华为视频会议概述全解

1、,视频会议概述,ISSUE 1.0,学习完此课程，您将会： 了解视频会议概念 了解视频会议发展历史和趋势 掌握系统结构 掌握视频会议关键的信息压缩技术 了解视频会议相关框架协议,Page 1,目标,第1章 视频会议概念 第2章 发展历史和趋势 第3章 系统结构 第4章 信息压缩技术 第5章 框架协议,内容介绍,Page 2,1.1 视频会议定义,Page 3,电话 只闻其声，不见其人，不能“面对面”交流。 广播电视 闻其声，也见其人，但是单向传播，不能交流。 视频会议 不但能听见彼此的声音，还能看见对方的图像和电脑桌面， 可以实时的双向交流。,Page 4,1.2 视频会议基本概念,概念 视频

2、会议系统：通过网络通讯实时传输声音、图象和数据， 为身处异地的的人们提供了一个虚拟的会议室，满足一起开会的需要。,北京,上海,深圳,巴黎,虚拟会议室,Page 5,1.3 视频会议概念功能,从应用来看，视频会议可以应用于下列场合： 技术交流、教学培训、例行会议、汇报工作、传达精神、军事指挥、现场直播、采访新闻、远程医疗、实时股评；,视频会议是集语音、图像、数据于一体的一种交互式的多媒体信息业务，是基于通信网络上的一种增值业务。,Page 6,1.4 视频会议概念场景,大型会议室,中小型会议室,个人桌面,软终端,Page 7,1.5 视频会议应用模式点对点,点对点应用模式 2方与会 不需要MCU

3、 主要用于两点之间交流的应用场景 对交互性有较高的要求,1.6 视频会议概念应用模式,Page 8,小容量多点会议模式 3几十方与会 需要MCU作为交换的核心，星型组网方式 主要用于小范围的沟通 对交互性有较高要求,终端,终端,终端,终端,Page 9,1.7 视频会议概念应用模式,大容量多点会议模式 数十方甚至上千方与会 需多MCU级联 主要用于大型的政策宣讲、报告等方式的会议 一般要求会议管理人员 对可靠性有较高要求 对交互性要求不高,Page 10,1.8 视频会议概念用户群,视频会议的用户群： 电信运营商：电信、移动、联通 企业：如华为公司、各大企业、酒店会议中心、证券、银行等； 政府

4、机关：各省市政府政委 国家部委：如电力、水利、气象、公检法、税务、邮电等 军队：如北京军区、沈阳军区、广州军区、湖南军区等 大学：如北大、清华、哈尔滨大学、郑州大学等,Page 11,1.9 视频会议概念常用名词解释,视频会议 = 视讯会议 = 视讯 会场 = 点 = 方 如：15个会场 = 15个点 = 15 方 导演 = 管理台 导演控制 = 通过管理台进行控制 主会场：最重要与会人物所在的会场 管理员：会议召开时对会议进行控制的人员 一级网、二级网、三级网,本章小结,介绍了视频会议基本概念； 介绍了视频会议功能、应用模式、用户场景等。,Page 12,第1章 视频会议概念 第2章 发展历

5、史和趋势 第3章 系统结构 第4章 信息压缩技术 第5章 框架协议,内容介绍,Page 13,Page 14,2.1 视频会议发展历史,Summary of Findings,1964 AT 三者有任一不一样就需要MCU把发送端的图像格式翻译成接收端的图像格式,C终端,3.7 MCU 基本原理速率适配,Page 34,广播点名模式下需要速率适配路数（视频协议/格式/速率任一不一致都看作速率不一致）,被广播会场,分会场2,分会场3,分会场n,与被广播会场的速率不一样的会场需要一路速率适配资源;最多需n-1路适配; 相同速率类型的多个会场看被广播会场，只需一路适配资源; 该会议有M种速率，最多需要

6、M路速率适配资源,3.8 MCU 基本原理速率适配,Page 35,会场1,会场2,会场3,分会场n,3.9 MCU 基本原理速率适配,此模式下，会场可以观看任何其他会场 极限情况下，任何会场速率都不一致，任何会场都可以找一路和自己不同速的会场来观看 n个会场观看路径的极限是n 一个会议，有n个会场，最多需要n路速率适配资源; 这种情况仅限于理论，实际中几乎不会存在,任意观看模式下需要速率适配路数,3.10 MCU 原理会议控制,会议控制 召开/结束会议/延长会议 添加/删除会场 广播/观看/点名 单画面/多画面切换 静音/闭音等,Page 36,Page 37,图像、语音编码和解码设备 网络

