數字視頻技術應用

數字視頻會議系統什么是視頻會議視頻會議發展史視頻會議基礎視頻會議組成主流廠商及產品什么是視頻會議人類的通訊方式人類的遠程溝通從早期的烽火傳信、跑馬驛站，發展到現代的電報、電話、電子郵件。一直以來都是只見其字，或者只聞其聲，直到,視頻會議“讓溝通面對面”。

什么是視頻會議長距離傳輸多方同時召開實時交流多種媒體結合使用網絡和低帶寬視頻會議系統的基本屬性：以召開多方會議為目的，采用數字化、編碼壓縮技術，同時雙向多方傳輸圖像和聲音，能夠滿足人們開會需求的新型高科技通信系統為什么要用視頻會議傳染病毒恐怖事件旅途疲勞要外出開會，怎麼辦？？？惡劣天氣視頻會議使用領域業務管理經營決策財務管理客戶關系管理供應鏈管理庫存管理辦公自動化宣傳★適用于各行各業！業務培訓售后培訓售后支持遠程商務遠程談判遠程招聘遠程交流其它行政會議遠程法庭遠程教育遠程醫療遠程金融應急通信遠程生產調度政府辦公信息化視頻會議所涉及的專業廣播電視聲學，擴聲技術圖像和聲音的數字化技術,編碼壓縮技術(CODEC)通信網絡(LAN,WAN,ISDN…)攝像，攝影電影燈光會議室裝修，布景視頻會議系統是跨越多個行業的產品！什么是視頻會議視頻會議發展史視頻會議基礎視頻會議組成主流廠商及產品視頻會議發展史視頻會議發展史1960年，第一臺視頻會議設備誕生，采用私有協議，隨后逐漸商用。上世紀70年代初，在壓縮編碼技術推動下，由模擬系統逐漸轉向數字系統。上世紀80年代初期，非標的2Mbit/s彩色數字會議電視系統推出。上世紀80年代末，CCITT（ITU-T前身）形成了H.200系列建議，規定了統一的視頻輸入輸出標準、算法標準、誤碼校驗標準及一系列互通的模式轉換標準，解決了不同廠商的設備互通問題，極大地推動了會議電視的發展。1990年CCITT發布了H.320標準，主要針對電路交換的窄帶ISDN網。1996年，隨著IP網絡的迅速發展，逐漸成為一種主要的傳輸網絡，為了實現在IP網絡上開展視訊業務，ITU-T發布了H.323的視訊標準。標準化、順應網絡發展是視訊技術發展的動力和主線！視頻會議發展史70年代：模擬傳輸

一路廣播電視帶寬

占用960個話路80年代：數字傳輸靜態圖像傳輸（MODEM）

動態圖像傳輸（8M/32Mbps）視頻會議發展史90年代：視頻通訊商業化應用

大型系統（2Mbps）

工作組（384Kbps）21世紀：多媒體通訊應用視音頻數據有機融合

傳輸方式多樣性視頻會議發展視訊業務正由“貴族化”走向“平面化”網絡投資或租用費用急劇下降，帶寬不再是瓶頸視訊設備價格下降迅速，設備投資不再是瓶頸不同的用戶，對視訊業務的需求差異加大（最好、更好、最高性價比）更好的圖像和語音，更好的通信體驗是用戶的普遍需求較大帶寬（384k~2M）較好的圖像（H.263）普通的數據（T.120）更大帶寬（2M~8M）很好的圖像（H.264、20CIF）很好的數據（SXGA，無損）溫飽小康忍受享受視頻會議承載網絡的發展趨勢一：電路交換向分組交換網絡發展

電路交換：保證帶寬、但網絡資源利用率低；

分組交換：網絡資源利用率高，但帶寬不保證趨勢二：專用網絡向非專用網絡發展

專用網絡：E1、V.35，采用靜態連接方式，網絡資源專供會議電視使用非專用網絡：IP，采用動態連接方式，靈活、資源利用率高，網絡資源在不開會時間內可以供其他的應用視訊承載網的可獲得性大大增強視頻會議的發展趨勢一：分辨率的提高(高清轉變)

CIF(352X288)逐漸向720P（1280X720）及1080P（1920X1080）轉變二：幀率的提高（流暢度轉變）25PFS逐漸向50FPS（超流暢）轉變三：聲音指標的提高（高品質立體聲音頻）

