视频会议基础知识

,视频会议基础知识2011年9月,2,视频会议国际标准介绍,2,视频会议系统传输方式介绍,3,目录,概述,1,视频会议系统组成,4,视频会议技术介绍,5,Page3,标准化、顺应网络发展是主线！,视频会议系统的发展,90年代初，视频会议设备都是基于PC架构的，适合E1的2M专线的H.320系统占据了很大的市场98年左右，以VCON为代表，推出了基于H.323的新系统90年代末，POLYCOM推出了划时代的ViewStation终端，视频会议进入了一个新的阶段目前各家产品的技术、性能渐渐趋于一致,视频会议产品的发展过程,1992年SoundStation产品定义了商务电话理念1998年之前ViaVideoiPOWERPC架构系列产品,宝利通产品发展史,1998年ViewStation系列产品将视频会议从PC平台带入专业平台2002年P+C双流技术改变了视频会议的使用习惯,宝利通产品发展史,2003年VSX系统产品重新定义了商务视频会议2006年8月Polycom第1个在全球发布HD整体解决方案,宝利通产品发展史,2008年1月VC2概念,未来视频通信发展方向HDVideo,HDVoice,HDtelepresense,带您实现由传统视频会议到多媒体视频通讯的跨越,宝利通产品发展史,第1代视频会议,第2代视频+数据,第3代HD视频+PoC数据,技术发展趋势,今后的视频通信技术发展趋势，主要向几个方向发展：A.高端应用向高清、仿真系统发展，且高清产品将会迅速降价并普及,B.低端产品将使得视频通信应用进一步向4甚至5级网延伸，个人桌面系统也会被越来越多的客户所接受C.基于SIP协议的软交换运营级系统，向中小企业和家庭普及化方向D.在应用方面，向融合通信的方向发展：与IP语音的互联互通，与办公自动化系统的整合。目的是使通信系统的使用更方便，更简单，更便于普及,技术发展方向,专业化高清远真类产品普及化走出会议室，成为视频通信随时随地的沟通真实自然的交流,应用发展方向,12,视讯系统是集视频通信、音频通信、数据通信于一体的新一代交互式多媒体通信系统，是基于通信网络上的一种增值业务。可以满足两个或多个用户同时进行多媒体通信的需求。,视频会议系统的定义,降低商用费用更快捷的沟通更方便的信息共享提升整体办公效率，增加竞争力,WebOffice,视频会议系统能给用户带来哪些利益,视频会议系统涉及的知识,广播电视声学，扩声技术图像和声音的数字化技术,编码压缩技术(CODEC)通信网络(LAN,WAN,ISDN)摄像，摄影电影灯光会议室装修，布景,视频会议产品是跨越多个行业的产品！,广播电视广播级高质量,无压缩或压缩比较低占用传输带宽大（模拟电视每套节目的频宽是8MHz,数字电视是30Mbps)传输延时大(单向3秒左右)视频会议（会议电视）商用质量,高压缩率,最少1:100(H.261,CIF,2Mbps)采用低带宽传输(1283847681920Kbps)双向交互，实时性要求高，延时非常小。,视频会议系统与广播电视系统区别,16,视频会议国际标准介绍,1,视频会议系统传输方式介绍,3,目录,概述,2,视频会议系统组成,4,视频会议技术介绍,5,Page17,要组成一个完整的视讯系统必须经通信网络把终端设备与MCU连接起来。视讯系统常用的通信网络有:公用电话交换网（PSTN）、数字数据网（DDN）、SDH传输网、卫星网、宽带IP网络等。在连接至终端设备或MCU时传输速率为64k1920kbit/s之间，一般应用基本保证速率在384kbit/s以上。视讯设备系统可提供E1、V.35、ISDN、IP等标准接口，在组网时可以根据实际网络进行选择。,视频会议系统传输网络,北美：非常流行，以ISDN和IP网络为主欧洲：非常流行，以ISDN和IP网络为主中国：正在被广大用户接受，市场份额正在不断的扩大，在政府、军队、电信、金融和电力等行业已经非常流行，以IP网络为主整体技术趋势向语音、图像、数据和Web多种通信手段融合方向发展，并充分和用户的政府办公和企业运作实务紧密的联系在一起对用户来说，可以随时、随地、按需索取，可以随意使用上述通信手段的一种或几种！