Chapter-2：视频会议基础知识简介20110310

视频会议根底简介KDV产品线解决方案部视频会议系统组成视频会议名词解释视频会议体系标准视音频编解码技术视音频接口视频会议系统的定义视频会议系统指的是通过现有的各种电气通讯传输媒体，将人物的静、动态图像、语音、文字、图片等多种资料分送到各个用户的面前，使得在地理上分散的用户可以共聚一处，通过图形、声音等多种方式交流信息，增加双方对内容的理解能力。视频会议系统的组成

常见的视频会议系统由MCU、终端、会议控制软件、各类外设组成，也有一些视频会议系统采用简洁的矩阵＋终端方案。这些方案可以实现图像与声音的同时交互，既在远程交流时不单单听到对方的声音而且还可以看到对方的图像。会议控制软件终端MCU摄像机、麦克风、显示设备等各类外设矩阵视频会议系统各局部介绍1〕MCU的介绍MCU〔MuiltpointControlUnit〕－－多点控制单元MCU通常由核心部件+外围部件组成。核心部件是MCU必须配备的局部，主要用来实现整个系统控制、设备接入控制及码流转发功能等必须功能。外围部件是MCU可选的局部，主要用来实现一些辅助的功能，例如混音、画面合成、码流适配、电视墙、数据会议等功能，他们是一些根据需要可选的功能。

MCU视频会议系统各局部介绍MCU的核心部件说明。核心部件是MCU必须配备的局部，可分为三大模块：1、系统控制模块2、接入控制模块3、码流转发模块MCU的核心系统控制接入控制码流转发视频会议系统各局部介绍2〕终端〔MT〕的介绍终端主要用来实现视音频的编码与解码，从硬件上看终端通常是一体化的，也有分成编码与解码两局部的。从终端硬件的开展过程来看主要有工控机阶段与嵌入式阶段。编码的功能是将模拟的视频及音频信号编码成数字信号，便于在网络上传输。解码的功能是将数字信号解码成模拟的视频及音频信号输出，便于与显示图像及发出声音。通常在大型会议系统中，终端是接受MCU控制的。终端视频会议系统各局部介绍3〕各类外设的介绍视频会议系统的外设种类很多，包括摄像头、话筒、音响设备、视频显示设备、调音台、视音频矩阵等等。通常外设是与终端相连接的，提供视频、音频的输入与视频、音频的输出。

话筒摄像头电视机投影仪调音台矩阵音箱视频会议系统各局部介绍4〕会议控制台〔MCS〕 会议控制台：简称会控台。实际上就是安装在电脑上的一套软件系统。通过安装这套会议控制台的软件控制MCU，从而控制整个会议，实现视频会议的各种功能。简单视频会议系统的组成MCU外设终端终端外设视频会议的强大功能多画面电视墙多方混音传输网络LAN桌面PCMCU网管录播会议控制台视频会议的应用视频会议的形式点对点〔可视通话〕播送讨论〔多点会议〕应用领域远程会议远程教育与培训远程医疗专业应用视频会议系统组成视频会议名词解释视频会议体系标准视音频编解码技术视音频接口电视机制式目前世界上现行的彩色电视制式有三种：NTSC、PAL、SECAM1.NTSC制式：NTSC(NationalTelevisionSystemsCommittee)30帧/秒，美国、加拿大等大局部西半球国家，以及日本、韩国、菲律宾等国和中国的台湾采用这种制式。2.PAL制式：25帧/秒德国、英国等一些西欧国家，以及中国、朝鲜等国家采用这种制式。3.SECAM制式：法国制定了SECAM(法文：SequentialColeurAvecMemoire)彩色电视播送标准，称为顺序传送彩色与存储制。图像宽高比为4:3，625线，50Hz，6MHz电视信号带宽，总带宽8MHz。法国、苏联及东欧国家采用这种制式。电视机制式NTSCSECAMPALCIF重新采样，生成CIF格式图像隔行扫描与逐行扫描隔行〔interlaced〕和逐行〔progressive〕都是CRT时代显示器的水平扫描方式。CRT的每一帧画面都通过电器枪自上而下的扫描来完成。这一过程中，如果逐一完成每一条水平扫描线，就称作逐行扫描。如果先扫描所有奇数扫描线，再完成偶数扫描线，就是隔行扫描，每一帧(Frame)图像通过两场(Filed)扫描完成，第一场只扫描奇数行，第二场只扫描偶数行。隔行扫描(左图是奇数场，右图是偶数场)逐行扫描逐行扫描逐行扫描逐行扫描逐行扫描分辨率分辨率：检验图像清晰程度的一个标准常见活动图像分辨率：QCIF:176×144CIF:352×2884CIF:704×576720P:1280×720(高清)1080P:1920×1080〔高清〕常用的计算机数据内容分辨率：VGA：640×480SVGA：800×600XGA：1024×768SXGA：1280×1024UXGA：1600×1200文献编号:《ITU-RBT.709-3》国际电信联盟

