视讯技术分析与几种典型实例应用(图)

2019-11-04 22:41:57

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　　1、视讯会议系统技术概述
　　
　　视讯业务是宽带多媒体网络最重要的业务之一。视讯业务可以分成两大类：一类是面向专业应用的视讯会议类业务，除了提供异地分会场之间会议电视业务外，还能提供包括远程教学、远程医疗等专业应用。另一种是以面向大众应用的多媒体视讯业务，例如视频点播(VOD)、网上视频广播、在线视频转播等业务。
　　
　　视频会议系统主要由终端设备、多点控制单元(MCU)和传输承载网络在内的通信网络组成。视讯会议系统产品(终端、MCU)依据的主要标准是ITU-T H.3XX系列建议。此外，还包括T.120系列数据会议标准，用于会议过程中实时的文件传输、共享白板等数据应用。
　　
　　表1　视讯系统相关标准
　　
　　ITU-T建议　　　　　　　　建议内容
　　
　　ITU-TH.320　　　　　　　窄带可视电话系统和终端(N-ISDN)
　　
　　ITU-TH.324　　　　　　　底比特率多媒体通信系统(PSTN)
　　
　　ITU-TH.323　　　　　　　基于分组网络的多媒体通信系统
　　
　　ITU-TH.322　　　　　　　提供保证业务质量的局域网多媒体通信系统
　　
　　ITU-TH.321　　　　　　　 B-ISDN下H.320终端设备的适配
　　
　　ITU-TH.310　　　　　　　宽带多媒体通信系统和终端(ATM/B-ISDN)
　　
　　H.320、H.323、H.310是目前视讯会议系统最主要的标准。下面对这三个标准进行简要对比。
　　
　　H.320系统是目前应用最普遍的视讯会议系统，性能稳定可靠，长期以来占据着视频会议系统的主导地位。能够在传统的TDM网络上提供较好的会议业务能力。
　　
　　H.323系统包括H.323终端、多点控制单元MCU、网守GK、网关GW组成，MCU实现会议控制，GK处理呼叫和路由，网关实现与其它非H.323终端设备(H.320/H.324/H.310)的互通。H.323最初是在LAN上实现多媒体通信的标准，近几年随着ip等分组网络技术的广泛应用得到了较大的发展，非凡是它已经成为当前IP电话的一个主要标准。H.323实现在不保证业务质量的IP网络中，受网络的带宽、时延等因素的影响比较大，目前H.323视讯会议最好的应用方式是在宽带LAN上实现。但其实现简单，应用灵活，除了支持专业终端还可以将PC机作为终端使用。H.323系统的最大特点是直接支持T.120数据会议功能，可以在传输视频/音频信号的同时，轻松地实现共享白板、文件传送等数据应用。
　　
　　H.310可以看作是对H320的B-ISDN扩展，H.310系统完全能够以H.320模式工作。此外，H.310采用了更多的先进技术，例如支持高清楚度应用的H.262(MPEG-2)视频编码，ATM通信及QoS保障机制。单从技术上看，H.310是近乎完美的。由于H.310对终端、网络有非常严格的要求，很难以合理的成本实现，因此市场上这种产品非常少。
　　
　　●主要技术指标的比较
　　
　　表2　视讯系统技术指标
　　
　　编码方式　　　　　　支持的系统　　　图象格式清楚度　　　　　　　　　　速率范围
　　----------------------------------------------------------------------------------------
　　H.261　　　　　　　 H.320 H.323　　 CIF QCIF 一般　　　　　　　　　　　64kbps-2Mbps
　　　　　　　　　　　　 H.310(H.320模式)　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　----------------------------------------------------------------------------------------
　　H.262　　　　　　　 H.310　　　　　 MPEG-2　高　　　　　　　　　　　　 4Mbps-20Mbps
　　----------------------------------------------------------------------------------------
　　H.263/H.263+/H.263++H.323　　　　　　QCIF　　清楚度较高，支持低速率适配可变速率
　　
　　表3　视讯系统QoS方案
　　
　　多媒体系统　传输承载方式　　　QoS机制
　　
　　H.320　　　　 TDM　　　　　　　　—
　　
　　H.310　　　　 ATM　　　　　　　ATM(Q.2962 Q.2963)
　　
　　H.323　　　　 IP/LAN　　　　　无
　　
　　从目前市场上主要的视讯会议MCU产品来看，大多数是支持多协议的：最常见的是同时支持H.323和H.320标准的产品。基于H.310的产品非常少，市场上很难见到。当前的一些高清楚视讯会议产品主要属于非标准或一些标准的超集。编码方式虽然采用了高清楚度的H.262(MPEG-2)编码，但在传输方式上仍是基于TDM的，清楚度有所提高，占用带宽也很大。
　　
　　2、大型会展中心高清楚视讯会议系统建设方案
　　
　　采用H.261方式视频编码的传统H.320系统和H.323系统最高只支持2Mbps速率，不能实现很高的图像质量。考虑到大型会展中心承担重要的国际会议任务，可以新建一套支持高质量图像效果的高端视讯会议系统。高端视讯会议系统应具有以下技术特点：
　　
　　(1)高清楚度终端设置
　　
　　布放于会展中心主会场和各个分会场。支持H.262(MPEG-2)编解码，具有高速传输接口光传输接口或具有多个2M专线接口。
　　
　　(2)传输接入方式
　　
　　光传输：利用光纤接入SDH传输网，这种接入方式能提供较大的带宽。
　　
　　N*E1：为每个会场开设多条E1专线(或ATM电路仿真E1)电路，通过N*E1捆绑的方式采用反向复用实现宽带传输。这种方式比较常用，但占用多个设备端口和通信线路。
　　
　　(3)MCU设置
　　
　　支持多种接口，包括多条E1或一条STM-1光接口，应与传统的H.320系统兼容，能够实现H.320的全部功能。MCU还应支持T.120数据会议的能力。高清楚视讯终端与MCU之间一般采用专线连接，传输产生的延时很少，因此MCU布放位置的远近对视讯会议的影响不大。MCU可以设置在会展中心本地或电信运营商机房。设在会展中心仍可以在电信运营商网管中心通过网管系统进行远程监控，但假如设在运营商机房运行维护更方便一些；MCU设在运营商机房，在会议忙季视讯业务对传输网络压力很大。对于经常举办各类会议的大型会展中心，建议MCU设在会议中心本地(参见图1)。
　　　视讯技术分析与几种典型实例应用(图)（图一）