窄帶音頻（7khz）向寬帶音頻轉變（14、22khz）轉變視頻會議的發展趨勢四：數據應用要求的提高融入性的數據應用逐漸成為高端應用五：穩定性要求的提高

六：單一產品的堆疊逐漸被整體解決方案所取代七：走出會議室的應用越來也多什么是視頻會議視頻會議發展史視頻會議基礎視頻會議組成主流廠商及產品視頻會議基礎視頻會議基礎行業組織常用協議高清與標清音視頻接口視頻會議行業組織ITU-T（國際電訊聯盟-電信工作組）1865年誕生，正式成立于1993年，前身是CCITT（國際電報電話咨詢委員會），總部位于瑞士日內瓦，目前有80多個成員國先后制定視頻會議行業90%以上的標準和建議視頻標準H.26X，該標準主要用于實時視頻通信，比如視頻會議、可視電話等；視頻會議行業組織ISO/IEC（國際標準組織/國際電工委員會）ISO正式成立于1946年，總部位于瑞士日內瓦IEC正式成立于1906年，總部位于瑞士日內瓦視頻標準MPEG-X，MPEG系列標準主要用于視頻存儲(DVD)、視頻廣播和視頻流媒體（如基于Internet、DSL的視頻，無線視頻等等）。視頻會議行業組織IETF（互聯網任務工程組）IETF正式成立于1985年，松散的、自律的、志愿的民間自發性的學術組織SIP-SessionInitiationProtocol會話初始化協議標準的建議者SIP協議簡單、擴展性好、易與Internet應用結合視頻會議行業組織JVT（JointVideoTeam聯合視頻編碼組）1997年，ITU-TVCEG與ISO/IECMPEG再次合作，成立了JointVideoTeam(JVT)，致力于開發新一代的視頻編碼標準H.264。2002年12月，ITU-T在日本的會議上正式通過了H.264標準，并于2003年5月正式公布了該標準。ITU-T將該系統命名為H.264/AVCISO/IEC將其稱為14496-10/MPEG-4AVC遵循國際標準的重要性解決不同廠商設備之間的互通性及兼容性問題保護用戶的投資視頻會議基礎行業組織常用協議高清與標清音視頻接口視頻會議主要框架協議各公司專用系統H.320H.3231960’SIP2004目前H.323，H.324是主流協議，一代主流協議可能是SIP！19961990H.324H.320協議

ITU制定的第一代多媒體通信協議承載于P*64Kbps的電路交換網絡

90年發表首次發布標準

93年標準趨向成熟，會議電視設備開始廣泛應用

97年再次修訂標準，老設備通常符合97標準

97以后的版本，和H.323標準同步更新H.320協議H.320標準方框圖視頻編碼H.261/H.263/H.264音頻編碼G.711/G.722/G.728…控制信令H.281/H.243數據傳輸

T.120通信規程H.242/H.230H.221網絡H.323協議

ITU新的多媒體通信標準承載于IP網絡

1996年發表第一個版本

1998年發表版本2，廣泛使用的版本

2000年版本4，更加完善，更豐富的功能，新的設備要求支持該版本最新的版本為5H.323協議H.323算法結構G.711/G.722G.723/…H.225控制H.225RASH.225視頻音頻T.120/H.239IP網系統控制界面H.261/H.263H.264H.245控制H.323與各ITU標準之間的互操作H.323TerminalH.323MCH.323GatekeeperH.323GatewayH.323TerminalH.323TerminalH.324TerminalSpeechTerminalH.322TerminalSpeechTerminalH.320TerminalH.321TerminalH.321TerminalGSTNGuaranteedQoSLANN-ISDNB-ISDNH.310terminaloperatinginH.321modeNon-GuaranteedQoSLANH.324系列低速率通信標準H.324低速率多媒體終端(TerminalforBitrateMultimediaCommunication)用于在GSTN(GeneralSwitchTelephoneNetwork)上用V.34Modem傳輸實時語音、視頻、數據的會議系統標準。

H.324系列低速率通信標準H.324標準系統框圖視頻輸入輸出視頻編解碼H.263視頻輸入輸出視頻編解碼G.723(G.730)延遲用戶應用數據T.120數據打包/解包網絡接口H.223系統控制控制協議SPR/LAPM處理H.245網絡接口GSTN網MCU數據協議V.14,LAPMSIP協議ApplicationLayerSignalingProtocol(應用層的握手協議）Usedtoestablish,modify,andterminatemultimediasessions（建立，修改和終止多媒體會話）PartofInternetMultimediaArchitecture（互聯網多媒體構架）CanuseUDP,TCP,TLS,SCTP,etc.（兼容UDPTCPTLSSCTP協議）BasedonHTTP(Web)（基于HTTP）Similartext-basedstructure（文本構架）UsesURIs(UniformResourceIndicators)Applicationsinclude(butnotlimitedto)(相關應用）

Voice,video,gaming,instantmessaging,callcontrol,etc.(聲音,圖像，游戲，即時消息，呼叫控制）框架協議對比系列組成標準及應用

T系列標準T.120是ITU為多點和多媒體會議系統中發送數據而制定的。T.120也為連接白板和非會議電視應用及文件傳輸提供了應用規范。T.120由三部分組成：（1）T.123傳輸規程框架規定了不同的網絡之間的連接（2）多點通信業務(MCS)，（T.122和T.125)保證從多個源節點來的數據在所有的節點按相同的順序接收。（3）T.124普通會議控制(GCC)，可指定某種業務和管理多點會議來提供會議能力。這種能力包括建立和終止會議，多種應用中的協商能力和提供通用會議的管理能力，如參加人員的清單，主持人控制功能等。3.2