文献编号:《GY/T155-2000》国家广播电影电视总局帧率帧率：即每秒传输的图像数目每秒的帧数(fps)或者说帧率表示图形处理器处理场时每秒钟能够更新的次数。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。一般来说30fps就是可以接受的，但是将性能提升至60fps那么可以明显提升交互感和逼真感。运动数字图像采集数码量1帧4CIF(DVD)图象像素：704X576≌40万/帧1像素〔红绿蓝〕：3X8位编码=24bit码率PAL制DVD图象帧率：25帧/秒每秒图象采集数码量：40万/帧X24bitX25帧/秒=240000000bit/秒DVD图象原始数码量：240Mbit/秒〔RGB模型〕 VCD图象原始数码量：60Mbit/秒

应用种类比特/像素像素/行行数/帧帧数/秒比特/秒（压缩前）比特/秒（压缩后）高清电视2419201080251.24Gbps2Mbps~4Mbps普通电视2470457625240Mbps1Mbps~2Mbps会议电视243522882560Mbps64kbps~1Mbps可视电话241761442515Mbps56kbps视频会议硬件结构比较嵌入式工控机构成操作系统平安性和抗病毒能力实时性长时间工作稳定性嵌入式处理器

+

相关支撑硬件

+

嵌入式操作系统

+

应用软件；是视频会议的专用计算机系统。PC机+视频采集卡+Windows98/XP/NT/2000平台+应用软件；不是专用系统。

嵌入式实时操作系统Linux。是专用系统，系统小,指令精简,处理速度快。以Win98/XP/NT/2000为操作平台，稳定性是有问题,容易在使用过程中出现工作不稳定、死机等异常故障。

具备天生的防病毒能力。存在平安漏洞，容易受到计算机病毒的感染，或者黑客等人为的恶意攻击。实时性好，系统数据调用非常快，启动或掉电后重启建链的时间在90秒之内。遇到掉电或线路中断等情况，系统需重建链路，需要5分钟以上的较长时间。整个系统可以连续长时间稳定地工作。随着PC机的开展，稳定性有一定的提高,但目前还是不适用于24小时不间断运行。H.239双流协议协议标准ITU-TH.239图像格式第一视频流：1080/720/4CIF/CIF/QCIF第二视频流：1080/720/4CIF/CIF/QCIF/VGA/SVGA/XGA/WXGA/SXGA输入输出方式采用PC或者视频接口VGA接口通常分辨率VGA640×480@60Hz、640×480@75Hz、640×480@85HzSVGA800×600@60Hz、800×600@75Hz、800×600@85HzXGA1024×768@60Hz、1024×768@75Hz帧率普通系统：第二路视频流5帧高性能系统：第二路视频流可达到25～30帧功能实现文件共享功能，可用于培训、教学、实物展示、案件分析等。终端接入能力同时传送和接收2路图像能力，第一视频流传送会场声音和图像，第二视频流传送计算机桌面、实物展示台、POWERPOINT幻灯片等图像。H.239双流应用视频会议系统组成视频会议名词解释视频会议体系标准视音频编解码技术视音频接口视频会议体系标准目前主流体系标准：H.320、H.323、SIPH.320一般采用ISDN或E1专线传输，中国国内主要是E1方式，电路型交换；

