关于视频会议的技术与应用

关于视频会议的技术与应用 关于视频会议的技术与应用 CHINA相关学科研究 0GApHCA 关于视频会议的技术与应用 孙平 (辽宁省地方税务局税收数据管理中心,辽宁沈阳100003) 【摘要】在当前信息化社会,如何利用合适的先进技术提高工作效率,接受挑战, 是目前的当务之急.本文提出利用高新科学技 术,以计算机,网络为辅助工具,实现高效,全面的信息电子化,采用视频会议的解决方案是最适合不过. 【关键词1视频功能;视频技术;特点;QoS [申图分类号jc8(文献标识码JAf文章编号jlO02—7793f2OlO)i1-o076—02 一 ,视频会议系统综述 (一)视频会议的技术背景.随着信息化社会的发展,人类 进行经济,社会活动的区域日益扩大,活动范围往往城市化和 国际化.日益扩大的活动范嗣要求人们寻找一种更高效率的 通讯交流方式,现代科技产业为实现这种现代化的交流方式 提供了可能——视频会议.视频会议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 视频会议系统可以将会议现 输图像,声音和文件的通信方式. 场的视音频信号实时传输到远方的会议现场,方便地进行"面 对面"的交流.同传统的现场会议相比,具有节省时间,缩短空 间,提高效率等优点.利用视频会议系统进行多异地会场的实 时会议为有异地会议需求的人们节省了大量的旅行时间,同 时也能节约大量的会议开支;会议的目的性同时也增加更多 的时效性.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0. 视讯传输技术在其他领域也有着广泛的应用.如在一些 危险或无人执守的作业环境里采用视讯传输技术进行监控,可 以大大提高作业和设备的安全性;在医疗方面,视讯传输技术 使异地专家会诊甚至手术成为可能,许多危重病人从而可以得 到更多的生存机会.同样,异地学术交流,企业自动化管理,智 能大厦监控等多种领域都有视讯传输技术一展风采的天地. (二)视频会议技术介绍. 1.视频会议工作原理.视讯传输的基本模块是视频终端 和视频终端的服务控制中心,联系方式为E1,ISDN或lP等通 信传输网络.视频终端备有实时摄录设备,把录下的模拟视音 频信号送给视音频压缩及传输编码器,经压缩和传输编码后, 通过E1,ISDN或IP等传输信道传送给视讯系统控制中心或 76中围地名 远端视频终端.视讯系统控制中心可以选择收到的任何一路 视音频信息以广播方式再以同样的过程传递给视频终端,也 可以根据视频终端的需要而安排任何两点之间的信息交流. 这是一个概念上的模式,其重要而突出的一点是可视的,实时 的信息交流. 视频终端的设备由数字编解码器,控制软件和外围视音 频输入输出设备(如摄像机,监视器,音箱,音频输入设备等) 组成.基本的工作是:由各视频源送来的视音频信号(一 般不超过32路信号),控制台来的RS一232控制信号,经过模 拟切换器,把需要传输的某路信号选中送数字编码传输器,经 过视频编码器实时混合编码后得到符合通讯信道标准(如El 标准的2M等)的数据流,利用光纤,微波,电缆等网络传输信 道传输到远方视频终端(或Mcu).在远方的视频终端(或 MCU)利用接收设备接收信号,通过解复用得到视频压缩数码 流,经视频数字解压缩得到视音频信号和控制信号.视音频信 号使用模拟回放设备观看或使用录像机录制下来,控制信号 经过用户解码箱后按照发送端的指令有效地控制本地的视频 设备,如控制云台的转动,摄像机镜头的变焦,切换等工作. 2.视,音频编码标准概述.在开发多媒体应用系统时,遇 到的最大障碍是对多媒体信息巨大数据量所进行的采集,存 储,处理和传输,其中数据量最大的是数字化视频数据.例如, 一 幅640×480中分辩率的彩色图像(24比特/像素')的数据 量约为0,92MB,如果以每秒30帧的速度播放,则视频信号的 数码率高达27:6Mbps;如果存放在650MB的光盘中,在不考 虑音频信号的情况下,则每张光盘只能播放24秒钟.对模拟 视频信号数字化后也必须进行压缩才能比较现实地实现存 储,编辑和控制等项功能.例如,一个具有4.3MHZ带宽的模拟 视频信号直接数字化后,其码率高达200Mbps.如此大的数据 量,对现在计算机的处理能力,数据交换能力和存储能力来讲 都是过分的考验,也不经济;所以要想利用计算机来处理图 像,必须采用高效率的视频压缩编码技术H.261,H.263,H. 264,ITU50/60场/秒等方式. 二,视频会议的特点 (一)先进性.系统设计行业一流,且切实可行并容易实 现;支持最新的国际标准和国内外有关的规范要求;符合计算 机,网络通讯技术和视频会议技术的最新发展潮流,并且是应 用成熟的系统;有符合潮流的独创技术. (二)实用性.系统操作应用灵活方便,易于掌握;针对实 际应用的特点,具有多种管理方式;系统的各种功能贴近应 用,便于实际常规应用;系统设计符合1二程的实际需要. (三)集成性.高度集成,体积小,重量轻,移动方便,便于 连接;在高度集成前提下,具有多种功能,便于相关设备接入; 各设备的功能,在系统集成后能充分发挥,能一体化协作. (四)可扩展性.