(会议管理)多媒体视听应用技术视频会议系统

多媒体视听应用技术——视频会议系统

教学站：中国青年政治学院分院教学站 专业： 计算机科学与技术专业2002级 姓名： 高雷

学号： 2002323011005

一、引言

随着全球步入信息化时代，人们对了解事物、交换信息的要求已经从纸、笔、书本、话音等发展到通过声光电信号等各种方式更准确、更快捷、更丰富地表达出来。在需求的推动下，多媒体计算机技术与通信技术相结合，逐渐发展成为一种新的边缘技术——多媒体通信技术。个人计算机的普及、微电子技术和多媒体技术的飞速发展、综合业务数字网的建立及宽带综合业务数字网的研究进展，都有力地推动了多媒体通信的发展。如果说19世纪是电报的时代，20世纪是电话的时代，那么，即将到来的21世纪将是多媒体通信的时代。

随着数字信号处理、压缩编码技术和数据传输新技术的不断涌现，新产品层出不穷，同时出现了许多新的多媒体通信方式。视听多媒体通信业务主要包括以下几种类型:

·多媒体会话型业务，如会议电视、可视电话、远程教育、远程医疗等； ·多媒体检索型业务，如多媒体数据库查询、VOD视频点播； ·多媒体分配型业务，如音频视频广播等； ·多媒体电子信函型业务。

其中，作为多媒体会话型通信业务的一种典型，会议电视业务已在社会性的信息交流中发挥了巨大的沟通作用。会议电视通过通信网络把两个或多个地点的多媒体会议终端连接起来，在其间传送各种图像、话音和数据信号，使出席会议者有亲临现场的感觉。除了用于多点多媒体会议之外，会议电视系统还应用于远程教育、远程医疗等需要传送实时音频、视频和数据的业务。

会议电视能为用户提供直接、全面的沟通交流，并能节约时间、降低成本、提高生产率，因此巨大的市场需求推动了会议电视技术的发展。国内外很多科研机构和厂商都进行了多媒体多点会议通信系统的研究，并推出了各自的会议电视系统。在研究各会议电视系统的基础上，国际电信联盟(ITU-T)形成了视听多媒体通信系统国际标准的H.200系列建议，使不同厂商的多媒体通信产品能够互通，推动了多媒体通信技术标准化的进程。

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相关设备:

电话交换机 Telephone PBX：

◎ 美国朗讯 Lucent ◎法国阿尔卡特Alcatel ◎ 加拿大北方电讯Nortel ◎ ◎日本岩崎通信IWATSU ◎德国西门子Siemens ◎其他品牌 电视会议系统 Video conference system

◎POLYCOM ◎ VCON ◎ SONY等视频终端

◎ACCORD ◎ RADVISION视频多点控制单元（MCU） 电话会议系统 Audio conference system：

◎ DIATEC-TalkBridge会议通电话会议桥◎ POLYCOM等电话会议终端 多媒体会议室设备 Multi-media conference room system：

◎投影仪 ◎电动幕 ◎音响设备 ◎广播设备 ◎ AMX中控设备 宽带网络管理系统Broadband networking management system ◎ NOMADIX宽带管理网关

计算机网络设备 Computer networking system、路由器、交换机Routers and Switches ◎ 思科Cisco ◎3COM等 ◎其他品牌 无线局域网设备 Wireless LAN system：

◎ORiNOCO无线网络产品—IEEE802.1b & IEEE802.1a VoIP电话网关 VoIP telephone gateway： ◎OKI

综合布线系统integrated wiring system： ◎AMP ◎AVAYA ◎其他品牌 监控系统 (monitoring system)： ◎飞利浦 ◎ 数字监控存储设备

二、视频技术介绍

（一）电视会议技术的发展历程

1、第一代会议电视产品—工控机平台产品

会议电视产品出现于本世纪70年代末，但实际意义上的应用开始于80年代中期。从80年代中期至90年代初，主流会议电视结构均具有共同的特点，统称为第一代会议电视产品。