,视频会议系统使用国际特点,数字数据网(DDN)综合业务数字网(ISDN)SDH（同步数字）帧中继网(FR)异步传输网(ATM)卫星网(VSAT)IP网(LAN)-目前应用最广泛的网络MPLSVPN,视频会议系统常用网络,基于电路交换的网络(H.320)：如ISDN、DDN、PCM、VSAT等基于包交换的网络(H.323)：如ATM、IP、帧中继等,视频会议系统常用网络,包交换网络可在同一物理网络上进行数据，视频，音频多种应用主干网络通过部署QoS可保障服务质量分支网络可能存在如下问题丢包延迟乱序抖动,IP网络的特点,Qos（QualityofService）目标：在有限的网络资源情况下，尽可能地保证与提高网络服务的质量，避免网络拥塞时音频和视频的不稳定性由于Internet是一个无连接网络，如何提高实时性能，确保通信的QoS，是IP视频系统的关键技术要求要求在网络规划时预留足够的带宽，使得任何时候都能获得可接受的QoS对于IP视频通信，能够指定严格的优先级谨慎地设计网络，为视频会议系统进行网络优化，降低网络延时和抖动（振荡）,QOS技术介绍,动态调整图像带宽首先考虑降低质量的是视频信号，然后依次是数据、音频和控制信号当网络状况不好时，编码器降低图像带宽，优先保证声音带宽；当网络状况好时，编码器提高图像带宽保证唇音同步发送方给数据包（RTP包）和数据控制包（RTCP包）打上时戳终端收到语音、图像数据之后，分别放到语音缓冲和图像缓冲中，定时从语音缓冲中取出语音包解码，如果取出的语音包时戳与图像吻合，就把相应的图像包解码,H.323终端的QoS措施,带宽：为视频呼叫的1.2-1.3倍基本要求在256K以上可以实现可接受的效果POLYCOMHDX在128K以上可以实现可接受的效果延迟：小于150ms抖动：小于30ms丢包率：小于1针对视频应用启用QoS,以上要求为国标对视频会议网络的基本要求，各厂商产品可以在以上网络条件下正常工作,视频会议对IP网络的基本要求,25,视频会议国际标准介绍,1,视频会议系统传输方式介绍,2,目录,概述,3,视频会议系统组成,4,视频会议技术介绍,5,IP广域网,电路交换网H.320,网闸Gatekeeper,Router,网关Gateway,H.323终端,以太网,多点控制单元MCU,H320MCU,H320终端,视频会议系统的组成,视频会议系统的组成-视频会议组件,网络终端(Terminal)MCU(多点控制单元)网关(Gateway)网闸/关守(Gatekeeper),功能图像，声音采集和重现图象，声音压缩音视频输入输出网络协议和接口实时控制产品形态基于windows的软终端可视电话桌面终端/会议室终端一体式终端/分体式终端硬终端/嵌入式系统,视频会议系统的组成-视频会议终端,视频会议系统的组成-多点控制单元MCU,功能终端接入声音混合视频交换编码转换会议管理产品形态终端内置MCU独立MCU,功能管理H.323终端，MCU，网关地址翻译带宽管理接入控制H323协议可选组件,视频会议系统的组成-网闸Gatekeeper,功能实现不同协议终端之间的互通H.320和H.323SIP和H.323完成通信协议转换视频H.264/H.263/H.261音频G.719/G.722.1C/G.722/G.711等的转换,视频会议系统的组成-网关Gateway,32,视频会议国际标准介绍,1,视频会议系统传输方式介绍,2,目录,概述,4,视频会议系统组成,3,视频会议技术介绍,5,国际标准介绍-视频会议系统的国际标准,国际电信联盟(ITU)H.320，H.323H.263，H.264，H.239，H.XXX互联网工程任务组（IETF）SIP国际标准化组织（ISO）MPEG1，MPEG2，MPEG4国际标准的重要性解决不同厂商产品的互通和兼容性问题保护用户的利益,国际标准介绍-视频会议协议发展趋势,各公司专用系统,H.320,H.323,1960,SIP,2004,目前H.323是主流协议，下一代主流协议可能是SIP！,1996,1990,国际标准介绍-视频系统框架协议,H.320框架建议是基于窄带ISDN（包括DDN网）的视频会议系统系列协议集合。具体线路接口：ISDN、E1/T1和V.35、DDN等电路线路特点：技术成熟，专网专用，是对安全保障敏感的行业的首选类型此类线路在图像质量、稳定性等方面都有保证，只是难以充分利用当前网络资源，且建设和使用费用较为昂贵,国际标准介绍-H.320框架建议概述,H.323框架建议是基于宽带IP网的视讯会议系统系列协议集合线路类型：LAN、ADSL等IP线路优点：一网多用、使用费用低廉、系统要求简略、操作简单、易于互动、市场价格较低，基于这些优势，IP网络发展十分迅速缺点：由于IP网络本身QoS没有得到完全解决，系统稳定性较差,国际标准介绍-H.323框架建议概述,国际标准介绍-SIP的产生,H.323协议是ITU（国际电信联盟）提出的，照搬ISDNQ.931呼叫信令，借助H.245才能打开会话RTP。所以H.323协议完成会话建立过程非常复杂IP通信需要一个新的协议，要求简单的，能够协调会话双方处理多媒体信息流的能力，获取双方用于接收RTP分组的传输地址，在网关之间建立会话，能兼容传统TDM网络的信令消息SIP协议应运而生,国际标准介绍-SIP概述,SIP是一个信令协议，用于建立、修改、释放多媒体会话。