T系列標準

PCS標準個人會議工作組PCWG(PersonalConferencingWorkGroup)制定的個人會議標準(PersonalConferencingSpecification)。適用于任何網絡（數字、模擬、LAN或WAN）專門為個人計算機制訂的，并與各種個人計算機標準兼容。PCS的個人會議系統用戶可以無間隙地與其他個人會議系統用戶通信。什么是視頻會議視頻會議發展史視頻會議基礎視頻會議組成主流廠商及產品視頻會議組成視頻會議組成視頻會議組成網絡終端(Terminal)、攝像頭、MIC、顯示MCU(多點控制單元)網關(Gateway)網閘/關守(Gatekeeper)錄播服務器視頻會議系統的結構視頻會議終端B視頻會議終端G視頻會議終端FMCUMCUMCU視頻會議終端C視頻會議終端D視頻會議終端E

用戶/網絡接口MUX/DMUX視頻I/O設備視頻編解碼器音頻I/O設備音頻編解碼器

延遲數據通訊子系統系統控制端到端的指令端到網絡信令400系列H.261G.711G.722G.728T.120系列H.242H.230H.221H.243視頻會議終端AG.403或1.400系列信道信道信道信道H.231H.243視頻會議系統終端的主要功能完成視頻信號的采集、編輯處理及顯示輸出、音頻信號的采集、編輯處理及輸出視頻音頻數字信號的壓縮編碼和解碼將符合國際標準的壓縮碼流經線路接口送到信道或從信道上將標準壓縮碼流經線中接口送到終端形成通信的各種控制信息：同步控制和指示信號、遠端攝像機的控制協議、定義幀結構、呼叫規程及多個終端的呼叫規程、加密標準、傳送密鑰的管理標準等。多點控制單元MCU視頻會議系統中的關鍵設備主要作用：支持位于不同地點的多個成員協同工作。主要功能：對視頻、語音及數據信號進行切換而且是對對數據流進行切換，并不像電話交換機對模擬信號進行切換。分配方式：廣播方式直接分配。MCU的結構原理主要組成：網絡接口單元、呼叫控制單元、多路復用和解復用單元、音頻處理器、視頻處理器、數據處理器、控制處理器、密鑰處理分發器及呼叫控制處理器MCU的結構原理音頻處理器視頻處理器數據處理器控制處理器密鑰處理分發器控制處理器呼叫解復用多路復用解復用多路復用解復用多路復用網絡接口呼叫控制網絡接口呼叫控制網絡接口呼叫控制

MCU控制通信過程單MCU控制：多個會議呼叫逐次進行，各終端按順序加入會議。多MCU控制：先指定主MCU，星形連接時一般為中心MCU。然后各終端按順序加入會議

MCU控制模式語音控制模式：選取語音電平最高的音頻信號，將最響亮的語音發言人的圖像與語音信號廣播到其他的會場。強制顯示控制模式：演講人控制模式。要發言的人通過編解碼器向MCU請求發言。主席控制模式：會議主席行使會議控制權。視頻會議系統的服務質量是滿足會議系統需求的核心問題。視頻會議系統要把用戶的服務請求映射成預先規定的QoS參數，進而與系統和網絡資源對應起來，通過資源的分配和調度滿足用戶的應用需要。資源的靜態管理：QoS的協商和解釋、資源許可、資源的保留、分配及資源的釋放。資源的動態管理：進程管理、緩沖區管理、傳輸率和流量控制及差錯控制。視頻會議系統的安全保密系統主要組成：加密模塊和解密模塊核心：加密的核心密鑰生成和管理。密鑰的核心是加密算法。加密算法不包含在國際標準的建議中，由視頻會議設計者研制或選用。加密器解密器網絡傳輸信道密鑰密鑰會議終端用戶數據初始矢量解密的用戶數據視頻會議常用網絡數字數據網(DDN)綜合業務數字網(ISDN)SDH（同步數字）幀中繼網(FR)異步傳輸網(ATM)衛星網(VSAT)IP網(LAN)---目前應用最廣泛的網絡IP網絡特點包交換網絡可在同一物理網絡上進行數據，視頻，音頻多種應用主干網絡通過部署QoS可保障服務質量分支網絡可能存在如下問題丟包延遲亂序抖動視頻會議對網絡的基本要求帶寬：為視頻呼叫的1.2倍基本要求在256K以上可以實現可接受的效果延遲：小于300ms抖動：小于25ms丟包率：小于1％針對視頻應用啟用QoS以上要求為國標對視頻會議網絡的基本要求，各廠商產品可以在以上網絡條件下正常工作視頻會議終端功能圖像，聲音采集和重現圖象，聲音壓縮音視頻輸入輸出網絡協議和接口實時控制產品形態基于windows的軟終端可視電話桌面終端/會議室終端一體式終端/分體式終端硬終端/嵌入式系統多點控制單元MCU功能終端接入聲音混合視頻交換編碼轉換會議管理產品形態終端內置MC