第一代会议电视产品为工控机平台产品，具有以下特点：

1. 产品结构为工控机底板上插各种功能卡，结构复杂，稳定性差

2. 处理能力弱，只能在2M速率实现较好的图像传输质量，在低速线路上，图象质量

差

3. 价格昂贵

4. 只能在高速带宽上使用，运营成本高 5. 硬件故障率较高

6. 维护复杂，需专业维护人员

第一代会议电视产品主要用户为部门，用户面狭窄受当时各方面技术，第一带会议电视产品性能各方面均具有很大的局限性。在视频编码方面只支持H.261算法，图像质

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量随带宽减少下降非常快。

第一代产品于90年代初期即走向没落，受到第二代产品-PC插卡产品强烈冲击。生产第一带产品的厂商以美国CLI公司为代表。进入90年代后，CLI迅速走向没落，并于1997年3月被VTEL合并，全部产品于当年停产。

在此应该指出的是，尽管90年代中期，CLI在全球已岌岌可危，但它在中国的销售仍然保持良好。中国客户由于对全球技术、经济发展不了解，处于对CLI名称的责任，仍然在CLI濒临倒闭时大量购买其设备，以西北某省为例，该省在1996年底购了300万美元的CLI设备，全网安装设计为1997年6月底完成。在施工期间，CLI公司为VTEL吞并，产品全面停产。该省其后的安装维护均遇到了很大的困难。

PTEL的主打产品CONCORD4500即属于第一代产品。体积大，在底板商插有很多卡，硬件故障率高。成本高，价格贵。PTEL也属于第一代会议电视厂商，但得益于其完善的分销体系，以及第二代PC插卡产品固有的不足，PTEL仍保持着一定的市场占有率。

2、 二代狐疑电视产品—PC平台插卡产品

由于第一代产品的，会议电视市场的发咱受到阻碍。一些公司开始寻找其他解决方法，以降低产品成本，简化产品结构，降低运营成本，开拓会议电视市场。得益于90年代初PC机的高速发展，PC插卡型产品迅速出现，成为降低会议电视成本的一条捷径，并最终形成第二代产品。

第二代产品具有以下特点：

1. PC机插卡结构，板卡从第一代产品的10块左右减至3至4块。硬件故障率低于第

一代产品。

2. 应用程序建立在Windows平台上，软件故障率高。包括软硬件故障的总体故障绿高

于第一代产品。

3. 成本降。价格低于第一代产品

4. 在低速带宽上图像质量优于第一代产品

5. 维护极其复杂，维护人员需具备专业的计算机和通信知识

6. 设备工作状态极不稳定，且一旦出现故障，处理方法复杂。经常需要重新安装软件

甚至重新安装Windows操作系统。

第二代会议电视产品出现于90年代初，在94、95年达到顶峰，于97年以后迅速走向没落，逐渐退出会议电视市场从某种意义上讲，第二代产品拾一种过渡型产品，第二代产品尽管对第一代产品形成强烈冲击，但由于本身结构上固有的弱点，并没有彻底取代第一代产品，从而在90年代初、中期形成两代产品共存，第二代产品略占优势的态势。第二代会议电视产品为PC插卡产品，代表厂商为美国VTEL。PTEL也通过购买其他小型会议电视公司产品，在其产品系列上加入PC插卡型产品VENUE2000。但由于VENUE2000是由小型公司开发出的，其产品质量比较差，市场表现不好，在中国更是被大多树用户很快予以否定以第二代产品为主的会议电视厂商在97年以后迅速走向下坡。以VTEL为例，1997年VTEL与CLI合并后当年全球市场占有率上升至17%。。但在第三代产品的冲击下，VTEL在1998年的全球市场占有率迅速下滑至5%。排名滑至前六名以外。

第二代会议电视产品的固有问题很快为广大用户和厂商所认识。新一代产品，高度集成化产品，即第三代产品，在1998年出现，并迅速占领了大部分市场。到1999年底，地三代产品已占有全球会议电视市场70%，正在迅速取代第一、第二代产品。

3、第三代会议电视产品---高度集成专业化产品

第二代产品在几个上低于第一代产品，在低速带宽上图像质量优于第一代产品。但仍然

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具有工作不稳定，故障率高，操作复杂的弱点。且图像质量尽管有所提高，仍不能满足需求。在90年代中期，对新一代产品的需求越来越强烈，第三代高度集成专业化产品应运而生。 第三代会议电视产品为高度集成专业化产品，具有以下特点：

