硬件視頻會議系統(tǒng)技術(shù)分析

從視頻會議系統(tǒng)的技術(shù)體系上看，目前市場成熟的、基于硬件的視頻會議系統(tǒng)大體上可以分為兩類，基于H.323標(biāo)準(zhǔn)的視頻會議系統(tǒng)和基于H.320標(biāo)準(zhǔn)的視頻會議系統(tǒng)。H.320是ITU-T較早期的視頻會議標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)完全建立在一系列視頻會議系統(tǒng)專有的技術(shù)之上，而H.323標(biāo)準(zhǔn)完全建立在通用的、開放的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)之上。至從1996年，H.323標(biāo)準(zhǔn)被頒布以來，越來越多的廠商推出了符合H.323標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

兩種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

談到基于硬件的視頻會議系統(tǒng)，就不得不介紹H.320和H.323這兩種標(biāo)準(zhǔn)。H.320標(biāo)準(zhǔn)制定于1990年，主要針對基于電路交換的網(wǎng)絡(luò)，如ISDN、DDN、PCM、VSAT等。由于電路交換網(wǎng)絡(luò)的特點是面向連接、傳輸速率和時延穩(wěn)定、時延小、誤碼率低，所以視頻會議的質(zhì)量容易得到保證。但是，其缺點也能明顯，其網(wǎng)絡(luò)一般必須進(jìn)行點到點的永久連接，帶寬利用率低，開放性較差，設(shè)置連接不方便。

建立H.323標(biāo)準(zhǔn)是為了允許不同廠商的多媒體產(chǎn)品和應(yīng)用能互操作，該標(biāo)準(zhǔn)涵蓋了音頻、視頻和數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)絡(luò)上的通信，包括各種獨立設(shè)備、個人計算機(jī)技術(shù)以及點對點和點對多點視頻會議，該標(biāo)準(zhǔn)解決了視頻會議中呼叫與會話控制、多媒體與帶寬管理等問題。目前，H.323標(biāo)準(zhǔn)的視頻會議系統(tǒng)可以有ADSL、電信專線、衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等多種選擇。

我國早期建設(shè)的視頻會議系統(tǒng)大多基于H.320標(biāo)準(zhǔn)，近幾年受到IP網(wǎng)絡(luò)普及的影響，特別是隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性不斷提高，基于IP網(wǎng)絡(luò)的H.323視頻會議系統(tǒng)發(fā)展很快。但是，考慮到兼容性和互通性，主流廠商的視頻會議系統(tǒng)一般都支持H.320和H323兩種模式，以保護(hù)用戶的投資。目前，隨著計算機(jī)運算能力的提高和網(wǎng)絡(luò)帶寬的不斷改善，基于MPEG-4視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)的純軟件視頻會議系統(tǒng)正在趨于成熟，在中小企業(yè)，特別是對視頻會議品質(zhì)要求不高的用戶中備受青睞。

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

視頻會議系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)隨與會者參加方式的不同有所不同，從整體上看，有兩種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)：點對點組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和多點會議組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

1.點對點組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

點對點視頻會議系統(tǒng)只涉及到兩個會議終端系統(tǒng)，其組網(wǎng)結(jié)構(gòu)非常簡單，不需要MCU。

2.多點會議組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

在多個會議場點進(jìn)行多點會議時，必須設(shè)置一臺或多臺MCU。 多點會議組網(wǎng)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，根據(jù)MCU數(shù)目可分為兩類：單MCU方式和多MCU方式。而多MCU方式一般又可分為兩種：星型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)和樹型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

在會議場點數(shù)目不多且地域分布比較集中時，可采用單MCU方式，由單個MCU連接的多點視頻會議系統(tǒng)的會議控制模式常常是聲控模式和發(fā)言者控制模式。

多MCU連接的星型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中VCT是視頻會議終端VideoConference Terminal的縮寫。這種星型結(jié)構(gòu)對會議終端系統(tǒng)要求較低，增加新會議場點時易擴(kuò)展。由于該組網(wǎng)方式的會議場點數(shù)目較多，其會議控制模式宜采用主席控制模式。

