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多媒體視訊技術發展歷程
[ 通信界 / 中國多媒體通信 / www.6611o.com / 2006/10/2 11:10:57 ]
 

  多媒體視訊會議又稱會議電視、視訊會議等,它可以實現在兩點和多點間實時傳送活動圖像、語音及應用數據(電子白板、圖形)等形式的信息。 

  一、基于電路交換網絡的視訊會議

  在20世紀70年代,許多國家進行了會議電視的試驗,但基本上都是采用模擬方式來傳輸圖像,不僅使得運營費用高,同時也使很多人在會議期間不能使用話路進行通話;80年代期間,會議電視業務基本上被數字傳輸方式所取代。由于會議電視很多情況下為多點通信,所以解決互通問題非常關鍵。ITU-T(原CCITT)于1984年制定了H.120及H.130等建議,統一了數據壓縮編碼得算法,隨后于1990年11月通過了新的H.261以及H.200系列建議,解決了H.120及H.130等尚未解決的TV制式、PCM標準等問題。這些建議以及用于傳送靜止圖像的T.120等最終都形成了H.320系列標準中的重要組成部分。

  H.320系列標準支持ISDN、E1及T1,帶寬從64~2Mbit/s。該建議規范了ISDN網上的視訊會議系統的主要技術環節,這是第一個基于特定網絡制訂的協議,對于視訊會議業務的互通以及不同公司產品之間的互聯提供了基本保障,這個標準的推出,在視訊會議發展史上具有里程碑的意義,為視頻會議的發展和普及奠定了基礎。

  H.320的主要組成設備有多點控制單元(MCU)和終端設備。這在當時是一個非常完備的系統,但由于該系統是建立在電路交換網基礎之上,受到了很多的限制,也導致了很多問題。

  電路交換的特點是面向連接,傳輸速率和時延穩定、時延小、誤碼率低,因此視頻會議的質量容易得到保證。但它的缺點是連接固定,導致了用戶線路使用費用較高。用戶層的接入一般采用El專線方式或ISDN2B+D的接入方式連接,專線雖然能保證良好的穩定性和圖像質量,但網絡利用率低。ISDN受線路影響較大,對于線路同步等要求較高。這兩種傳輸方式都限制了會議的規模和可擴展性,實際組網時的網絡規模很難再進行更進一步的擴展。

  二、基于IP網絡的視訊會議

  隨著分組交換技術的發展,ATM在一個階段內得到了很大推進。自1995年以來,ITU-T又陸續推出了用于ATM網絡的H.310和H.321系列標準。但隨著時間的推移,ATM到桌面的可能性越來越小,因而H.310或H.321應用的可能性也很小了。1996年,ITU-T又推出了用于計算機局域網的H.322和H.323系列標準。H.323標準經過了四年的發展后,其2000年推出的第四版得到了大部分視訊會議廠家的支持。H.323不是一個單一標準,而是一個關于在IP環境中實時多媒體應用的完整標準族,它對于呼叫的建立、管理以及所傳輸媒體格式等各個方面都有完善而嚴格的規定。基于IP的H.323標準可以充分利用網絡資源,其組成元素包括視頻終端、多點控制單元、關守和網關,可以將視頻引到辦公桌面,利用數據實時交互功能,完成協調辦公,使用戶從根本上擺脫開會必須去固定會議室的限制,實現真正意義上的視頻通信,并且支持的廠家設備多,互通性好。

  H.323涉及到終端設備、視頻、音頻和數據傳輸、通信控制、網絡接口方面的內容,還包括了組成多點會議的多點控制單元(MCU)(由多點控制器(MC)和多點處理器(MP)組成)、網關以及關守等設備。H.323體系基本上是一種兼顧傳統PSTN呼叫流程和IP網特點而發展的開放標準體制,代表著電信多媒體業務的大潮流。它的成功之處是吸取了許多電信網的組網,互聯和運營經驗,能與PSTN網、與窄帶視頻業務以及其它數據業務和應用網互聯互通。