通常情况下，采用RTP作为多媒体信息流的传输协议，也可以采用其它任何传输协议SIP消息的传输路径于多媒体信息流的传输路径相对独立，可以经过一个或者多个代理服务器或者重定向服务器进行转发，多媒体信息流可以直接在会话的两个端点之间进行传输在SIP中，用URI（统一定位标识符）标识终端用户，URI用户名主机名,国际标准介绍-SIP结构,SIP事务用户层事务层传输层UDPTCPIP链路层物理层,国际标准介绍-常见协议框架比较,音频协议：G.711/G.722.G.728G.722.1CG.719视频协议：H.261/H.263/H.264其他协议：双流H.239,国际标准介绍-视频会议编码标准,国际标准介绍-音频编码国际标准,100,3.5K,100,14K,100,7K,3.4KHz,7KHz,14KHz,G.711,G.729,G.723.1,G.728,G.722,G.722.1,100,22KHz,22K,G.722.1.C（Siren14）,窄带音频,宽带音频：高保真音频！,G.719（Siren22）,国际标准介绍-唇音同步,图像输入/输出设备,声音输入/输出设备,图像编码,声音编码,延时,唇音同步,声音的数据量小，处理速度快，因此需要和图像作同步处理,同步处理机制,国际标准介绍-回声消除,远端来的声音,声学回声,音频协议音频频率传输码率G.711300hz-3.4khz64kbpsG.72250hz-7khz64/48kbpsG.728300hz-3.4khz16kbpsG.723300hz-3.4khz6.3kbpsG.722.150hz-7khz32/24kbpsG.722.1C50hz-14khz48/32/24kbpsG.71950hz-22khz48kbps,国际标准介绍-音频协议,视频图像数据有极强的相关性，存在着有大量的冗余信息空域冗余：每帧画面内相邻像素之间相关性很大时域冗余：相邻帧之间存在很大的信息冗余量编码技术就是去除数据之间的相关性帧内编码技术帧间编码技术,国际标准介绍-视频编码算法,国际标准介绍-常见图象压缩国际标准,ITUH.261H.263H.263+H.263+H.264ISOMPEG-1MPEG-2MPEG-4,国际标准介绍-主流编码协议H.264,由ITU和ISO共同组建的JVT负责征集和制订名称：H.264（ITU），MPEGIVP10（ISO）标准已于2003年4月份正式发布编码特点具备高编码效率：比H.263编码节省50%的比特率加强对延时的限制及对误码和去色的处理机制提高了对网络的适应能力采用分层技术，从形式上将编码和信道隔离，在源编码过程中可以考虑信道的特点,国际标准介绍-H.239双流功能,北京总部,某分公司,人物,人物,内容,内容,国际标准介绍-H.239双流技术,来源于Polycom的People+content第一路视频：人物的视频图像第二路视频：内容的活动图像视频与内容同步传送只占用一个呼叫带宽只需要一次呼叫适用于会议、培训、远教等,国际标准介绍-加密技术,什么是加密?对明文的数据按某种算法进行处理，使其成为不可读的一段代码，保护数据不被非法窃取、阅读常见的加密技术DES56位加密算法AES128位加密算法比DES具有更强的安全性和更高的效率目前国际视频会议加密标准为H235v3AES128位动态加密算法,53,视频会议国际标准介绍,1,视频会议系统传输方式介绍,2,目录,概述,5,视频会议系统组成,3,视频会议技术介绍,4,视频会议技术-制式,NTSC制式525行/帧（有效行483）,30帧/秒隔行扫描，高宽比4：3美国、加拿大等大部分西半球国家使用PAL制式625行/帧（有效行575）,25帧/秒隔行扫描，高宽比4：3西欧、中国和朝鲜等国家采用这种制式,视频会议技术-帧率,帧率-每秒钟时间里传输的图片的帧数常见的帧率15帧/S（图像有“跳动”）30帧/S（图像比较流畅）60帧/S明显提升交互感和逼真感）帧率越高流畅度越高常见帧率+分辨率1080P30帧720P30帧720P60帧,Q：哪个实际效果最好？,视频会议技术-带宽,N制30帧/秒PAL制25帧/秒,高分辨率的摄像机高分辨率的编解码器CODEC高质量的网络832Kbps+高分辨率的显示器图像清晰度要达到720线以上,视频会议技术-高清会议电视四要素,视频会议技术-视频分辨率的业界标准,CIFVCD效果,4CIFDVD效果,HD（720P）(9XCIF)高清效果,视频会议技术-图像清晰度,国际标准的高清定义ATSC(AdvancedTelevisionSystemsCommittee)1080P/i:分辨率1920 x108024-30帧