為會(huì)議電視終端設(shè)備速率加上20%左右的IP開(kāi)銷(xiāo),還應(yīng)再考慮增加少量IP分組變成幀中繼分組的開(kāi)銷(xiāo)。

    基于H.323的系統(tǒng)種種優(yōu)越性引起人們廣泛的興趣。從國(guó)內(nèi)情況看,由于H.323系統(tǒng)的開(kāi)放性與互操作性、大量智能化大樓的存在和迅速普及、以及其桌面會(huì)議電視系統(tǒng)價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn),它會(huì)受到更為廣泛的歡迎。國(guó)內(nèi)在該系統(tǒng)的建設(shè)方面一點(diǎn)不比國(guó)外落后,甚至還有超前的可能。

    H.323的會(huì)議系統(tǒng)允許會(huì)議的與會(huì)者以多種方式加入到會(huì)議中,如:LAN接入(主要針對(duì)的用戶(hù)是單位團(tuán)體)、PSTN接入和ISDN接入(主要針對(duì)的是分散用戶(hù))等,PSTN接入的接入速率較低,只能提供較低質(zhì)量的會(huì)議服務(wù),又分為PPP接入和H.324接入;ISDN接入可以提供較好質(zhì)量的會(huì)議服務(wù),分為PPP接入和H.320接入。

    需要特別指出的是,盡管基于H.323的會(huì)議電視系統(tǒng)符合未來(lái)發(fā)展方向,但是對(duì)大型關(guān)鍵會(huì)議電視系統(tǒng)的工程實(shí)施上仍然要持慎重態(tài)度,這也可從ITU-T連續(xù)推出H.323協(xié)議新版本看出。從系統(tǒng)的成熟程度看,國(guó)際與國(guó)內(nèi)工程成功實(shí)施并穩(wěn)定運(yùn)行的尚不多見(jiàn),特別是會(huì)議規(guī)模在30點(diǎn)以上的系統(tǒng)。從可得到的有限資料顯示,規(guī)模在幾十點(diǎn)以上的H.323系統(tǒng)即使在美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家也正在進(jìn)行試點(diǎn)工程,按照分期分批方式進(jìn)行評(píng)估與實(shí)施。因此,無(wú)論是在DDN、幀中繼,還是在ATM網(wǎng)絡(luò)上組織H.323會(huì)議電視系統(tǒng),都需要按照循序漸進(jìn)方式實(shí)施,特別是較大規(guī)模系統(tǒng)的工程實(shí)施。

    會(huì)議電視系統(tǒng)的應(yīng)用

    在多媒體會(huì)議業(yè)務(wù)上,可以產(chǎn)生多種應(yīng)用系統(tǒng),其中最具代表性的是,綜合業(yè)務(wù)多媒體會(huì)議系統(tǒng)、遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)和遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)。

    在我國(guó),會(huì)議電視系統(tǒng)的應(yīng)用有兩種形式:其一是由中國(guó)電信經(jīng)營(yíng)的以預(yù)約租用方式使用的公用會(huì)議電視系統(tǒng),系統(tǒng)覆蓋所有省會(huì)及主要地級(jí)城市。需要召開(kāi)電視會(huì)議的單位事先進(jìn)行預(yù)約,電視會(huì)議在中國(guó)電信的會(huì)場(chǎng)進(jìn)行,對(duì)于偶爾召開(kāi)電視會(huì)議的單位不妨考慮之。

    會(huì)議電視系統(tǒng)的另一種方式是組建企業(yè)的專(zhuān)用系統(tǒng)。目前已建成專(zhuān)用系統(tǒng)的單位有:海關(guān)、公安、鐵路、銀行、電力、衛(wèi)生、石油、教育等部門(mén),還有一些單位正在或者準(zhǔn)備建設(shè)專(zhuān)用會(huì)議電視系統(tǒng)。

    建設(shè)會(huì)議電視系統(tǒng)時(shí)需要考慮這樣一些關(guān)鍵因素,需求分析,包括業(yè)務(wù)要求、系統(tǒng)規(guī)模、安全要求、功能、性能要求、可靠性、預(yù)算控制等;使用何種網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型,電路交換網(wǎng)絡(luò)或是分組交換網(wǎng)絡(luò);采用何種系統(tǒng)制式(協(xié)議):H.320還是H.323。
 

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