畢業(yè)論文--遠(yuǎn)程數(shù)字電視會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論 文）</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目:遠(yuǎn)程數(shù)字電視會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　單 位（系別）：電子信息工程系</p><p>　　學(xué) 生 姓 名：　 　</p><p>　　專 業(yè)：電子信息工程</p><p>　　班 級(jí)

2、： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　填表時(shí)間： 2014年5月</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目　　　　遠(yuǎn)程數(shù)字電視會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)　　　　　　　　　　 </p><p>　　教師單位　移通學(xué)院電子工程系　

3、下任務(wù)日期_2013_年_12_月_26_日</p><p>　　備注：此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，并于畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開始前下達(dá)給學(xué)生。</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著企業(yè)規(guī)模的發(fā)展，越來越多大型企業(yè)會(huì)在不同地區(qū)，不同省份開設(shè)分公司，但由于地理、交通等因素的制約，嚴(yán)重阻礙了正常信息的交流，會(huì)議耗費(fèi)交通成本和

4、時(shí)間成為了許多跨地區(qū)企業(yè)一項(xiàng)高成本的支出。此時(shí)，我們就需要企業(yè)高清視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。我們經(jīng)過設(shè)立遠(yuǎn)程數(shù)字電視會(huì)議系統(tǒng)，可以有效地利用資源，方便正常信息的交流，減少了交通成本和時(shí)間的耗費(fèi)。</p><p>　　對(duì)于企業(yè)來說，采用視頻會(huì)議系統(tǒng)能夠及時(shí)把握市場(chǎng)，贏得具有競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)。溝通在企業(yè)運(yùn)營(yíng)中占據(jù)非常重要的地位，傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程溝通方式無非采用電話聯(lián)系或者出差兩種。電話會(huì)議雖然可以及時(shí)迅速的溝通，但因其具有不可視的局

5、限性，遇到需要邊展示產(chǎn)品和資料邊溝通的情況就不得不派人出差。針對(duì)企業(yè)的溝通難題，視頻會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)需而生遠(yuǎn)程視頻會(huì)議系統(tǒng)不僅方便企業(yè)隨時(shí)召開內(nèi)部會(huì)議、技術(shù)交流，還可以幫助企業(yè)解決異地培訓(xùn)、異地招聘等難題。它使遠(yuǎn)距離溝通變得更為頻繁、效率更高更為高效，從而深刻地影響企業(yè)的運(yùn)行模式、縮短決策時(shí)間、同時(shí)提高組織內(nèi)部的協(xié)同力和競(jìng)爭(zhēng)力。</p><p>　　本文介紹了遠(yuǎn)程視頻會(huì)議系統(tǒng)的構(gòu)成，它是由終端，MCU等設(shè)備組成的系統(tǒng)；

6、各種網(wǎng)絡(luò)傳輸方式，主要以光纖傳輸為例來講；H.323，H.261等標(biāo)準(zhǔn)的框架和幀結(jié)構(gòu)；信息的壓縮方法，分為允許失真和不允許失真；多點(diǎn)控制技術(shù)，以及方案的設(shè)計(jì)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的搭建，區(qū)域的劃分等。經(jīng)過以上的研究，完成了遠(yuǎn)程數(shù)字電視會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在現(xiàn)實(shí)中，遠(yuǎn)程需要網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商來構(gòu)建，而且大于兩個(gè)以上的視頻會(huì)議接點(diǎn)，需要多點(diǎn)控制器（MCU）的參與才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。</p><p>　　【關(guān)鍵詞】視頻會(huì)議 區(qū)域劃分 多點(diǎn)控制器

7、 遠(yuǎn)程傳輸</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Along with the development of the enterprise scale, more and more large enterprises will be in different regions, different provinces set up c

8、ompany, but due to the restriction of factors such as geography, traffic, seriously hindered the normal information communication, the meeting cost transportation cost and time to be a lot of cross-regional enterprise a

9、high cost of spending. At this point, we need to enterprise of high definition video conference network construction. After we set up the </p><p>　　For enterprises, the use of video conference system can gra

10、sp the market, instant win competitive advantage. Conference call can quickly in time communicationFor business communication problem, video conference system should be to be born, it is by the video conferencing termina

11、ls, multipoint control unit （MCU） equipment, network equipment and software for the enterprise to provide video conference service integration of application systems, such as long-distance recruitment problems. It makes

12、l</p><p>　　This paper introduces the composition of the remote video meeting system, it is by the terminal, composed of devices such as MCU system; All kinds of network transmission way, mainly in terms of o