H.323一般基于IP通信网络，IP多媒体交换，是当前视频会议的主流应用协议；

SIP是基于IP的一个应用层控制协议，可应用于多媒体通信，但由于基于SIP的视频会议扩展应用定义不统一，较少应用于多点会议应用。主流体系比较H.323交换方式IP包交换组网依托于IP网络，灵活方便应用范围广泛，桌面应用，小组会议数据应用可单独开立数据通道网络要求基于通用IP网络，也可部署专线H.320电路交换星型结构，组网方式固定单一，会议室型会议与视频应用复用带宽需专线H.320标准基于电路交换网络，DDN/ISDN/SDHE1等，产生于上世纪80年代末。H.320的优点是传输图像的信道是固定分配的，带宽是有保证的，不会有其它业务挤占该带宽。但由于设备之间要采用专线连接，因此对线路要求较高，组网不够灵活。H.320终端接口：BNC-K3BNC-Q9H.320协议H.323标准基于包交换的IP网络，产生于上世纪90年代中期。H.323是基于分组交换的视频会议标准，基于IP线路组网。由于依托于数据网络，因此H.323视频会议系统具有非常灵活的网络结构，不需要为视频业务提供专门的信道。H.323采用了先进的TCP/IP技术，在提供相同性能和更多功能的同时，大大降低了用户终端的本钱以及用户线路使用费用，具有很高的性能价格比。H.323终端的接口：以太网接口H.323协议SIP协议SIP〔TheSessionInitiationProtocol会话启动协议〕SIP(SessionInitiationProtocol)是一个应用层的信令控制协议。用于创立、修改和释放一个或多个参与者的会话。这些会话可以好似Internet多媒体会议、IP或多媒体分发。会话的参与者可以通过组播〔multicast〕、网状单播〔unicast〕或两者的混合体进行通信1、没有解决多点会议的方案2、协议标准性不强3、没有应用案例视频会议系统组成视频会议名词解释视频会议体系标准视音频编解码技术视音频接口视频编解码标准ITU-T：H.261、H.263、H.263+、H.263++、H.264ISO/IEC：MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4H.264的由来ITU-TISOH.261MPEG-1JVTH.264H.263++H.263+H.263MPEG-4MPEG-2AVCMPEG-4Part10H.264优势高精度估算多宏块划分模式多参数帧估算小尺寸4×4的整数变换更精确的帧内预测统一的VLC具有比MPEG和H.263++更优秀的PSNR〔性噪比〕性能，H.264的PSNR比MPEG-4平均要高2dB，比H.263++平均要高3dB视频编解码协议比照H.261/263/263+MPEG-2MPEG-4分辨率QCIF，CIF相当于VCD水平QCIF/CIF/2CIF/4CIF相当于DVD水平码率范围N*64K1.5M--15M运动特性半动态全动态全动态编码效率低较高，2M码率下，到达2CIF分辨率高，2M码率下，到达4CIF分辨率64K--8M时延较小较大，2M码率下，单程时延600毫秒较小，2M码率下，单程时延250毫秒适用范围传统视频会议播送电视传送高清晰度会议电视，网络视频应用，流媒体QCIF/CIF/2CIF/4CIF相当于DVD水平H.264QCIF/CIF/2CIF/4CIF/720p/1080i/p64K--8M全动态高，2M码率下，到达1080分辨率较小，2M码率下，单程时延200毫秒高清晰度会议电视，网络视频应用，流媒体视频编解码体系H.264已经成为业界标准MPEG-2、MPEG-4、H.261、H.263在短期内将继续存在，但从长期开展来看都将面临淘汰众多软件厂商采用的私有技术都将面临兼容性问题中国的AVS标准很难在短期内进入视频会议领域采用H.264的FPGA或ASIC技术将逐步淘汰现有的DSP技术，并大大降低视频会议终端本钱高性能的音频编解码标准ITU-T：

G.711、G.721、G.722、、G.723、G.728、G.729、G.719、附录CISO/IEC：MPEG-1LAYER1、MP3、MPEG-4AACLC/LD宽音频协议音频编解码技术的开展AAC、MP3等宽频编解码技术逐步成为主流

G.711、G.723、G.728、G.729等窄频编解码技术将逐渐被淘汰双声道立体声将成为主流，以便视频会议系统可实现更加广泛的流媒体应用摄像机控制方式控制方式〔主要应用于摄像机的远程控制〕RS232控制方式：传输距离30米左右，常用于视频会议的摄像机控制RS422控制方式：传输距离1200米左右，常用于视频会议的摄像机控制RS485控制方式：传输距离1200米左右，常用于视频监控的摄像机控制视频会议系统组成视频会议名词解释视频会议体系标准视音频编解码技术视音频接口视频接口视频接口按照传输方式可以分为模拟视频接口和数字视频接口，按照清晰度可以分为标清接口和高清接口。标清接口：CVBS、S-Video高清接口：YPbPr、DVI、HDMI、HD-SDI、VGA〔局部〕模拟接口：CVBS、S-Video、VGA、YPbPr数字接口：DVI、HDMI、HD-SDI模拟标清视频接口

CVBS

也称C〔CVBS)端子,通常采用BNC(同轴电缆)和RCA(俗称莲花头)进行连接,C端子传输复合视频信号，它把亮度信号和色度信号通过频谱间置迭加在一起；S-Video模拟标清视频接口S-Video也就是在C端子的根底上将色度信号C和亮度信号Y进行别离，再分别以不同的通道进行传输，同C端子相比由于亮度信号和色亮信号分开传输，因此防止了复合视频信号的亮色串扰问题。S端子是五芯圆形接口，由两路视亮度信号、两路视频颜色度信号和一路公共屏蔽地线共五条芯线组成VGA接口模拟视频接口VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口，VGA〔VideoGraphicsArray〕接口，也叫D-Sub接口。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数的显卡都带有此种接口。一般电脑上就有VGA输出口。高清模拟视频接口

分量接口色差分量〔Component〕接口有YPbPr和YCbCr两种，前者表示逐行扫描色差接口，后者表示隔行扫描色差接口。色差分量接口一般利用3根信号线分别传送亮色和两路色差信号。这3组信号分别是：亮度以Y标注，以及从三原色信号中的两种〔蓝色和红色〕去掉亮度信号后的色彩差异信号，分别标注为Pb和Pr，或者Cb和Cr，在三条线的接头处分别用绿、蓝、红色进行区别。这三条线如果相互之间插错了，可能会显示不出画面，或者显示出奇怪的色彩来。色差分量接口是模拟接口，支持传480i/480p/576p/720p/1080i/1080p等格式的视频信号，本身不传输音频信号。传输距离：100米高清数字视频接口

HDMI接口优势:1、高带宽：高Gbps的数据传输带宽，可以提供高清的画质，2006年6月公布HDMI1.3标准，可进一步提升HDMI的传输带宽至10G。2、HDMI在针脚上和DVI兼容，也是基于TMDS技术来传输数字信号，只是采用了不同的封装，可兼容DV