  利用H.323在網絡上可以開發出許多與底層網絡傳輸無關的多媒體應用,如多媒體視訊會議、多媒體監控、多媒體生產調度指揮、遠程企業培訓和教育、多媒體呼叫中心、網上IP電話、網上IP傳真、網上視頻點播和廣播等,并且可以利用H.323將多種應用和業務迭加到同一個傳輸網絡平臺上。H.323采用了先進的TCP/IP技術,在提供相同性能和更多功能的同時,大大降低了用戶終端的成本以及用戶線路使用費用,具有很高的性能價格比。

  三、多媒體視訊技術發展

  1.H.264編碼及H.239

  H.264編碼技術是由ITU-T與ISO/IEC的MPEG專家組聯合成立的“聯合視頻組”共同開發的新的建議(ITU-T H.264)。它是在采用經典的混合編碼的基本框架上吸取了MPEG-4的長處的視頻編碼算法,它具有高的編碼效率:比起H.263編碼節省了50%的比特率;加強對延時的限制及對誤碼和去色的處理機制,增強解碼差錯恢復能力;提高了對網絡適應性(如對移動和IP網的適應性),采用分層技術,從形式上將編碼和信道隔離開來,在源編碼過程中考慮信道的特點。
H.239的主要內容則是關于在視訊會議系統中使用多視頻通道,定義了使用角色標識來實現控制、指示和能力交換機制。 

  2.移動視頻

  20世紀90年代末期,移動通信開始飛速發展。隨著3G技術的完善,在移動網上已經具備了開展視頻通信業務的可能,在此背景下,H.324M標準逐漸走到了前臺。目前,日本的DoCoMo已經建立了H.324M視頻通信網,并且和傳統的H.320及H.323網實現了互聯互通。

  H.324M標準指的是H.324標準的“移動部分”擴展。H.324協議指定了如何用同步V.34 Modem來進行基于POTS(Plain Old Telephone Systems)的多媒體通信。為了在無線或移動產業擴展這種標準,移動擴展部分(H.324M)在H.324附件C和H.223附件A、B、C中都分別做了定義。

  3GPP采納H.324M建議作為3G網絡傳統視頻電話的一個標準,被其采納的建議被命名為3G-324M,并且針對話音、視頻和多路復用操作提出了一些要求:要求GSM-AMR成為音頻編碼的可選編碼標準之一;強制規定ITU H.263為視頻編碼標準;添加H.223附件B用來保護復用數據。

  3.基于SIP的視訊會議

  SIP(Session Initiation Protocol,會話發起協議)是由IETF(Interne工程任務組)在1999年提出的IP電話信令協議。它用于發起會話,能控制多個參與者參加的多媒體會話的建立和終結,并能動態調整和修改會話屬性,如會話帶寬要求、傳輸的媒體類型(語音、視頻和數據等)、媒體的編解碼格式、對組播和單播的支持等。

  H.323與SIP相比較,H.323沿用的是傳統的實現電話信令模式,比較成熟,已經出現了不少H.323產品。H.323符合通信領域傳統的設計思想,進行集中、層次控制,采用H.323協議便于與傳統的電話網相連。SIP借鑒了其他Internet的標準和協議的設計思想,在風格上遵循Internet一貫堅持的簡練、開放、兼容和可擴展等原則,比較簡單,但其推出時間不長,協議并不是很成熟。

  四、中國聯通寬帶視訊會議網及業務介紹

  1.中國聯通寬帶視訊網概述

  中國聯通寬帶視訊業務網是基于中國聯通ATM綜合業務承載平臺,采用先進的IP技術,H.323及多級GK組網向用戶提供的視訊及其增值服務的網絡平臺,聯通寬帶視訊業務是中國聯通基于聯通寬帶視訊網向用戶提供的可同時傳送語音、圖像、圖文信息的一項全新的業務。視訊終端置于用戶桌面或公眾場所,用戶可通過專線或寬帶互聯網接入到聯通寬帶視訊網使用該業務。聯通寬帶視訊網覆蓋全國300多個城市,通達香港、臺灣、美國、新加坡、澳大利亞等國家和地區。網絡現時在線容量20萬戶,多點交換容量3500個384k端口,同時支持召開600個多方會議,最大單個會議的方數可達300方,預付費卡容量達500萬張,話務承載能力達到1億分鐘/月。