13、ptical fiber transmission as an example; Standards such as h. 323, h. 261 framework and frame structure; The compression method of information, divided into allowing distortion and do not allow the distortion; Multipoint

14、 control technology, as well as the scheme design, the construction of the topologic</p><p>　　【Key words】Video conference division Multipoint controller Remote transmission</p><p><b>　　

15、目 錄</b></p><p>　　第一章 緒論.....................................................................................................................................1</p><p>　　第一節(jié) 遠(yuǎn)程視頻會(huì)議系統(tǒng)的構(gòu)成………

16、………………………………………………..........1</p><p>　　一、視頻會(huì)議終端………………………………………………………………………………2</p><p>　　二、多點(diǎn)控制單元.........……………..............………………………………………………….2</p><p>　　三、附屬設(shè)備………………………………….......

17、.……………………………………………3</p><p>　　第二節(jié) 視頻會(huì)議發(fā)展.………………………........………………………………………….....3</p><p>　　第三節(jié) 傳輸網(wǎng)絡(luò)………………………………………………………………………………..4</p><p>　　第四節(jié) 本章小結(jié)..…………………………………………………………………………

18、…....6</p><p>　　第二章 視頻會(huì)議系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)…………………………………………........................……………..7</p><p>　　第一節(jié) H.320視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)………………………………………………........……………..7</p><p>　　第二節(jié) H.323視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)……………........……………

19、………………………………..…8</p><p>　　一、H.323的協(xié)議框架……………………………………………………………………..........9</p><p>　　二、基于H.323協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)組成構(gòu)架…………….…………………..……...…………….......9</p><p>　　第三節(jié) H.261標(biāo)準(zhǔn)………………………………......……………

20、………………………......12</p><p>　　第四節(jié) H.263標(biāo)準(zhǔn)……………………………….......…………………………………….....13</p><p>　　第五節(jié) 本章小結(jié)…………………............…………………………………………………....14</p><p>　　第三章 視頻會(huì)議的主要技術(shù)………………………………...

21、.…………………………………15</p><p>　　第一節(jié) 壓縮技術(shù)…………………................................………………………………………15</p><p>　　一、視頻編碼技術(shù)……………………………………….................…………….…………....15</p><p>　　二、音頻編碼技術(shù)………………

22、……….................…………………………….…………....19</p><p>　　第二節(jié) 多點(diǎn)控制技術(shù)……………………………………………..………………………......20</p><p>　　第三節(jié) 視頻傳輸技術(shù)…………………..…………………………………………………......23</p><p>　　一、光纖有線傳輸…………………

23、……….............…………………………….……………23</p><p>　　二、ADSL有線傳輸…………………………………….........…………………..……………25</p><p>　　三、專線傳輸………………….....................…………………………………….……………26</p><p>　　四、衛(wèi)星傳輸方式………

24、…………………….............………………………….……………26</p><p>　　五、CDMA無線傳輸……………………………………………........…………..……………26</p><p>　　六、3G無線傳輸…………………………………………...............…………..………………27</p><p>　　七、數(shù)字微波無線傳輸…

25、………………………………......…………………………………27</p><p>　　八、模擬微波無線傳輸………………………….....………………………….………………28</p><p>　　第四節(jié) 本章小結(jié)…………………………………………................…………………………28</p><p>　　第四章 遠(yuǎn)程視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相關(guān)技術(shù)……

26、…………………………………………………29</p><p>　　第一節(jié) 遠(yuǎn)程控制技術(shù)……………………………………........………………………………29</p><p>　　第二節(jié) 局域網(wǎng)技術(shù)…………………………………………............…………………………31</p><p>　　第三節(jié) 本章小結(jié)…………………………………………........

27、....………....…………………33</p><p>　　第五章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)……………………………………………………............………………34</p><p>　　第一節(jié) 建設(shè)目標(biāo)及應(yīng)用需求…………………………………………………………………34</p><p>　　第二節(jié) 傳輸載體選擇與拓?fù)湓O(shè)計(jì)……………………………………………………………

28、36</p><p>　　第三節(jié) 設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)…………………………………………………………............…………37</p><p>　　一、公司總部大樓拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)……………………………………………..................…………37</p><p>　　二、路由區(qū)域設(shè)計(jì)……………………………………………………..............…………

29、……38</p><p>　　第四節(jié) 本章小結(jié)....…………………………………………………………............…………39</p><p>　　結(jié) 論………………………………………………………………………........…………………40</p><p>　　致 謝………………………………………………………………………........…………………

30、41</p><p>　　參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………………..…………………42</p><p>　　附 錄 ……………………………………………………………………......……………………43</p><p>　　一、英文原文…………………………………………………………......……………………43</p><

