视频会议系统工作原理

1、视频会议系统工作原理 崔建生 2005年11月 基本概念 视频会议系统（Videoconferencing System）， 通常被称为电视电话会议、可视电话会议、会 议电视系统等，是一种以视频为主的交互式多 媒体通信系统，它利用现有的图像通信技术， 计算机通信技术以及微电子技术，进行本地区 或远程地区之间的点对点或点对多点之间的双 向视频，双向音频，以及数据等交互式信息的 实时通信。 视频会议系统的工作原理 基本的视频会议系统需要以传输网络为基础，由会 议终端设备和多点控制单元（MCU）组成。会议终 端设备采集会场的音视频信号进行编码成数字信号， 通过传输网络发给多点控制单元（MCU），由M

2、CU 进行处理后再通过传输网络发给会议终端，会议终 端设备再将MCU发来的数据进行解码还原成模拟信 号输出到显示设备上，以实现“面对面”的交流。 视频会议系统的特点 真实、高效、实时 会议电视发展概要 60年代始 世界发达国家开始研究模拟会议电视系统，并逐渐商用化。 60年代末期 在压缩编码技术推动下，由模拟系统转向数字系统。 80年代初期 形成非标准的国内会议电视网。 80年代中期 大规模集成电路技术飞速发展，图像编解码技术取得突破，信道费用 降低，为会议电视走向实用提供了良好的发展条件。 80年代末至今 多媒体技术、计算机技术、通信网络技术日新月异。H.200系列建议， 规定了统一的视频输

3、入输出标准、算法标准、误码校验标准及一系列 互通的模式转换标准，解决了不同厂商的设备互通问题，极大地推动 了会议电视的发展。 会议电视系统的两大框架建议 H.320 是ITU-T较早期的会议电视标准，该标准完全建立在一系 列会议电视专有的技术和标准之上 H.323 标准建立在通用的、开放的计算机网络通信技术基础之上， H.323系统在技术的先进性、功能的完善性、操作的方便 性、系统的可扩充性以及性能价格比等各方面，都比 H.320系统具有明显的优越性。考虑到目前还有相当的视 频会议采用H.320标准，所以目前的视频会议系统具有 H.320/H.323双模式，以顺应科技的发展和向后的兼容性。 H

4、.323标准介绍 1996年，ITU批准了H.323规范 H.323标准涵盖了音频、视频及数据在以IP包为基础 的网络上的通讯 H.323标准允许不同厂商的多媒体产品和应用能够 互操作，具有较高的兼容性 标准解决了点对点及多点视频会议中诸如呼叫与会 话控制，多媒体与带宽管理等许多问题 H.323 标准为 LAN、WAN、Internet、因特网上的 多媒体通信应用提供了技术基础和保障 H.323标准的体系结构及应用 H.323为基于网络的会议系统定义了四个 主要的组成部分： 终端（Terminal） 网关（GATEWAY） 网闸（GATEKEEPER）也称关守 多点控制器（MCU） 终端（Te

5、rminal） 在分组网络中能提供实时、双向通信的节点设备，也是一种终端用户设备 H.323规定了不同的音频、视频和/或数据终端共同工作所需的操作模式 所有的H.323终端必须支持H.245，该标准用来协商通道的使用及容量 在发端，从输入设备获取 的视频和音频信号，经编码器 压缩后，按照一定格式打包， 通过网络发送出去； 在收端，来自网络的数据 包首先被解包，获得的视频、 音频压缩数据经解码后送入输 出设备； 用户数据和控制数据也得 到了相应的处理。 网关（GATEWAY） 网关也是 H.323 会议系统的一个可选组件。网关提供很多服 务，其中包含 H.323 会议节点设备与其它ITU标准相兼

6、容的 终端之间的转换功能。这种功能包括传输格式（如H.250.0 到 H.221）和通信规程的转换（如H.245 到 H.242）。另外， 在分组网络端和电路交换网络端之间，网关还执行语音和图 像编解码器转换工作，以及呼叫建立和拆除工作。终端使用 H.245 和 H.225.0 协议与网关进行通信。采用适当的解码器， H.323 网关可支持符合 H.310、H.321、H.322 以及 V.70标 准终端。 网闸（GATEKEEPER）也称关守 关守是 H.323 系统的一个可组选件，其功能是向 H.323 节 点提供呼叫控制服务。当系统中存在 H.323 关守时，其必须 提供以下四种服务地址