7、接口 用户交互/控制,3.11 基本的视频会议系统终端,Page 38,上行方向： 1、采集终端语音、视频、数据信号； 2、音视频编码发送到传输网络； 下行方向： 1、接收从传输网络输入的语音、数据、视频信号； 2、视音频解码，将声音、视频信号播放出来； 会议交互与控制 1、召集会议； 2、申请发言，观看会场，发送辅流； 3、申请主席，会议控制。,3.12 视频会议产品终端功能,Page 39,3.13 视频会议产品终端原理,A/D,字幕叠加,格式转换,视频,模拟信号,160M bit/s,2M bit/s,H.26X,编码,前处 理,G.7XX AAC-XX,回声抵消 噪声抑制,后处 理,解

8、码,D/A,音频,H.26X,G.7XX AAC-XX,自动增益,A/D,唇 音 同 步,上行,下行,辅流,编码,编码,H.26X,A/D,SXGA,H.26X,解码,解码,D/A,D/A,Page 40,3.14 基本的视频会议系统通信网络,视音频是货，设备是车，通讯网络是路,要组成一个完整的视频会议系统必须经通信网络把终端设备与MCU连接起来，传输信道可以是光纤、网线、微波或卫星等方式； 视频会议目前使用的通信网络主要有： IP 、ISDN、E1； 随着基于TCP/IP的因特网的发展，IP宽带网已经成为承载视讯业务的主要网络。,Page 41,3.15 E1线路在视频会议中的应用,MCU和

9、终端之间有专用的E1物理线路连接，每对E1线路固定2M带宽; E1线路专线专用，性能稳定可靠，安全性高，但价格较贵，布线麻烦。,SDH传输网络,E1,电话线路/64K,数字程控电话交换机,E1,E1,E1,E1线路就像是专用火车轨道，线路专用,Page 42,3.16 IP组网在视频会议中的应用,IP线路更像是公路交通网，线路共享,3.17 NAT基本概念,基本概念： NAT：Network Address Translation；具有私网IP地址的主机通过映射为一个公网IP地址实现对外部网络的访问，这个映射过程就是NAT。 NAT分类： NAT分为静态NAT 动态NAT NAPT NAT功能

10、通常被集成到路由器、防火墙、或者单独的NAT设备中。,Page 43,3.17 NAT基本概念,NAT应用的目的： 可以弥补公用IP地址不足的情况；使私有网络得到一定程度上的安全保证。,Page 44,私网,Internet,192.168.32.10,192.168.32.12,192.168.32.15,213.18.12.1,NAT表 - Inside outside 192.168.32.x 213.18.12.x Nat pool：213.18.12.1213.18.12.10,Page 45,Internet,192.168.2.10,212.18.2.11,219.133.9.1

11、1,192.168.2.10,?,私网地址无法在Internet上路由，公网终端无法主动呼叫私网内的终端； 普通NAT设备只转换IP包头地址，而不转换IP包内的视频呼叫协议中的地址，私网终端能够呼通公网终端，但收不到公网终端发送的码流，造成单通，所以视频会议设备需要公私网穿越方案。,包头,数据,3.18 NAT给视频会议带来的问题,Page 46,Internet,A,A,发送的第一个bit,接收的最后一个bit,编码延时,解码延时,网络传输延时,端到端的延时,时间t,3.19 网络延时,Page 47,我,啊,三,张,是,本地这么说 ,我,啊,三,是,对方听到的是 ,？,Internet,3

12、.20 网络丢包,Page 48,Internet,3,1,2,发送,接 收,3,2,1,T1=T2 T1=T2,T1,T2,3.21 网络抖动,Page 49,带宽：实际带宽会议带宽（1.31.5） 丢包率：1% 延时:200ms 抖动:50ms 支持QoS保障,根据中华人民共和国通信行业标IP网络技术要求网络性能参数与指标中规定： 进行多媒体传输（视讯业务），网络性能要求达到1级或1级以上。,3.22 视频会议对IP网络要求,本章小结,介绍了视频会议系统的组成； 介绍了视频会议系统中MCU的作用原理； 介绍了视频会议系统中终端的作用原理； 介绍了视频会议系统中传输网络的原理。,Page 5