31、;p>　　二、英文翻譯…………………………………………………………......……………………46</p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　第一節(jié) 遠(yuǎn)程視頻會(huì)議系統(tǒng)的構(gòu)成</p><p>　　企業(yè)需求的高清視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是企業(yè)內(nèi)視頻會(huì)議終端及核心平臺(tái)互聯(lián)運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)，它是由視頻會(huì)議終端、多點(diǎn)控制單元（M

32、CU）設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件組成的為企業(yè)提供視頻會(huì)議服務(wù)的集成應(yīng)用系統(tǒng)，并可通過與辦公局域網(wǎng)或者廣域網(wǎng)的互聯(lián)實(shí)現(xiàn)其他會(huì)議應(yīng)用需求，對(duì)于跨地區(qū)的企業(yè)而言，要求企業(yè)租用完善的網(wǎng)絡(luò)資源和傳輸鏈路[1]。結(jié)構(gòu)如圖1.1所示。</p><p>　　圖1.1 視頻會(huì)議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)</p><p>　　一套完整的視頻會(huì)議系統(tǒng)通常由視頻會(huì)議終端、多點(diǎn)控制單元MCU、網(wǎng)絡(luò)管理軟件、傳輸網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)附件五大部分構(gòu)成

33、[2]。</p><p>　　由于用戶已有的網(wǎng)絡(luò)狀況、硬件設(shè)施各有特色，所以對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)中視頻會(huì)議終端系統(tǒng)、多點(diǎn)會(huì)議控制器MCU、網(wǎng)絡(luò)管理軟件等部分的要求，也各不一樣。下面，我們對(duì)結(jié)構(gòu)中一些主要設(shè)備做個(gè)大概了解。</p><p><b>　　一、視頻會(huì)議終端</b></p><p><b>　　圖1.2 會(huì)議終端</b>

34、;</p><p>　　如圖1.2所示，這是一個(gè)會(huì)議終端設(shè)備，它采用720P高清的視頻技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，支持1路高清視頻、1路標(biāo)清視頻輸入，實(shí)現(xiàn)真正的高清面對(duì)面交流。該設(shè)備最高支持720P分辨率，達(dá)到呈現(xiàn)式、“面對(duì)面”的視頻會(huì)議效果；多方遠(yuǎn)程音視頻通訊，視頻界面隨意切換；同步錄制聲音、圖像、數(shù)據(jù)并進(jìn)行存檔；同步共享網(wǎng)頁內(nèi)容，協(xié)同批注；即時(shí)文字通訊，一對(duì)一或一對(duì)多人文字溝通；文件傳輸，同時(shí)分發(fā)文件至每個(gè)與會(huì)人員；文檔共享

35、，同步共享音頻、視頻、office、圖片等格式的文檔；顯示分辨率自適應(yīng)，根據(jù)每個(gè)顯示設(shè)備的不同，自動(dòng)調(diào)整終端分辨率至最佳狀態(tài)；遠(yuǎn)程視頻遙控，可遠(yuǎn)程遙控每個(gè)會(huì)場(chǎng)的攝像頭，監(jiān)控每一路畫面。為用戶提供集音頻、視頻及數(shù)據(jù)功能于一體的高清音視頻通訊服務(wù)。</p><p>　　二、多點(diǎn)控制單元MCU</p><p>　　圖1.3 MCU多點(diǎn)控制單元</p><p>　　視頻會(huì)議

36、多點(diǎn)控制單元MCU（Mutipoint Control Unit），采用高度集成化設(shè)計(jì)，集視頻、音頻和數(shù)據(jù)通訊于一體[3]。如圖1.3所示，這是一個(gè)多點(diǎn)控制設(shè)備，設(shè)備支持H.264高清（最高可達(dá)1080P）視頻編解碼，支持G.722.1C高清（HD）音頻編解碼，加上獨(dú)特的智能混音設(shè)計(jì)，帶給您逼真的面對(duì)面溝通感覺。多流編碼技術(shù)，即對(duì)于同一個(gè)視頻源可以根據(jù)終端編碼出不同速率（不同分辨率）的碼流，適合不同終端帶寬接入以及移動(dòng)設(shè)備接入系統(tǒng)。這樣

