視頻會(huì)議系統(tǒng)原理

1、1,歡 迎 光 臨,2,視 頻 會(huì) 議,視頻會(huì)議簡(jiǎn)介 視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn) 視頻會(huì)議應(yīng)用 視頻通信展望,3,視頻會(huì)議簡(jiǎn)介,70年代：模擬傳輸 占 用 960 個(gè) 話 路 一 路 廣 播 電 視 80年代：數(shù)字傳輸 靜 態(tài) 圖 像 傳 輸 動(dòng)態(tài)圖象傳輸 34M/8M ,4,90年代：視頻通信的商業(yè)化應(yīng)用 會(huì)議電視2Mbps 數(shù)字廣播MPEG-II/8Mbps 21世紀(jì)：多媒體通信的應(yīng)用 視頻/音頻/數(shù)據(jù)有機(jī)結(jié)合 傳輸方式多樣性,視頻會(huì)議簡(jiǎn)介,5,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),為什么要制定標(biāo)準(zhǔn)？ 電視制式： PAL 625行/50場(chǎng) NTSC 525行/60場(chǎng) SECAN 625行/50場(chǎng) 統(tǒng)一格式：CIF：352象素/

2、288行 PCM一次群： 32話路 2.048Mbps 24話路 1.544Mbps 統(tǒng)一格式：P x 64Kbps P=1,2,30,6,互通互控 不同廠家產(chǎn)品間的通信兼容性 最成熟的標(biāo)準(zhǔn) H.320 電路交換網(wǎng)絡(luò) ,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),P x 64Kbps 會(huì)議電視系統(tǒng)和終端設(shè)備用于電路交換 數(shù)字網(wǎng)的框架性標(biāo)準(zhǔn),7,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),H.320 標(biāo) 準(zhǔn) 方 框 圖,8,最熱門的標(biāo)準(zhǔn): H.323 分組交換網(wǎng)絡(luò) 提供非保證服務(wù)質(zhì)量NQOS用于局域網(wǎng)的可視電話系統(tǒng)和終端。適用于任何可靠傳輸機(jī)制TCP和不可靠機(jī)制UDP的分組交換網(wǎng)絡(luò)，并支持在Internet上傳輸可視電話業(yè)務(wù)。 常用LAN協(xié)議物理層 Et

3、hernet IEEE802.3 Token Ring IEEE802.5 FDDI IEEE802.8 Internet的快速發(fā)展 所有企業(yè)對(duì)局域網(wǎng)的應(yīng)用的需求，加速了H.323的商業(yè)化應(yīng)用,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),9,H.323 算 法 結(jié) 構(gòu),視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),10,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),圖象壓縮的經(jīng)典算法 幀間差 FD 運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償 MC 離散余弦變換 DCT 可變長(zhǎng)編碼 VLC FD + MC + DCT + VLC,11,H.323系統(tǒng)組成 終端 Codec 多點(diǎn)控制器MCU 網(wǎng)關(guān) Gateway 網(wǎng)閘 Gatekeeper ,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),MCS/IP,G/K,網(wǎng) 絡(luò),H.320,H.320,H.323,

4、H.323,H.323,12,終 端 支持H.323標(biāo)準(zhǔn)的各種協(xié)議，完成與其它終 MCS/IP間的實(shí)時(shí)多媒體通信。 MCU 由多點(diǎn)控制器MC和多點(diǎn)處理器MP組成。 三種工作方式,集中式,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),MC+MP,13,分散式,混合式,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),MC+MP,14,網(wǎng) 關(guān) Gateway 完成通信協(xié)議H.225/H.221 通信規(guī)程控制H.245/H.242 視頻H.263/H.261 音頻G.711/G.722/G.728/G.723/G.729等的轉(zhuǎn)換 使得基于分組交換技術(shù)的 H.323 終端能夠與基于電路交換技術(shù)的 H.320 終端實(shí)現(xiàn)互通。 網(wǎng) 闡 Gatekeeper 對(duì)H.323終

5、端 / MCU / 網(wǎng)關(guān) 實(shí)施綜合管理 提供主要功能: 地址翻譯 帶寬管理 接入控制,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),15,基于 H.225 對(duì)視頻/音頻/數(shù)據(jù)在LAN網(wǎng)絡(luò)上以不同的數(shù)據(jù)包傳送機(jī)制, H.323 提供多種形式的通信方式。 只有視頻 只有音頻 只有數(shù)據(jù) 它們間的自由排列組合。,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),16,其它的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)： H.321 將窄帶視聽多媒體終端H.320適配到ATM環(huán)境 B-ISDN的技術(shù)規(guī)范。,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),H.322 提供保證服務(wù)質(zhì)量QOS的局域網(wǎng)的可視電話系統(tǒng)和終端設(shè)備。 H.324 基于公共交換電話網(wǎng)PSTN的可視電話標(biāo)準(zhǔn)。 H.310 寬帶B-ISDN視聽通信業(yè)務(wù)系統(tǒng)和終端的標(biāo)準(zhǔn)。,1