7、：地址翻译、带宽控制、许可控制与 区域管理功能。带宽管理、呼叫鉴权、呼叫控制信令和呼叫 管理等为关守的可选功能。 虽然从逻辑上，关守和 H.323 节点设备上分离的，但是生产 商可以将关守的功能融入 H.323 终端、网关和多点控制单元 等物理设备中。由单一关守管理的所有终端、网关和多点控 制单元的集合称之为 H.323 域。 多点会议服务器多点会议服务器（MCUMCU） MCU是多点视频会议系统的关键设备,它的作用相当于一个 交换机的作用，它将来自各会议场点的信息流，经过同步分 离后，抽取出音频、视频、数据等信息和信令，再将各会议 场点的信息和信令，送入同一种处理模块，完成相应的音频 混合或

8、切换、视频混合或切换、数据广播和路由选择、定时 和会议控制等过程，最后将各会议场点所需的各种信息重新 组合起来，送往各相应的终端系统设备。 导演控制导演控制 语音激励语音激励 主席控制主席控制 分屏显示分屏显示 视频会议系统的主要技术指标 遵循的标准与协议遵循的标准与协议 多点控制多点控制MCU技术要求技术要求 会议终端技术要求会议终端技术要求 遵循的标准与协议 H.323是国际电信联盟（ITU）的一个标准协议栈，该协议 栈是一个有机的整体，根据功能可以将其分为四类协议： 也就是说该协议从系统的总体框架（H.323）、视频编解码 （H.263）、音频编解码（H.723.1）、系统控制（H.24

9、5）、 数据流的复用（H.225）等各方面作了比较祥细的规定。 多点控制MCU技术要求 多点接入，支持MCU的级联 支持多种网络传输速率 支持硬双流技术 任何一个会场将本会场的两路视频（第二路可以是PC、VCD、录像机等）通过MCU 传输到其它会场，这样其它会场在收看到发言会场视频的同时，还可以收看到发言者 的演讲稿、幻灯片等其它数据视频。 具有组播功能 通过组播功能，可将会议场景广播出去，会场外用户只需在PC上安装免费下载的播放 软件即可同步接收并观看会议实况。 同时支持4、9或16画面显示 具有动态回音消除(IDECTM)、自动增益控制(AGC)、自动噪音抑制(ANS)功能。 视频分辨率：

10、 QCIF、CIF、4CIF 30fps，256kbps及可以手动调整 网络接口： IP(LAN、DSL、Cable Modem)、10/100M以太网，速率最高达4Mbps ISDN、Quad BRI ST，速率最高达512kbps。 会议终端技术要求 支持标准 视频协议：ITU-H.263、263+或H.264； 音频协议：G.711, G.722； 数据协议：T.120 视频编解码特性 分辨率： QCIF、CIF、4CIF；帧频：10-25fps可调 ； 视频输出：S-VIDEO、RCA 格式PAL、VGA、SVGA； 视频输入：USB2.0数字视频输入或S-VIDEO 音频特性 音频编

11、码：G.711：64 kbps ，G.722：48/56/64kbps，MPEG-4 ACC-LD； 音频输入：话筒输入，线路输入RCA； 音频输出：线路输出RCA；回音抵消 摄像机单元： 图像传感器 1/4 CCD彩色 460电视线 ；10倍变焦 自动聚焦、自动白平衡传输速率 384Kbps-2Mbps可调 系统时延 小于250ms 网络接口 IP(LAN、DSL、Cable Modem)、10/100M以太网自适应。 视频会议系统方案设计原则 先进性 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，应用成熟的系统 ； 稳定性 能长期稳定地工作 ，对工作条件和工作环境要求较低 ,系统启

12、动快，恢复工作迅速； 实用性 系统设计应符合工程的实际需要，综合平衡系统配置的经济效应 ； 集成性 高度集成，体积小，重量轻，移动方便，功耗低； 可扩展性 既能支持广域网也能支持局域网，系统的扩容应快速、方便，增加的投资少 ； 便利性 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； 安全可靠性 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 视频会议系统组网图案例 中科院研究生院视频会议系统示意图 广域网 MCU DST H.323主会场主会场 玉泉路园区玉泉路园区 iPower 680 交换机交换机