多MCU連接的樹型組網(wǎng)結(jié)構(gòu)最適宜于布署在各會議場點地域上很分散的情況，可利用ISDN、B-ISDN或長途數(shù)字傳輸網(wǎng)(DDN)等通信網(wǎng)絡(luò)。這種樹型結(jié)構(gòu)覆蓋的地域很廣，也可以進(jìn)行國際間視頻會議，不僅易于擴(kuò)充，而且更易于管理。適于這種結(jié)構(gòu)的會議控制模式是聲控模式和主席控制模式。

要注意的是，H.323視頻會議系統(tǒng)的MCU組網(wǎng)和H.320的有些不同，H.323中MCU只是邏輯意義上的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，它們之間沒有固定連接。在比較復(fù)雜的H.323視頻會議系統(tǒng)中，還有一個部件即網(wǎng)守, 它的功能是為H.323節(jié)點提供呼叫控制服務(wù)，借助它可以組建非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。在有網(wǎng)守的視頻會議系統(tǒng)中，網(wǎng)守負(fù)責(zé)的區(qū)域內(nèi)的所有H.323節(jié)點必須在網(wǎng)守上登記注冊。多個網(wǎng)守可組成網(wǎng)狀機(jī)構(gòu)和主從結(jié)構(gòu)：網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中每一個網(wǎng)守地位平等，分別管理所連接MCU的地址解析、區(qū)域管理，主從結(jié)構(gòu)的可以有一個網(wǎng)守和多個域網(wǎng)守組成數(shù)型結(jié)構(gòu)，便于對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級擴(kuò)容。

帶寬是視頻會議系統(tǒng)組網(wǎng)的主要考慮因素，特別是在星系網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中。如果一個MCU有5個終端，如果每一個終端使用128kbps的帶寬，在這個MCU處就至少需要640kbps的帶寬。視頻會議的帶寬由四部分內(nèi)容占用：圖像、聲音、數(shù)據(jù)和信令。通常數(shù)據(jù)和信令占用的帶寬比較小，聲音大約需要64K。視頻占用帶寬最大，變化也最大，而且會因為圖像的運動量的多少而變化。一般在終端和MCU的連接可以選用ISDN、ADSL等網(wǎng)絡(luò)，但是在MCU之間往往需要選擇帶寬更為富裕的網(wǎng)絡(luò)，甚至租用專網(wǎng)。

QoS是關(guān)鍵

視頻會議對實時性要求高，對網(wǎng)絡(luò)的傳輸延時、抖動很敏感，要保證會議質(zhì)量必須提供QoS保證。而基于H.320標(biāo)準(zhǔn)的視頻會議系統(tǒng)運行在電路交換網(wǎng)絡(luò)上，采用DDN、衛(wèi)星電路、ISDN、ATM等時延小，而且是固定的電路，QoS不是問題。而隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的發(fā)展，IP網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性不斷得到提高，基于IP網(wǎng)絡(luò)的H.323視頻會議系統(tǒng)在這幾年發(fā)展非常迅速。但是，基于IP網(wǎng)絡(luò)的QoS保證先天不足，網(wǎng)絡(luò)抖動、包序混亂、網(wǎng)絡(luò)擁塞等問題都會影響視頻會議系統(tǒng)的順利進(jìn)行。在視頻會議系統(tǒng)的實際應(yīng)用中可以從網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和視頻會議系統(tǒng)兩個層面采取一些措施來解決QoS問題。

QoS問題說到底還是網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制問題，如果有足夠的帶寬保證，QoS自然不是問題。但是帶寬與成本是直接相關(guān)的。這里主要關(guān)注的是，如何在保證視頻會議系統(tǒng)正常舉行的情況下，降低對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求。

首先，H.323標(biāo)準(zhǔn)本身提供了QoS機(jī)制。H.323采用了UDP/IP、RTP、RTCP以及RSVP等協(xié)議。H.323的網(wǎng)守可以提供流量控制、帶寬控制等功能。還可以使用定向路由將H.323數(shù)據(jù)路由到有QoS保證的專網(wǎng)，以充分利用專網(wǎng)的優(yōu)勢。

其次，可以利用MPLS VPN建立企業(yè)寬帶專網(wǎng)來承載視頻會議系統(tǒng)。具備MPLS能力的VPN是無連接的IP網(wǎng)絡(luò)，同時具備與幀中繼及多級別IP業(yè)務(wù)的保密性，使得MPLS的VPN的運營更有效，服務(wù)提供商可以提供更廉價的可管理的IP業(yè)務(wù)。