37、既不同于傳統(tǒng)產(chǎn)品的單速率會(huì)議接入（對(duì)網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力不強(qiáng)），也不同于全速率接入（對(duì)處理能力要求極高，產(chǎn)品性價(jià)比不高）。</p><p>　　基于QoS的通訊機(jī)制，為多點(diǎn)會(huì)議突出的網(wǎng)絡(luò)特性、安全性和和穩(wěn)定性議提出最基礎(chǔ)的保障。支持H.235AES媒體流加密標(biāo)準(zhǔn)，保證會(huì)議的安全性。多年專注視訊開發(fā)和市場(chǎng)磨練，保證了MCU運(yùn)行的穩(wěn)定性。</p><p><b>　　三、附屬設(shè)備</b

38、></p><p>　　一套視頻會(huì)議系統(tǒng)需要哪些附屬設(shè)備需要看具體應(yīng)用需求，通常用到的附屬設(shè)備包括投影儀、監(jiān)視器/電視機(jī)、大型擴(kuò)音器、麥克風(fēng)、DVD播放機(jī)、錄像機(jī)、外部遙控器、寫字板、中央控制、記憶卡、放映機(jī)、等離子屏、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器，大屏投影等。</p><p>　　第二節(jié) 視頻會(huì)議發(fā)展</p><p>　　早期的視頻會(huì)議用攝像機(jī)直接攝取人物及會(huì)場(chǎng)實(shí)景，圖像

39、和聲音經(jīng)編碼后用模擬信號(hào)猶如廣播電視節(jié)目一樣經(jīng)過帶寬為6MHz模擬信道傳輸?shù)搅硪粫?huì)場(chǎng)，進(jìn)行顯示，由于技術(shù)復(fù)雜，效率低下致使提供視頻會(huì)議的公司運(yùn)營(yíng)成本高，因此未能廣泛推廣和應(yīng)用，用戶需求低靡。</p><p>　　80年代以來，隨著視頻會(huì)議的傳輸標(biāo)準(zhǔn)的完善，數(shù)字編解碼技術(shù)、數(shù)字傳輸技術(shù)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)需求同步增長(zhǎng)，視頻會(huì)議技術(shù)才真正邁進(jìn)了普及和發(fā)展的階段。1990年11月，國(guó)際電聯(lián)（ITU）通過了有關(guān)圖像編碼的H.

40、261建議以及與它相互支持的H.200系列建議，該系列建議為各國(guó)視頻會(huì)議的實(shí)用化提供了可靠的依據(jù)，并解決了H.120及H.130等建議帶來的電視制式和PCM標(biāo)準(zhǔn)不兼容的問題，使各國(guó)視頻會(huì)議業(yè)務(wù)在1990年以后得到了迅猛的發(fā)展和應(yīng)用[4]。</p><p>　　從1992年第一套完全商用的視頻會(huì)議系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)安裝，到現(xiàn)在有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，視頻會(huì)議從昂貴的高端人群應(yīng)用變成了普及型的即時(shí)交互手段，期間視頻會(huì)議應(yīng)用的發(fā)展得到了

41、大量的技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)。2006年初，第一款720P高清視頻會(huì)議產(chǎn)品問世，拉開了高清視頻會(huì)議的序幕；2008年KEDACOM發(fā)布首款1080P高清視頻會(huì)議系統(tǒng)，標(biāo)志著視頻會(huì)議系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入到了高清時(shí)代。與傳統(tǒng)的標(biāo)清視頻會(huì)議系統(tǒng)相比，高清視頻會(huì)議系統(tǒng)通過提供更為清晰的畫面質(zhì)量、更好的聲音效果，提供給與會(huì)者高效、高質(zhì)量的視頻體驗(yàn)，使與會(huì)者能夠更有效地進(jìn)行會(huì)議交流。隨著HDTV、HD攝像機(jī)等設(shè)備的普及，高清視頻會(huì)議系統(tǒng)得到了更為廣泛的應(yīng)用[5]。

42、</p><p>　　更多的企業(yè)和機(jī)構(gòu)由于認(rèn)識(shí)到信息化建設(shè)對(duì)于企業(yè)的發(fā)展起到的至關(guān)重要的作用，對(duì)高清視頻會(huì)議系統(tǒng)有了更多的需求，同時(shí)市場(chǎng)上也涌現(xiàn)出多家廠商，積極應(yīng)用高清視頻會(huì)議新技術(shù)，不斷開發(fā)出新產(chǎn)品，整個(gè)高清視頻會(huì)議系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)氛圍已經(jīng)形成，視頻會(huì)議市場(chǎng)已步入高清時(shí)代，進(jìn)而打開高清視頻會(huì)議系統(tǒng)的應(yīng)用新局面。高清視頻會(huì)議系統(tǒng)的技術(shù)主要包括了視頻編碼技術(shù)、圖像標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議等。</p><p&g