13、0,第1章 视频会议概念 第2章 发展历史和趋势 第3章 系统结构 第4章 信息压缩技术 第5章 框架协议,Page 51,内容介绍,Page 52,信息压缩技术 声音、图像在不失真编码后的码流速率很高，如一路4CIF模拟电视信号数字化后的码流速度约是140Mbit/s，如果不采用数据压缩技术，一路数字图像将占用几千条电话信道。 在有限的带宽内，为了得到逼真的声像效果，必须采用信息压缩。,4.1 视频会议技术信息压缩技术,4.2 音频编解码技术,采样后语音信息比图像信息少得多，但数据量仍然比较庞大 一个采样率为44.1KHz，采样大小为16bit，双声道的PCM编码的WAV文件，它的数据速率则

14、为：44.1K162=1411.2kb/s 主要的音频压缩方法有：G.711，G.722，G.728，G.723.1，G.729, G722.1，AAC_LD，AAC_LC,Page 53,Page 54,数字音频的等级,4.3 音频编解码技术,语音信号的采样,Page 55,4.4 音频编解码概要G.711为例,G.711是一种典型的采用波形编码的压缩编解码方法，可以获得较高的语音质量，但数据压缩率低。 G.711描述了PCM的U律（A律）压缩，如下图所示：,采集,量化,压缩编码,语音重现,反量化,压缩解码,信道编解码,采样率为8kHz，12bit线性A/D变换为数字信号再经过对数PCM后压

15、缩为8bit，一路音频为64kbit/s。,Page 56,4.5 AAC-LD宽频语音,AAC-LD 全称（Advanced Audio Coding- Low Delay），即高级音频编码低延迟规格协议 AAC支持高采样率48K，达到CD音质效果 AAC的编解码20ms的延时，mp3的编解码至少延时100ms 相同的音质，AAC占用的带宽比MP3少30,卓越的音频算法保证更好的音频效果。,Page 57,4.6 常用音频编码方法对比表,Page 58,4.7 视频信号,摄像机把图像中的每个像素转换成RGB三个独立的信号，由于RGB不利用压缩，所以先转换为YUV格式处理。 (YPbPr或YC

16、bCr)：YUV格式比RGB节省带宽，符合人眼特性，并且兼容黑白信号 (Y亮度信号，U、V 两个色差信号），应用更广泛；视频会议系统中处理的都是YUV信号而不是RGB信号。,Page 59,直接输出YUV的信号量较大，通常在视频编码前经过采样丢掉部分色彩信号，一般有4:2:2、4:1:1等多种方式； 如图原来4个像素12个信号，经过4:2:2采样后就变为8个信号了，节省了1/3的数据，对色彩的影响人眼基本不可察觉。,4.8 信号采样,Page 60,帧内压缩,帧间压缩,4.9 视频压缩,Page 61,4.10 视频编码示意图,Page 62,容错能力强,网络适应性强,4.11 视频的核心技术

17、-H.264,高清晰度的视频质量,Page 63,监控系统中也把4CIF称为D1； DVD 分辨率为720*480/576；I CIF就是我们系统中的50/60场，也 称为2CIF。,4.12 视频基本知识常用格式介绍,Page 64,HDTV有三种显示格式，分别是： 720p（1280720，逐行） 1080 i（19201080，隔行） 1080p（19201080，逐行） 常见的高清视频格式是720p和1080i: 目前大多数国家高清电视采用这两模式(也包括我国)；而目前主流的高清视频会议主要采用720p；同是国际认可的数字高清晰度电视标准 1080p主要是专业领域使用的标准 1080p

18、对摄像机、带宽有更高的要求，主要在专业领域应用,4.13 HDTV,Page 65,标清,高清,YPbPr/YCbCr,SXGA,AV/莲花头/CVBS/RCA,HD-SDI,4.14 各类常用视频接口,本章小结,介绍了视频会议音频相关的压缩技术； 介绍了视频会议视频相关的压缩技术。,Page 66,第1章 视频会议概念 第2章 发展历史和趋势 第3章 系统结构 第4章 信息压缩技术 第5章 框架协议,内容介绍,Page 67,Page 68,线路类型：主要针对ISDN线路制定，扩展到E1、V35、DDN等电路线路。 技术成熟，专网专用。是对于安全保障敏感的行业的首选。在图像质量、稳定性等方面都有所保证。但建设和使用费用较为昂贵。,线路类型：基于包交换的无QoS保障的IP线路。 目前视频会议应用的主流 H.323协议比较复杂，但已非常成熟完善。H323采用集中控制模式非常便于管理