  中國聯通寬帶視訊網向用戶提供到企業會議室和桌面的視訊服務,同時向具備寬帶互聯網接入條件的家庭用戶提供服務。

  2.中國聯通寬帶視訊業務分類

  (1)企業寬帶視訊業務

  即在企業各地分支機構放置視訊終端,通過聯通數據專線或寬帶互聯網(寬帶網線或ADSL)接入聯通寬帶視訊網,從而為企業組建內部視訊網。

  (2)住宅寬帶視訊業務

  即在用戶家里放置視訊終端,通過寬帶互聯網(寬帶網線或ADSL)接入聯通寬帶視訊網,從而為家庭用戶提供寬帶視訊業務。

  (3)公用可視電話業務

  即在聯通公用寬帶視訊服務網點放置視訊終端,在公眾場所為用戶提供寬帶視訊業務。

  (4)寬帶視訊會議室出租業務

  即通過與酒店合作,在全國范圍內向用戶提供寬帶視訊會議室出租業務,用戶可在酒店召開全國乃至世界范圍內的視訊會議。

  3.中國聯通寬帶視訊業務特點

  (1)使用方便

  視訊終端間撥打可視電話,就和用手機打電話一樣方便。

  視訊終端間召開多方可視會議的用戶界面非常友好,用戶只需利用一臺普通的PC機登錄Web網頁,就可以在自己的辦公室或自己公司的會議室里非常方便地自主召集會議并進行會議控制。

  (2)質量優異

  聯通寬帶視訊網通過ATM(QoS保證)+IP(靈活)的結合,在靈活地開展業務的同時,解決了傳統IP網無法保證質量的問題,在時延抖動、丟包等參數上均能滿足用戶的要求。從直觀來看,音質連續清晰、圖像無馬賽克,活動圖像連續。

  同時,全網統一進行設備選型并進行整網設計,采用國際領先設備,主設備與世界主要運營商兼容,因此具有很好的互通性,可提供高質量的省內、省際及國際視訊服務。

  (3)節約費用

  對企業用戶來說,與自行組建會議電視專網相比,使用聯通寬帶視訊業務無需投資購置MCU交換設備,無需對MCU、會議電視承載網進行維護,無需為網絡升級進行投資,因而極大地節約了費用。同時,聯通寬帶視訊網基于H.323技術體制,在一個接入點可以方便的實現多臺視訊終端的接入,方便擴容和減少設備投資。

  與其它運營商提供的視訊業務相比,聯通寬帶視訊業務可以為用戶提供更為優惠的資費。

  4.中國聯通寬帶視訊業務產品功能

  (1)點對點視訊會議、可視電話

  主要應用于點對點可視通信,通過終端直接呼叫對方號碼即可建立通信,適合于小型會議、遠程探親、討論、遠程醫療等應用。
用戶利用會議室型終端或桌面型終端的遙控器或在可視電話上直接撥打對方視訊終端號碼即可。通常視訊終端具有通信簿,用戶可把經常撥打的視訊終端號碼加入通訊簿,以后撥打時直接在通訊簿中選擇對方終端即可。

  (2)多點視訊會議

  會議電視主要應用于多點可視會議,通過業務管理終端由用戶自主控制召開,適應大型集團會議、遠程教學等應用。

  用戶只要通過Web瀏覽器登錄會議管理界面(http://video.cnuninet.com),輸入用戶賬號和密碼,選擇參會終端,設定會議時長等參數,即可召開多點可視會議。用戶可選擇立即召開會議,也可以預約在某一特定時刻召開會議。可以召開全省、全國乃至世界范圍內的會議。

  會議開始后,用戶同樣可以在會議管理終端上登錄會議管理界面,控制自己的會議。主會場可以實現的會議控制功能包括:切換畫面、分屏選擇(選擇納入分屏傳送的與會終端)、靜音、閉音、查看分會場、語音激勵,邀請終端加入、延長會議和結束會議,主席控制方式、主席控制權轉移等。分會場可以實現的會議控制功能包括:申請發言、申請主席控制權等。

  (3)撥打固定電話、移動電話

  通過會議電視終端還可以呼叫固定電話或移動電話;當用戶出差在外身邊沒有會議電視終端時,也可以通過固定電話或移動電話方便的加入會議。

  (4)傳送圖片和文字信息

  在會議過程中還可以通過終端傳送圖片和文字信息。 

 

作者:中國多媒體通信 合作媒體:中國多媒體通信 編輯:顧北

 

 

 
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