1. 高度集成化，非PC结构

2. 高度稳定，7*24小时持续工作设计

3. 设计结构先进，芯片运算能力强，功能强大，支持H.263最新国际算法 4. 声音、图像象质量好，在低速带宽上实现高质量图像、声音传输 5. 同时集成多种网络接口，且支持实时网络接口转换 6. 伍操作系统，软件直接驱动芯片级操作 7. 具有自适应功能，完全智能化 8. 易于操作，不需任何专业知识 9. 维护简单

（二）电视会议的几种组网方式

1、ISDN组网方式

由于ISDN在各地较为普遍，便于和各地进行通讯，贵公司希望通过视频终端实现多点的电视会议。ISDN在视频通讯时能够得到一个可以让我们接受的效果---1条ISDN可以实现12.5帧/秒，在静态和缓慢运动时有很好的效果，在迅速的大动作时有拖尾现象，但当动作结束后能有清晰的图像；当使用3条ISDN时能够达到25帧/秒的效果，此效果可以满足基本的运动处理，比如汽车的运动等。所以我们建议贵公司的视频系统可以准备采用ISDN方式，根据公司对视频效果和ISDN的要求我们可以为您提供最好的视频解决方案。以下是ISDN的几种不同的配置方案： a. 点对点的1条ISDN通讯

此方式适用于两个不同地点的简单通讯，图如下，这种方式有一个好处是当视频会议不使用时我们可以利用ISDN打电话，这样不会浪费资源。采用的设备是POLYCOM Viewstation 128两台。附件配置：29’或34’电视机2台，电视柜2个。

会议由任可两地公司会场控制，所有参与会场可交互式讨论。 传输延迟时间低于200ms。 画中画图象与数据同时传输。 可设置任一分会场为广播模式。 支持声音激励自动切换会场。

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b.点对点进行多条ISDN的视频通讯

可能在我们通讯时，1条ISDN的效果已经不能满足我们的需求，我们可以使用多条ISDN（最多4条）进行通讯。这样能达到一个非常清晰的图像质量。采用设备是POLYCOM Viewstation 512两台。

c. 多点交互视频会议（小于4点）

我们可能有几个不同的地方需要有视频的通讯，这样我们可以采用POLYCOM Viewstation MP一台，POLYCOM Viewstation 128或512几台。因为MP设备有内置一个多点控制单元（MCU）可以实现4个不同地方的1条ISDN的交互会议和3个不同地方2条ISDN的交互会议。MCU可以实现会议的多屏方式（4分屏）和语音激励等。（如使用POLYCOM Viewstation FX+PRI接口可实现4方384K的会议）如图

d.多点交互会议（大于4点）

此种方式适用于在大于4个地方的会场进行交互视频会议，主要的控制设备为外置的多点控制单元（MCU）进行控制，他可以实现不同的开会模式包括有多分屏等这种设备非常昂贵，但是采用视频会议后能大大的节省开会地点的差旅费用和提高办事效率。如图

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2、专网组网

专网组网的主要是利用专有的电路（DDN或ATM）等线路进行交互电视会议，这种电视会议的方式的图像质量稳定，效果好，但是线路的费用较大。如图：

3、IP（H.323）组网方式

利用公司内部的局域网实现交互电视会议是进两年来较为流行的方式，因为这种方式方便简单，而且可以充分利用公司的资源，但是他的前提条件是您要求有足够的带宽。因为在

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IP上进行传输，有质量保证问题（QoS）我们还是建议您的视频带宽应在384K以上，这样才能保证一个比较稳定的电视效果。如图：

网络依据：

A、网络协议

IP V4 IP V6 OSI CLNS OSI CMNS IPX ATM Frame Relay IEEE 802.1d

IEEE 802.3(包括802.3ab、802.3u、802.3z等) IEEE 802.1q IEEE 802.1p LANE MPOA HDLC PPP

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ISDN IPX WAN2.0 X.25

SMDS

B、路由协议 OSPF RIP BGP EIGRP ES-IS IS-IS PIM DVMRP

MPLS

C、管理/安全协议 SNMP

Telnet Remote Access

Username/Password for remote Access Security Control Access Lists (Routing)

Administration Filtering (Bridging) Debug Commands Ping Commands Syslog Event Logging Performance Tuning

