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视频会议体系要害技能

2017-03-29 09:21分类:电气工程 阅读:

 

由于视频会议体系传输的是动态、动态图画等多媒体数据,信号的数据量较大,无法在通常条件的数字线路上载输。一同,依据对实习运用作用的恳求,恳求传输的动态、图画信号接连滑润,别的辅佐功用易于运用。因此,对体系在动态、图画紧缩、数据运用程序同享等方面都有很高的技能恳求。
  (1)多媒体信息处理技能
  多媒体信息处理技能首要是关于各种媒体信息进行紧缩和处理。视频会议的翻开进程根柢上即是信息处理技能分外是视频紧缩技能的翻开进程。如今新的理论、算法不断推进多媒体信息处理技能的翻开,进而推进着视频会议技能的翻开。分外是在网络带宽不殷实的条件下,多媒体信息处理技能已变成视频会议最要害的疑问之一。
  多媒体信息处理技能最基地的技能方针是编码规范、体系构造与流媒体效劳。
  1)编码规范
  和通常的数据事务纷歧样,视频信号的数据量很大,未经紧缩的数据流为165.888Mbps,这么码率的数据信号在网络上是无法传输的,会简略构成网络拥塞乃至溃散。因此,多媒体信息处理的榜首步即是视频紧缩。如今在许多的视频编码算法中,被广泛运用在视频会议体系中的紧缩规范是H.26x和MPEG。
  H.26x是国际电信联盟拟定的规范,首要包含H.261和H.263。H.261只能传输QCIF格局(176×144)或CIF(352×288)格局的图画,它的视频作用较差,只合适低速率下相对接连的图画传输。1996年ITU-T在H.261的根底行进行必定的改善,推出了H.263规范,但它依然不能完毕高了解度图画的传输,只合适低带宽下的运用。
  MPEG本是Moving Pictures Experts Group,即“运动图画专家组”的英文缩写,这个专家组是由国际规范化安排ISO和国际电子委员会IEC于1988年联合树立的,竭力于运动图画及其伴音编码的规范化作业,MPEG拟定的规范首要有MPEG-1、MPEG-2和MPEG-4。
  MPEG-1拟定于1992年,它首要是在1.5Mbps情况下,对352×288×25帧/秒的运动图画进行处理。它的算法框图根柢与H.261一样,在时刻域正负方向进行的运动抵偿的帧间内插,使其具有以下利益:①具有更高的图画紧缩倍数;②能够恰本地对待突发布景;③能较好地保留边沿概括,下降初始图画的噪声。但正由于它的双向帧间猜测使得图画闪现次第与编码次第纷歧样,构成较大的体系延时,且紧缩比越高,延时也会越大。
  MPEG-2拟定于1994年,首要运用在播送电视图画的传输和数字存贮媒体(DVD)。与MPEG-1的差异在于MPEG-2有了等级之分,共分为4个等级LL(352×288×25帧/秒)、ML(720×576×25帧/秒)、  H1440L(1440×1152×25帧/秒)、HL(1920×1152×25帧/秒)。它在带宽满意的情况下MPEG-2可完毕高了解度图画的传输,乃至能满意HDTV的恳求。但它和MPEG-1具有一样的缺陷,即延时较大、带宽恳求相对较高。在播送电视体系中,由于不恳求交互且能供应满意的带宽(播送电视体系可为每路图画信号供应8M带宽),这些缺陷体现不显着。但当它运用到视频会议体系中时,要抵达ML(720×576×25帧/秒),需求3M以上的带宽,且会有1s以上的延时,不能彻底习气其时视频会议体系的需求。