　　图1　大型会展中心清楚度视讯会议系统方案
　　
　　(4)与视讯业务网络的互联
　　
　　会展中心高清楚视讯会议MCU可与现有设在运营商机房的H.320 MCU以H.320方式实现级联，以支持更多的用户，并可实现一定的容灾功能，保证视讯会议应用的可靠性。高清楚MCU还可以与全国视讯会议网络以H.320方式相联。这样，分会场可以设在全国其它地区，实现跨省视讯会议应用。
　　
　　3、多协议公众综合视讯系统方案
　　
　　随着宽带业务的发展，以及政府、企业新型化要求的不断提高，行政会议、商务会谈、远程教学、远程监控、远程医疗等需求也将日益迫切。因此，应利用公众视讯平台，开展形式多样的视讯增值业务。运营商建设视讯系统，开发多种增值业务。
　　
　　目前视讯会议MCU产品最常见的是支持H.323/H.320双协议的。H.320是目前应用最普遍的视讯会议标准，稳定可靠；H.323尽管在视讯会议应用上由一定局限，但它能够直接支持T.120数据会议，提供交互性很好的数据应用。H.323/H.320混合系统方案可以使二者互为补充，提供更可靠的服务(参见图2)。
　　　视讯技术分析与几种典型实例应用(图)（图二）

　　图2　多协议公众视讯系统方案
　　
　　(1)视讯会议终端
　　
　　以H.320方式接入时可采用专用终端，需要有专线接口。以H323方式接入时建议采用H.323终端，需要有快速以太网(FE)接口。T.120数据会议(共享白板等应用)可以采用带内方式(直接由终端提供)，也可以采用带外方式，即采用其他设备(计算机)接入网络。
　　
　　(2)MCU设置
　　
　　MCU以H.320和H.323两种方式实现，并且能够在内部实现两种系统的桥接，使系统能够同时以两种方式实现。支持专线电路、快速以太网(FE)接口。
　　
　　假如视讯会议应用主要以H.323为主，那么网络带宽、时延对视讯会议应用的业务质量影响很大。MCU设置于在带宽较高的骨干层IDC机房，并采用一定的QOS保障机制减少时延。
　　
　　(3)视讯系统接入方案
　　
　　在业务提供方式上满足从低端到高端各类用户的需求。
　　
　　*在H.320方式下，提供ISDN(2B+D~6B+D)各种速率接入，为重要的大型会议提供2M数字专线方式接入。
　　
　　*在H.323方式下，为普通的宽带IP用户提供1M以下各种速率接入，主要是采用ADSL接入的用户。
　　
　　采用H.323方式，为高端用户提供高速IP专线接入。目前可以选择的方案有：
　　
　　*利用ATM/FR提供IP专线接入：主要通过为企业和提供2M方式的IP专线，支持368K～2M速率。
　　
　　*利用LAN专线接入：通过LAN专线接入用户，为用户提供更高的带宽和更好的清楚度。
　　
　　*ADSL专线接入：通过一条ADSL或多条ADSL线路接入，未来可以采用ADSL2/2+实现更高速率的接入。
　　
　　4、总结与讨论
　　
　　由于高清楚度视讯会议系统采用高清楚编码，速率要求在4-8Mbps。一条E1专线不能满足要求。采用N*E1复接方式要在每个分会场提供(4条以上)2M专线，线路投资很大，另外MPEG-2编码方式要产生250ms的打包时延，在主会场分会场交互式要求非常高的情况下(画面频繁切换)，轻易造成一定时延。H.323/H.320方式能够提供一般清楚度，但可以提供很强的交互数据应用(共享白板等)能力。它采用以太网接入，速率可达100Mbps，与专线方式相比，以太网能够以很低成本提供较高的带宽。另外，高清楚视讯会议系统不是采用行业标准，因此不同高清楚产品的互通方面存在一定问题。H.323/H.320方式采用的是完全标准的方式，可以灵活地实现设备的互联互通。而且H.323标准今后将是多媒体通信系统的一个主导协议，发展很快。

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