孫焱 趙璐
摘 要:本文介紹了視頻會議系統(tǒng)的分類、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、終端構(gòu)成及常用組網(wǎng)結(jié)構(gòu)等。
關(guān)鍵詞:系統(tǒng)分類;結(jié)構(gòu);終端;組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
視頻會議在國內(nèi)的發(fā)展大約經(jīng)歷了20年的時間,從第一代模擬電視會議系統(tǒng),發(fā)展到第二代基于電路交換的系統(tǒng),延續(xù)到第三代以分組交換為特征的會電系統(tǒng),到時下比較成熟和廣泛應(yīng)用的開放式網(wǎng)絡(luò)多媒體視會系統(tǒng)。
下面就視頻會議系統(tǒng)的分類、結(jié)構(gòu)、終端設(shè)備及常用組網(wǎng)情況作以介紹。
一、視頻會議系統(tǒng)的分類
視頻會議系統(tǒng)可從通信網(wǎng)絡(luò)、傳輸內(nèi)容、終端配置等不同角度進(jìn)行分類。
(一)通信網(wǎng)絡(luò)
這是一種最直觀、最簡單也是最通用的分類方法。支持視頻會議系統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)有很多,導(dǎo)致了在不同通信網(wǎng)絡(luò)上視頻會議系統(tǒng)設(shè)計和部署的差異性。
(二)傳輸內(nèi)容
(1)文件會議:是與會者共享屏幕上一個或多個窗口,通過這些窗口交換信息,會議系統(tǒng)可以傳遞圖文,但不能傳遞語音。
(2)數(shù)據(jù)會議:在文件會議系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,在相同的通信線路上增加同時傳遞聲音的功能。
(3)可視會議系統(tǒng):在數(shù)據(jù)會議系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增加靜態(tài)圖像或準(zhǔn)動態(tài)圖像傳輸功能。
(4)桌面會議系統(tǒng):支持語音、視頻、文本、圖像等多種媒體,也稱為多媒體會議系統(tǒng),它是視頻會議系統(tǒng)的發(fā)展方向。
(三)終端配置
(1)多窗口系統(tǒng):只需要一個監(jiān)視器,每個會場的活動情況只體現(xiàn)為一個窗口。不需要進(jìn)行復(fù)雜的視頻和音頻信號處理。
(2)多監(jiān)視器系統(tǒng):各會場情況在本地都體現(xiàn)為一個單獨(dú)的監(jiān)視器,需要若干輸入通道來接受會場的活動信息,對視頻音頻信號要做復(fù)雜處理,硬件和處理設(shè)備的成本顯著增加。
二、視頻會議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
視頻會議系統(tǒng)劃分為物理結(jié)構(gòu)和邏輯結(jié)構(gòu),兩種結(jié)構(gòu)密不可分,前者側(cè)重于硬件結(jié)構(gòu),后者側(cè)重于軟件結(jié)構(gòu),二者表現(xiàn)為一個有機(jī)的統(tǒng)一體。
(一)物理結(jié)構(gòu)
MCU(多點(diǎn)控制單元)并不是必須的 ,只是在多個會場進(jìn)行多點(diǎn)視頻會議時才設(shè)置一臺或多臺MCU進(jìn)行圖像與語音的分配和切換。MCU通常設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處。
(二)邏輯結(jié)構(gòu)
完整的視頻會議系統(tǒng)應(yīng)該具有會議管理、協(xié)作處理、視頻/音頻處理、多點(diǎn)控制、通信服務(wù)等功能模塊。
(1)會議管理:完成會議通知,召集任務(wù);初始化會議環(huán)境;在會議進(jìn)行中,協(xié)調(diào)系統(tǒng)各部分,管理與會者身份與權(quán)利;進(jìn)行系統(tǒng)各項性能參數(shù)的設(shè)置和調(diào)整。
(2)協(xié)作處理:主要提供共享白板、共享文件、共享應(yīng)用等形式的協(xié)作方式。
(3)視頻/音頻處理程序:完成視頻/音頻信息的采集、轉(zhuǎn)化,實時壓縮本地媒體產(chǎn)生的數(shù)據(jù),實時解壓縮和播放遠(yuǎn)端媒體產(chǎn)生的并經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)傳遞過來的數(shù)據(jù)。
(4)通信服務(wù)和多點(diǎn)控制:有網(wǎng)絡(luò)管理功能,集中處理各種媒體產(chǎn)生的信息流的調(diào)度、傳呼等問題,實現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)、組廣播等通信;完成相應(yīng)進(jìn)程的數(shù)據(jù)鏈接;保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男省?/p>