  为了处理时延与紧缩比的疑问,ISO于1999年经过了MPEG-4规范,它与其它规范的最大差异在于MPEG-4是依据内容进行编码,将编码方针由正本的矩形图画改为独自的方针,行将每幅图画分为纷歧样的天然方针独自进行编码。由于这种构成方针/天然方针混合编码,大大下降了帧间图画的信息冗余,因此MPEG-4编码技能可运用起码的数据取得最好的图画质量。在视频会议体系实习运用中,可在1.5Mbps情况下完毕高了解度图画(720×576×25帧/秒)的传输,一同将时延操控在300ms以内。别的,MPEG-4还把行进多媒体体系的交互性和活络性作为一项首要的方针,因此它比别的编码办法更合适交互式的视频效劳和长途监控。
  2)体系构造
  视频会议的体系构造有两种:ITU-T H.320和H.323。
  H.320是一个传统的电视会议规范,在曩昔几年被广泛运用在ISDN网络中。它的网络构造首要是H.243规范下的主、从星形汇接构造,每个终端有必要与它对应的MCU树立电路联接,组网构造十分固定。由于依据电路沟通,它能供应判定的带宽确保,充沛确保视频会议的质量。
  H.323的规范称谓是依据包的多媒体通讯体系,它凭仗TCP/IP这一协议,使网络上的多媒体运用和事务与根底传输网络无关,因此能够运用H.323将多种运用和事务(如视频点播、流媒体组播等)叠加到视频会议体系中。由于H.323视频会议体系树立在依据分组沟通、QoS得不到确保的通讯网的根底上,因此会议体系中的码流有必要打包成一个一个分组,依据分组标签核算复用。由于纷歧样信息码各有特征,所以对底层网络的承载恳求各纷歧样。例如视音频码流对实时性恳求较高,但能够忍受少数的分组丢掉,因此它恳求底层网络能供应实时性好的传送机制;而关于数据和操控信息,情况彻底纷歧样,恳求底层供应牢靠性传送。
  H.323作为下一代多媒体通讯途径代表着将来多媒领会议的的翻开方向和潮流,它的传输网络无关性、活络性,使它越来越得到广泛地运用,但H.320凭仗其在带宽确保方面的优势,仍是许多视频会议用户的终究挑选。为了满意纷歧样运用的需求,充沛确保用户的出资,现期间的视频会议体系设备通常一同支撑H.320和H.323。
  3)流媒体效劳
  跟着视频会议技能的不断翻开,流媒体效劳概念也被引进到其间。流媒体指的是在网络上运用流式传输技能的接连时基媒体,如视频会议体系中的实时视音频流,流媒体的数据流老是随时传送随时播映的。在视频会议体系中首要运用的流式传输技能是实时流式传输,它确保媒体信号带宽与网络联接的匹配,且老是实时传送分外合适视频会议,一同也支撑随机拜访。在视频会议体系中首要有以下三种流媒体播映办法得到充沛运用:
  ①单播:在终端与MCU之间树立一个独自的数据通道,从一台MCU发送的每个数据流只能传送给一台终端。这种办法对网络带宽恳求较高,但十分活络,合适举办双向交互式视频会议时运用。
  ②组播:IP组播技能经过构建一个具有组播才调的网络,能够让MCU只发送一个数据流给多个终端同享。这种办法十分节省带宽,合适在一些需求单向收看视频会议的场合中运用。
  ③点播:点播是指用户能够经过挑选内容项目来初始化终端联接,对数据流能够开端、接连、撤离、快进或暂停。它首要运用于会议录像的点播。
  编码规范、体系构造、流媒体效劳是多媒体信息处理许多技能中比照首要的三项方针,各种视频会议体系的差异也首要会集于此。
  (2)依据宽带技能的IP网络
  跟着Internet的网络计划和用户数量迅猛翻开,进一步拓宽网上作业的事务品种并行进网络的效劳质量是如今咱们最关怀的疑问。由于IP协议是无联接协议,Internet网络中没有用劳质量的概念,不能确保有满意的吞吐量和契合恳求的传送时延,仅仅尽最大竭力(Best-effort)来满意用户的需求,所以假定不选用新的办法改善如今的网络环境,IP网络对传输实时的多媒体信息而言是不合适的,无法大计划翻开视频会议等新事务。