13、路由器路由器 路由器路由器路由器路由器 中关村园区中关村园区iPower 680. 第第11分会场分会场 VS128 上海宝钢集团上海宝钢集团ISDN会议电视网会议电视网 ISDN ISDN 网网 南京分公司T800 南通分公司T800 NT1 NT1 V.35 ISDN 6PRI MCU 股份公司通信机房股份公司通信机房 T800 ISDN 4BRI ISDN 3BRI ISDN 3BRI 4楼多功能厅T2500 董事会议室 T6000 NT1 NT1 NT1 ISDN 4BRI ISDN 4BRI 董事会议室 T6000 宝钢大厦宝钢大厦 NT1 ISDN 3BRI 上海分公司T800 河

14、北省邯郸市政府河北省邯郸市政府IP会议电视网会议电视网 DDN DDN 网网 地县 T800 市政府 T2500 地县 T800 地县 T800 地县 T800 Router Router Router Router Router 10/100M 10/100M10/100M 10/100M 10/100M T6000 T6000 Router 10/100M 10/100M 10/100M MCS 市委 Product Portfolio TANDBERG 8000 完美、豪华、超 薄的外观设计 2 x 52” 等离子 显示器 卓越的高清晰度 图像显示功能 高保真音响系统 其他功能同 T60

15、00 TANDBERG 8000 .defined exclusivity The Ultimate Boardroom Solution 完美、豪华、超 薄的外观设计 2 x 40” 等离子 显示器 卓越的高清晰度 图像显示功能 高保真音响系统 其他功能同 T6000 最高速率768kbps （IP） Presenter Package 可传高清晰度PC 图像 可接收4CIF活动图像 水平360视角，无盲区 两路独立回声抑制器 支持SNMP协议 Streaming Downspeeding Compact Set-top Unit for Small Meeting Rooms and Of

16、fices .efficient teamwork.the executive tool TANDBERG 1000TANDBERG 1000 一体化的超薄便携式通信系统 可用于普通电话呼叫或视频通信 确保高可靠性和通话保密的特性 基于信道质量的自动系统配置提供高 质量的视音频 384 kpbs（ISDN） 768 kpbs（IP） 12.1”液晶平面显示器及内置摄像机 Streaming Presenter Package 可传高清晰度PC 图像 可接收4CIF活动图像 The Professional and Executive Office Solution TANDBERG 1000

17、统一操作统一操作 红外遥控器 你是否用过手机拨号？ 录像机式的界面 彩标键 屏显菜单 半透明显示，不影响主画面 清晰的菜单结构 易于理解的格式 广角镜头（广角镜头（W.A.V.E)W.A.V.E) 宽视角 无须不断调整镜头 270 水平 和 76 垂直可视区域 水平/俯仰/变焦 7*24小时长期工作保障 防尘膜片 保护外壳 机动化的云台设计 随意转动 静噪处理 定位器（定位器（Tracker)Tracker) w快速准确定位 w支持多摄像头 w视频源切换 w15个预设模式 吊顶麦克风吊顶麦克风 （ Audio Science MicrophoneAudio Science Microphone

18、） wT2500/T6000/T7000 w广阔的拾音区域 w替代6个甚至更多普通桌面 麦克风 PC PresenterTF （一）PC画面老式传送方法 CIF 352*288 CIF 352*288 800*600 352*288 Video IN Video OUT PC PresenterTF （二）TANDBERG传送方法 SVGA 800*600 SVGA 800*600 800*600 800*600 VGA IN VGA OUT PC PresenterTF Easy PC connection Performance ViewStation 128/512/V.35 ViewS

19、tation 512MP ViewStation FXVS4000 Desktop 桌面桌面 Office 办公室办公室 Conference Room 会议室会议室 Board Room 大型会议室大型会议室 ViewStation SP ViaVideo ViewStation FX 根据用户对高性能系统的 大型会议室 远程教学 进一步增强了Polycom 作为多媒体通信全球领 先提供商的地位 灵活的会议组网能力 通过外接适配器支持多种网络 PRI 和 V.35 (T1/E1, ATM) 以太网高达 2.0 Mbps 支持 H.320 和 H.323 呼叫 多个 I/O接口支持外围设备 支持第二个 PTZ 摄像头 标配双麦克支持更大会议室 RS-232 数据口支持控制设备如 AMX 和 Crestron ViewStation FX 在在ISDN网上网上 ISDN ViewStation FX ViewStation 512