CMIP

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三、视頻会议的各种实现方式简介

（一）ISDN

此方案采用ISDN，中心点安装MCU，并接入PRI线路，其它各点安装ISDN终端，并接入多条ISDN线路。这样可以实现各点以K---384K的速率进行通讯。

设备选用：MCU------POLYCOM MGC100

终端------POLYCOM Viewstation 512

（二）IP(H.323)

此方案采用IP方式进行通讯，中心点安装MCU一套，接入以太网，各点可以安装终端一套，接入以太网。这样可以实现各点以K---768K的速率进行通讯。

设备选用：MCU---POLYCOM MGC100 或RADVISION VIOIP400

终端---POLYCOM Viewstation H.323或 POLYCOM Viavideo（桌面型）

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四、相关设备

（一）MCU

1、POLYCOM MGC100

今天，POLYCOM网络正在通过革新的视像技术，帮助人们改进相互间沟通的方式。

POLYCOM公司的MGC产品是实现视频通信应用的网络系统，包括：视频会议、远程医疗、远程教育、可视电子商务、视频呼叫中心和可视聊天室。

POLYCOM公司的MGC,多点会议及网关控制系统 (Multipoint-Gateway-Control),是行业内唯一具备多媒体MCU功能及H.3xx互通网关的多点会议服务器(MCU),并遵从国际电联ITU-T关于56Kbps至2Mbps 速率的视像会议及多点多媒体桥接服务设备的相关标准。

宽带视频通信级结构

具备坚实、高效的电信级平台，MGC-100 充分发挥出可靠和稳定的工作性能  所有功能都是在 单一 和 通用模块插槽式的平台上 完成，足以面向未来新一代网络技

术和扩容的需要

 所有接入用户都能享用所有先进的功能，不受网络不同的  提供在线系统诊断，能预报任何潜在故障

 前端面板LED显示灯提供即时系统状态，方便进行维护和故障排除  所有功能模板均是：  前触式  可热插拔  自动配置  配备三个热备份且负荷分担可热插拔电源组，提供充足的电源备份保障

混合网络连接

MGC-100在单一平台上实现IP网与ISDN及ATM网的连接。  直接接入H.323(IP)网  支持可选项H.320(ISDN)和H.321(ATM)网络  所有支持的网络均可访问和使用MGC-100的先进功能  无需外接网关

功能完备 从今以后，您可随意编排切换视频会议模式，使视像会议更具临场感，更具灵活性。MGC-100

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的独有电视会议增值功能包括：

多分屏功能

 提供多达16种不同画面的分屏模式  并且能随时，随意地切换分屏模式

 每种分屏模式中任一窗口均可设为固定或语音激励方式

多重编码转换功能

 MGC-100能接入不同传输速率、解象度、帧速、图象/话音编解码或不同网络协议的终

端

 保证每个终端运行于最佳的连接效果

 确保在进行简单连接过程后，会议能够按时召开  确保会议的稳定性

迎接与导入功能

Greet and GuideTM（ISDN & ATM）

 可自设定多种迎接或广告画面，背景音乐和问候语

 通过前台操作人员，提供用户导入会议功能；不同会议中的人员可互访或退出；灵活合

并或分拆会议。

管理系统

MGC-100提供一整套最灵活方便的系统及会议管理应用软件。MGC WebCommanderTM 用户通过Netscape公司或微软公司的Internet浏览器来预订和管理会议  MGC ManagerTM提供完全操作员控制 - 从预定会议、管理会议到系统配置、诊断及维护  音频电话式会议管理（TTCM）用户通过一部标准音频按键式电话机管理自己的会议 维护

通过远程监控系统进行维护，可减少现场维护的开销  提供远程故障确定与修复  提供远程系统软件下载  支持多个MGC

系统容量

最高会场数 最高同时会议数 最高多分屏会议数 视像会议 话音 多级 图象 语音

ISDN ATM 96 80 32 28 16 16 H.320, H.323, H.321, T.120 H.320

H.231, H.243级联和控制, H.281FECC (远端摄象头控制) H.261, H.263

G.711, G.722, G.728

IP 96 32 16

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数据 信息传输 信道集合

外部传输

数据速率 时钟同步

网络接口

25Mbps ATM (FVC) 155Mbps ATM (FVC) 100/10Mbps以太网

作业环境要求

工作温度

储存温度 相对湿度 工作高度 储存高度

工作静电ESD 储存静电ESD

机箱尺寸

电源(3套负荷分担)