三、視頻會議系統(tǒng)終端
(一)視頻輸入/輸出設(shè)備
(1)視頻輸入設(shè)備:視頻輸入設(shè)備采集的各種視頻信號都必須經(jīng)過視頻輸入口,將視頻信號(模擬或數(shù)字)送入視頻編碼器內(nèi)進(jìn)行處理。視頻輸入設(shè)備主要包括攝像機(jī)和錄像機(jī)。
(2)視頻輸出設(shè)備:包括監(jiān)視器、投影機(jī)、電視墻、多畫面、視頻處理器等。
(二)音頻輸入/輸出設(shè)備
音頻輸入/輸出設(shè)備主要包括麥克風(fēng)(話筒)、揚(yáng)聲器及提供語音激勵、麥克風(fēng)混合、回聲抑制器等附加的語音設(shè)備。
(三)視頻編碼解碼器
視頻編碼解碼器是視頻會議系統(tǒng)的心臟,主要功能有:
(1)將來自本地會場視頻輸入設(shè)備的模擬視頻信號數(shù)字化后進(jìn)行壓縮編碼處理,以適應(yīng)窄帶數(shù)字信道的傳送。
(2)將來自遠(yuǎn)端會場的壓縮視頻信號解壓縮后,送相應(yīng)視頻輸出設(shè)備。
(3)對不同制式的視頻信號進(jìn)行處理,以使不同制式的視頻會議系統(tǒng)直接無縫互通。
(4)在多點(diǎn)視頻會議的環(huán)境下,視頻編碼解碼器應(yīng)支持MCU進(jìn)行多點(diǎn)切換控制。
(四)音頻編碼解碼器
音頻編碼解碼器與視頻編碼解碼器具有同等重要地位,由于音頻數(shù)據(jù)量與視頻數(shù)據(jù)量相比小得多,音頻編碼解碼器在系統(tǒng)設(shè)計中并不會成為瓶頸問題。
音頻編碼解碼器的功能包括:
(1)將來自本地會場音頻輸入設(shè)備的模擬信號數(shù)字化,以PCM、ADPCM或LDCELP等方式進(jìn)行編碼。
(2)對來自遠(yuǎn)端會場已壓縮的音頻信號解壓縮后,送到相應(yīng)的音頻輸出設(shè)備。
四、視頻會議系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
(一)點(diǎn)對點(diǎn)結(jié)構(gòu)
只涉及到兩個會議終端系統(tǒng),組網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較簡單,不需要MCU也不需要增加額外的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,只在終端系統(tǒng)的控制模塊中增加會議管理功能即可實現(xiàn)。
(二)多點(diǎn)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
多個會場間進(jìn)行多點(diǎn)會議時必須設(shè)置MCU,以供會場間通信需要。
多點(diǎn)會議組網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,根據(jù)MCU數(shù)目可分為單MCU方式和多MCU方式。而多MCU方式一般又分為星型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和層級組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。
(1)單MCU方式:會場數(shù)不多且地域分布比較集中時可采用。
(2)星型組網(wǎng)結(jié)構(gòu):結(jié)構(gòu)如圖1所示,VCT代表視頻會議終端,這種結(jié)構(gòu)對會議終端系統(tǒng)要求較低,增加會議節(jié)點(diǎn)較易實現(xiàn),會議控制模式采用主席控制模式。
(3)層級組網(wǎng)結(jié)構(gòu):多MCU連接的層級組網(wǎng)結(jié)構(gòu)最適宜部署在會場分布地域上很分散的情況。
參考文獻(xiàn):
[1]張明德,王永東.視頻會議原理及應(yīng)用[M].北京希望電子出版社,1999,12:13-16.
[2]朱志祥,李燕汪陳伍等.基于IP網(wǎng)絡(luò)的多點(diǎn)視頻會議系統(tǒng)的實現(xiàn)[J]通信世界,2000,11(11):1-11.
[3]閆朝敏.基于IP分組網(wǎng)的視頻會議系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].南京:河海大學(xué),2003:6-7.
[4]郜麗麗.基于互聯(lián)網(wǎng)的視頻會議系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].北京:北京交通大學(xué),2005:16-18.
作者簡介:
孫焱(1979.7.8),男,漢族,吉林省吉林市,研究生,高級工程師,通信及計算機(jī)技術(shù)。