考虑今后的发展,留有充分的扩充余地;便 于融入随新技术的发展带来的新功能;既能支持H.323局域网 上的视频会议标准,又支持H.320广域网上的视频会议标准. (五)灵活性.MCU同时支持H320,H323,SIP的网 络.能够适应多功能,外向型的要求,讲究便利性和舒适性,达 到提高工作效率,节省人力物力和能源的目的;提供符合国际 标准的软件,硬件,通讯,网络,操作系统和数据管理系统等方 面的接口和工具,使系统具有良好的灵活性,兼容性;系统参 数配置少,调整少,自动化程度高,使用方便,操作简单. (六)安全性.结构,系统设计本身具有本质安全;系统各环节 具备权限及访问控制机制;具有安全机制,支持各种加密系统 (七)可靠性.具备稳定可靠的结构设计,能长期稳定的工 作.可靠性高,具有大规模应用的案例;对工作条件和工作环 境要求较低.系统启动快,系统掉电后再来电或网络传输中断 后再恢复正常,系统恢复工作迅速;系统具备各种级别的诊断 及故障提示功能,便于诊断,维护. (八)经济性.综合考虑系统的性能和价格,性能价格比在 同类系统和条件下达到最优.' (九)兼容性.系统具有和业界相关产品有良好的兼容性. 充分考虑和纵向上级单位系统连接的兼容性,确保充分发挥 视频会议系统的特点;考虑和现有视频会议的兼容和互通性. 三.QoS综述 我们知道,IP网络是为数据传输设计的,它采用面向无连 接的,尽力而为的传输方式,不保证Qos.目前,IP网络的发 展趋势是多业务网络,即核心业务数据,VOIP,视频会议,企业 OA数据混合运行在同一IP网络上.,H.323使可靠的TCP 端到端服务,建立H.245控制信道,T.120数据信道和呼叫信 道.在IP协议栈,不可靠的服务由用户数据报协议(UDP)提 供.非可靠传输是一种只承诺"尽好地''传送的传输模式.UDP 使用最少限度的控制信息.H.323使用UDP进行音频,视频传 ?囝? @ 输和建立RAS信道. (一)H.323的框架结构.各个不同特征的数据业务流,为 我们的IP网络提出了如下的挑战:更多的流量(核心数据, VOiP,视频,OA数据)竞争有限的带宽,分组必须穿过更多的 网络设备和链路带来的固定延时,有更多的突发流量导致可 变延时链路拥塞导致的丢包.当然增加带宽是一个好的办法, 当今千兆以太网和光纤网络的时代,更高的速度很容易达到. 但是,很多的带宽并不总是能保障服务的某个级别.有些容易 导致拥塞的协议很容易吃掉增加的带宽,导致出现与带宽升级 前一样的拥塞问题.一个明智的方法:分析通过瓶颈的流量,判 断每个协议与应用的重要性,然后为网络配置QOS保证.Q0s 允许网络管理员控制带宽(网络或指定链路容量的度),延时 (数据包跨越网络的延时)和抖动(给定延迟时间的变化)及通 过给各种协议不同的优先权来使数据包的丢失最少.(~)QOS保证机制.IPQoS的体系结构:IPQoS的概念应该分 为两个部分,这两部分的IpQos定义和侧重Lffr-S#g<同. (i)局域网中的IPQoS解决方案.局域网中的IPQoS主 要是对第二层的以太网帧头加入了优先级字段,以区分不同 的优先级.严格地讲,在局域网中只能简单地区分业务的优先 级,并不能像ATMQoS那样有精确的定义和详细的参数指标 来衡量.这种解决方案是根据对IEEE802.1p协议字段的处 理来区分不同优先级业务的.IEEE802.1p/q同属于一个子集, 它在传统的以太网帧头中加入'T4个字节,其中802.1p占3 位.802.1P延伸了802.1d的协议,利用3位优先级位可以最多 提供8个优先等级.而802.tq利用VI(VANIdentifier,虚拟网 标识)位识别传送的帧究竟属于哪一个虚网.vI位共有l2位, 最大可以支持的虚网个数不会超过4096个. (四)广域网IPQoS解决方案.在广域网上,IETF(Intemet EngineeringWaskForce)定义了两种IPQoS结构——综合业务结 构(Int-Serv)和业务区分结构(Diff-Serv).两种结构各有其特点 和优势,目前还无法互通.Int—Serv一般应用在企业网络的边 沿,它使用一种类似ATMSVC的方法,在发送端和接收端之间 用RSVP(资源预留协议舴为每个流(Vow)的信令.RSVP的信息 跨越整个网络,请求/预留资源.路径沿途的各路由器(包括核 心路由器)必须为每个要求服务质量保证的数据流维护一个"软 状态".所谓的"软状态"就是一种临时性状态,由资源预留定期 失效来控制,因此无需申请拆除显式路径.软状态被定期的 RSVP信息更新.通过RSVP信息的预留,各路由器可以判断是 否有足够的资源可以预留.只有所有的路由器都给RSVP提供 了足够的资源,"路径"方可建立;否则,将返回并拒绝信息. [参考文献】 [1】《国家税务总局视频会议系统使用管理技术手册》,中 国税务出版社,2009年12月. 【21(中兴通讯ZXVIOT500会议电视终端用户手册》. f31《辽=宁省地方税务局视频会议系统需求方案》. CHINAPLACENAME77