6、7,視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn),不 同 網(wǎng) 絡(luò) 環(huán) 境 各 標(biāo) 準(zhǔn) 之 間 的 互 通 示 意 圖,18,視頻會(huì)議應(yīng)用,基于不同網(wǎng)路的應(yīng)用 面向連接方式的專網(wǎng) 利用衛(wèi)星資源優(yōu)勢(shì)的衛(wèi)星網(wǎng) 撥號(hào)方式的窄帶N-ISDN網(wǎng) 寬帶B-ISDN的多媒體網(wǎng) 非面向連接方式的IP網(wǎng),19,窄帶電視電話系統(tǒng)和終端設(shè)備的框架性建議,H.323 IP,MCU,ISDN,DDN,ATM,Microwave,Satellite,視頻會(huì)議應(yīng)用,20,21,窄 帶 ISDN 的 撥 號(hào) 網(wǎng),MCU,網(wǎng)絡(luò),ISDN 交換機(jī),PRI,BRI,PRI,視頻會(huì)議應(yīng)用,22,非 面 向 連 接 方 式 的 IP 網(wǎng),Router,Gatekeep

7、er,Router,Token Ring IEEE802.5,Ethernet IEEE802.3,H.323,H.323,Intranet,H.323,23,視頻通信展望視頻商務(wù)Video Commerce,24,視頻通信展望,電子商務(wù) e-commerce 利用高新通信技術(shù)進(jìn)行的貿(mào)易 電子購物 電子銷售 電子保險(xiǎn) 電子支持 電子納稅 電子認(rèn)證 . 信息流和資金流的傳遞遠(yuǎn)程付費(fèi)，電子支票 實(shí)物流的投遞,25,視頻商務(wù) Video-Commerce 視頻商務(wù)：視頻通信有機(jī)地與電子商務(wù)相結(jié)合， 完成電子商務(wù)的功能 百聞不如一見 身體語言 近在咫尺 加強(qiáng)協(xié)作 雖然電子商務(wù)是IT業(yè)繼Internet

8、之后的又一熱點(diǎn)，但視頻 商務(wù)必將取代電子商務(wù)。,視頻通信展望,26,視頻商務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)通信提供信息高速公路 現(xiàn)有網(wǎng) DDN 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng) PSTN 公用電話交換網(wǎng) ISDN 綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng) Frame Relay 幀中繼 HFC 光纖同軸電纜混合網(wǎng) ATM 異步傳輸模式 SDH 同步數(shù)據(jù)網(wǎng) LAN 局域網(wǎng),視頻通信展望,27,數(shù)字微波網(wǎng) DMN 衛(wèi)星 Satellite 光纖 WDM / DWDM 發(fā)展中的網(wǎng) 高速IP網(wǎng) 基于現(xiàn)有網(wǎng) x DSL 多種數(shù)字用戶線 IP Over 無線： IP 基于現(xiàn)有網(wǎng)的發(fā)展形式是“三足鼎立”局面 IP over ATM IP over SDH / SONE

9、T IP over WDM / DWDM,視頻通信展望,28,ATM 面向連接技術(shù) 集分組交換/電路交換的優(yōu)點(diǎn) 對(duì)應(yīng)OSI第二層并非數(shù)據(jù)鏈路層功能 完成復(fù)用和交換功能 以交換機(jī)為核心 由信令技術(shù)來支持建立虛電路 強(qiáng)調(diào)網(wǎng)絡(luò)智能 固定信元長(zhǎng)度53字節(jié) 保證服務(wù)質(zhì)量QOS 可保證A/V/D的QOS,視頻通信展望,29,IP 面向無連接Connectionless 分組的包交換技術(shù) 對(duì)應(yīng)OSI第3層網(wǎng)絡(luò)層 完成路由選擇和分組轉(zhuǎn)發(fā)功能 以路由器為核心 由路由技術(shù)支持?jǐn)?shù)據(jù)報(bào)的尋址 變字長(zhǎng)40字節(jié)到64K字節(jié) 無QOS，盡量做得最好,視頻通信展望,30,IP與ATM的有機(jī)結(jié)合 路由技術(shù)/IP交換技術(shù)/ATM