  但由于TCP/IP协议对多媒体数据的传输没有根柢性的绑缚,因此,如今国际首要的规范化安排、工业联盟、各大公司都在对IP网络上的传输协议进行改善,已拟定出RTP/RTCP、RSVP、IPv6等协议,为在IP网络上大力翻开比方视频会议之类的多媒体事务打下了超卓的根底。据猜测,IP网上的视频会议事务将会大大跨过电路沟通网上的视频会议事务。
  在现有的网络技能中,从支撑QoS的视点来看,ATM作为继IP往后活络翻开起来的一种活络分组沟通技能具有得天独厚的技能优势。因此ATM曾一度被以为是一种处处适用的技能,咱们终究将树立经过网络基地便可抵达另一个桌面终端的纯ATM网络。可是,纯ATM网络的完毕过于杂乱,致使运用报价高,难被群众所承受。一同,相应的网络事务开发没有跟上,致使如今ATM的翻开步履维艰。
  由于IP技能和ATM技能在各自的翻开范畴中都遇到了必定实习艰难,因此两种技能的交融正在翻开、完善傍边。
  (3)媒体处理器技能
  视频会议体系恳求纷歧样媒体、纷歧样方位的终端能够同步收、发信号。多点操控单元(MCU)能够有用地一同操控,使与会的纷歧样终端能够完毕数据同享,有用谐和各种媒体的同步传输,使体系更具有人道化的信息沟通和处理办法。通讯、协作、谐和恰是散布式处理的恳求,也是交互式多媒体协同作业体系的根柢内在。
  多点操控单元(MCU)的运用催生了多媒体处理器DSP(数字信号处理器)的昌盛翻开,选用DSP芯片计划多媒体设备,变成咱们注重的方向。飞利浦、ADI、TI、中星微电子等半导体供货商都十分看好媒体处理器商场,并推出了具有竞赛力的商品,高处理才调DSP芯片的呈现给视频会议带来更小的推延和更高的帧频。
虽然媒体处理器呈现的时刻不长,但已得到广泛注重,能够预见媒体处理器将会活络运用到多媒体设备制造业中。
  (4)视频会议的技能翻开趋势
  跟着时延疑问被媒体处理器技能和规范(如组播技能、带宽预留协议和实时操控协议)逐渐处理,依据IP的视频会议计划将能够把终端互操作性和高传输功用联络了起来,视频通讯将会变得更简略,费用会更低。
  1)视频会议技能的首要翻开趋势是完毕更抢先的音、视频编解码技能和更专业的图画及语音前后端处理技能。
  2)MCU与沟通机和路由器交融,跟着网络宽带化,视频会议终端也将智能化,其翻开方向是小型化、全信息化家庭网络基地宽带智能终端,将通讯、文娱、信息等各种功用交融在一同。
  3)视频会议体系功用多元化。除音、视频外,还能够便本地传送和闪现电脑文档,用于操练、陈说、沟通;视频会议与电话系一同体化,可便当接入会议电话体系,经过电话、手机也可参加会议;视频会议和作业自动化(OA)体系有机联络,完毕网行进公会议安排、会议邮件通知、会议操控、体系维护和晋级;网上完毕自个可视通话及多方会议;网上只用通常PC即可在任何时刻学习会议或操练内容;会集指挥、长途调度,经过电视墙统览大局,长途指挥。
  4)体系组网多元化。只需有网络就能开会,能够经过专线、ISDN、IP(ADSL、LAN接入)、电话等现有网络接入各种多媒体终端。
  5)图画了解化。经过更优良、更老到的图画编解码技能,完毕更了解的图画传输。
  6)运用、维护简捷化。易于运用,可自行安排、操控会议;进行长途处理、长途维护、晋级,大大下降维护本钱;更新计划,大幅行进体系安稳性。  跟着各种技能的不断翻开和一系列国际规范的出台,视频会议的运用与翻开进入了一个新的期间,视频技能在将来的几年内将会越来越广泛地被运用到各个范畴,变成信息胡歌的干流运用之一。

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