2、RADVISION VIAIP400

H.243LSD, T.122/T.125(MCS) ,T.123, T.124(GCC) H.221,H.242

H.221, BONDING Mode 1, H0

56 Kbps – 2 Mbps 可同步于外部网络

PRI-T1 (ISDN信令) V.35/RS-449/EIA-530 E1/T1 专线 RS-366 拨号 PRI-E1 (ISDN信令) KG加密支持

10至40摄氏度 每小时3400 BTU -25至70摄氏度 15至90% 非凝结

高达3,000米 (10,000英尺) 高达12,000米 (40,000英尺) +8kV +15kV

高40.8 厘米 (16英寸) 阔58.4 厘米 (23英寸) 深50.2 厘米 (19英寸)

交流110-240 VAC, 50/60 Hz 直流 -48 DC

RADVISION公司是基于IP的语音、图像和数据方面的专家，ViaIP400产品更是由于拥

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有良好的稳定性和易用性而享誉业内。

使用ViaIP400，可以使语音、图像和数据的传输达到真正的无缝隙， 且具有极好的可扩容性和互操作性。

RADVISION公司viaIP100/400视讯多业务综合平台,是提供一个基于IP的语音、视频和数据会议服务的一体化解决方案。ViaIP100/400系列产品满足了服务供应商、企业、部门对IP通信的要求。该方案在一个平台上集成了多媒体网关、多点会议技术、数据协作和智能网闸等多种功能。

ViaIP400产品基于RADVISION公司享誉业内,并作为业界标准的H.323技术。它提供了用于汇聚语音、视频和数据网络的增强级V2oIP服务所需的规模可扩展性和可靠的互操作性。

目前CISCO公司全线OEM了RADVISION公司的产品，并已形成其AVVID系列产品，RADVISION和CISCO公司共同占据了全球H.323 MCU市场近70％的份额。

viaIP系统基于Cisco和Nortel等公司普遍采用的Compact PCI架构:

➢ ➢

机箱是一个带有无源Compact PCI背板的19英寸2U高单元，4插槽。

包含4个插入卡位：可选配MCU－XX卡、asNT－10卡、gw－P20网关卡、VPS视频处理卡等，这些板卡支持热插拔和混插。

➢ 提供DCS（T.120数据协作软件）、ECS（网闸管理软件）、ENC（多ECS数据库管理软件）。

➢ 系统网络连接位于前部，连接到卡上。网关卡配置有一个允许背后连接的后部I/O卡（随机架一同提供）

➢ 系统带有容错、双路电源：110-220V AC 50/60Hz，实现双电源主备倒换。

➢ ECS支持双机热备份功能。

ViaIP400系统模块如下图： 系统信息卡(SIC) 系 统 外 设 外 设 外 设 背 板 后 部 后 部 主电源 副电源 后部 后 部 I/O 后 部 I/O 机 架 电扇 14

支持标准列举

会议电视框架标准:H.323、H.320; 视频编解码标准:H.261、H.263

音频编解码标准:G.711、G.722、G.728、G.729、G.723 数据通讯标准:T.120

用于多点会议的MCU卡 MCU-30/60/100

RADVISION viaIP MCU卡是一个用于语音和视频共同传输的功能强大的先进方案。MCU设计用于viaIP400平台，以每个端口更低廉的价格和更高的性能提供多点会议呼叫服务，实现了MCU技术在性价比方面的突破。

RADVISION公司提供3种型号、不同呼叫容量的多点会议控制单元卡。用户可根据实际用户数目以及会议速率选择对应的板卡,也可以通过多块板卡间的堆叠、级联满足大容量的要求。如为了达到MCU的最大容量，系统可配置为： 4个mcu-100卡，支持400个端点。

一个系统最初可以只配置一个MCU卡，其余的根据今后的MCU端口容量扩充要求再配置，扩容不会影响原有系统的性能。

MCU呼叫容量请参阅下表： 名称 MCU– 30 MCU – 60 MCU – 100

K语音端点 45 90 150 174K 30 60 100 384K 21 42 70 768K 10 21 35 1.5M 7 15 25 2.0M 6 12 20 参考文献：

1、 《多媒体网络通信》 2、 《计算机网络》

3、 《POLYCOM与视频会议》

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