10、交換技術(shù)融為一體 面向連接的ATM與無連接IP的統(tǒng)一 利用ATM QOS解決IP的QOS問題 路由選擇與交換的優(yōu)化組合 利用ATM層交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)IP數(shù)據(jù)包的交換 利用ATM分組/電路交換能力提高路由效率 支持多種業(yè)務(wù)，視頻/音頻/數(shù)據(jù) 提供網(wǎng)絡(luò)流量管理和帶寬管理和擁塞控制性能,視頻通信展望,31,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)： ATM: 速度快，多業(yè)務(wù)支持能力 I P: 遵循簡(jiǎn)單，靈活，易擴(kuò)充和統(tǒng)一性好 不足： 傳輸效率低 IP數(shù)據(jù)包與ATM信元的映射傳輸開銷的信 元稅 約占24% 網(wǎng)絡(luò)管理效復(fù)雜 - IP地址與ATM地址之間的映射 - IP網(wǎng)絡(luò)非連接特點(diǎn)與ATM面向連接的矛盾,視頻通信展望,32,IP over

11、 無線衛(wèi)星通信網(wǎng) 覆蓋能力 通信距離遠(yuǎn) 獨(dú)特的廣播性能 建站成本與通信距離無關(guān) 用戶接收的數(shù)據(jù)量遠(yuǎn)大于發(fā)送的數(shù)據(jù)量 外交互式通信見下頁圖,視頻通信展望,33,ATM 網(wǎng) 絡(luò),TCP/IP,接入多路器,ADSL用戶,多播傳輸,地面網(wǎng),視頻通信展望,.,34,視頻通信的發(fā)展提供高效壓縮技術(shù) JPEG 靜態(tài)圖象存儲(chǔ) H.323 IP網(wǎng)上視頻通信 MPEG-I CD-ROM/VCD MPEG-II DTV/DVD MPEG-IV MPEG-VII JPEG2000,視頻通信展望,35,MPEG-IV 基于內(nèi)容的交互性 基于對(duì)象編碼MPEG-I/II不能 MPEG-I/II以幀定位，按矩形圖像格式壓縮

12、編碼的比特流也以對(duì)象形式存儲(chǔ) 對(duì)任意形狀的視頻對(duì)象序列進(jìn)行編碼，傳輸 和重建 更高效的壓縮性 廣泛的訪局性 可基于頭肩像編碼,可不傳背景信息,節(jié)省帶寬壓縮后的比特 流以對(duì)象的形式存儲(chǔ)在多媒體數(shù)據(jù)庫中以被Copy和Paste,視頻通信的展望,36,JPEG-2000 采用Wavelet離散子波變換算法 對(duì)時(shí)域或頻域采取局部方式 子波在信號(hào)分析中對(duì)高頻成份采用由粗到細(xì)漸進(jìn)的 時(shí)空域上的取樣間隔 圖像轉(zhuǎn)換成一系列可更加有效存儲(chǔ)象素模塊的“子波” 壓縮比在JPEG基礎(chǔ)上提高10%-30%。而壓縮后的圖 像顯得更加細(xì)膩平滑 局部分配壓縮比，重點(diǎn)區(qū)域/低壓縮比； 非重點(diǎn)區(qū)/高壓縮比 漸進(jìn)傳輸Progressive Transmission 先傳輪廓，然后逐步傳輸細(xì)節(jié)數(shù)據(jù)，提高圖像質(zhì)量,視頻通信的展望,37,視頻通信的展望,流媒體 流媒體組成： 演播室 服務(wù)器 用戶終端,IP網(wǎng)絡(luò),流媒體 管理,Web,服務(wù)器,演播室,視頻,音頻,數(shù)據(jù),用戶終端,38,視頻通信的展望,演播室 將實(shí)時(shí)的或已有的視頻/音頻信號(hào)按一定格式進(jìn)行處理 給流媒體管理服務(wù)器提供所需信號(hào),服務(wù)器 由流媒體服務(wù)器和Web服務(wù)器組成 向用戶提供Web界面與服務(wù)器之間的連接 向用戶終端提供不同的流媒體管理視頻資源VOD/預(yù)視/多播 提供授權(quán)，訪向控制及計(jì)費(fèi)功能,用戶終端 PC+Web瀏覽器,39,視頻通信的展望,視頻通信技術(shù) H