43、t;　　本世紀(jì)初，互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，視頻會(huì)議系統(tǒng)由設(shè)備、運(yùn)行使用、維護(hù)費(fèi)用都昂貴的基于獨(dú)享的專用網(wǎng)絡(luò)（H.320）發(fā)展到基于企業(yè)的IP網(wǎng)絡(luò)的IP化視頻會(huì)議系統(tǒng)上來。近期隨著基于SIP的UC富媒體通訊的發(fā)展，視頻會(huì)議發(fā)展成為不可或缺的溝通和交流手段[6]。</p><p>　　當(dāng)然，期間伴隨著大量的技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展。如今，可以實(shí)現(xiàn)高清圖像和聲音的交互所占用的帶寬資源越來越低。</p><p>&

44、lt;b>　　第三節(jié) 傳輸網(wǎng)絡(luò)</b></p><p>　　遠(yuǎn)程視頻傳輸由于實(shí)際條件的限制，不可能是一種傳輸方式，而是綜合各種傳輸方式來完成最終的方式，如圖1.4所示，這是一些傳輸方式。其中，光纖有線的特點(diǎn)是需要在前端攝像機(jī)與監(jiān)控中心之間具有光纜，光纜的來源可以為自選敷設(shè)或租用其它公司現(xiàn)成的光纜。</p><p>　　ADSL有線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是就ADSL公網(wǎng)與有線對(duì)比來看

45、ADSL要相對(duì)便宜的多，但ADSL的帶寬不能得到很好的保證。專線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是帶寬穩(wěn)定，每年需要支付相應(yīng)的通信費(fèi)用；帶寬比ADSL和穩(wěn)定且靈活。衛(wèi)星傳輸方式的特點(diǎn)為帶寬受惡劣天氣和太陽粒子影響，但情況不為常見，另一個(gè)就是由于衛(wèi)星所走的路由較長(zhǎng)，所以傳輸有明顯的滯后現(xiàn)象；最大的優(yōu)勢(shì)是不受地點(diǎn)和時(shí)間約束，尤其是在有線或其它無線方式不能進(jìn)行傳輸時(shí)，衛(wèi)星傳輸是唯一的選擇[7]。</p><p>　　另外，衛(wèi)星傳輸所需要的通

46、信費(fèi)用要比其它的傳輸方式相對(duì)要多一些，每路圖像的傳輸費(fèi)用約為2萬元的租賃費(fèi)[8]。</p><p>　　CDMA無線傳輸特點(diǎn)是信號(hào)覆蓋范圍廣，但帶寬較小，傳輸帶寬與原理與ADSL極其相似[9]。</p><p><b>　　圖1.4 傳輸方式</b></p><p><b>　　第四節(jié) 本章小結(jié)</b></p>

47、;<p>　　目前，視頻會(huì)議系統(tǒng)在企業(yè)中的使用越來越多，本章介紹了遠(yuǎn)程視頻會(huì)議的構(gòu)成，它是由視頻會(huì)議終端、多點(diǎn)控制單元（MCU）設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和軟件組成的為企業(yè)提供視頻會(huì)議服務(wù)的集成應(yīng)用系統(tǒng)，并隨著科技的發(fā)展它的技術(shù)手段也在不斷的更新。而傳輸網(wǎng)絡(luò)的搭建，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程視頻會(huì)議的連接。</p><p>　　第二章 視頻會(huì)議系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　第一節(jié) H.320視頻會(huì)議

48、標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　H.320標(biāo)準(zhǔn)提出較早，主要針對(duì)基于窄帶ISDN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的視頻會(huì)議系統(tǒng)。H.320系列標(biāo)準(zhǔn)中包括T.120系列標(biāo)準(zhǔn)和H.200系列標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　T.120系列標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)靜止圖像的聲像通信業(yè)務(wù)；H.200系列是針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像的視音頻通信業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)。窄帶ISDN網(wǎng)絡(luò)是一種基于電路交換域的通信網(wǎng)絡(luò)，H.320標(biāo)準(zhǔn)的視頻會(huì)議系統(tǒng)主要適用于電路交換的特性，這一

49、標(biāo)準(zhǔn)被廣泛用于DDN、ISDN、VSAT等電路交換類型的網(wǎng)絡(luò)上。</p><p>　　電路交換網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)缺點(diǎn)都很鮮明，優(yōu)點(diǎn)是：面向連接、誤碼率低、傳輸速率、時(shí)延小和時(shí)延穩(wěn)定，缺點(diǎn)是除ISDN外，其它類型的網(wǎng)絡(luò)都是固定連接[10]。</p><p>　　所以H.320標(biāo)準(zhǔn)的視頻會(huì)議系統(tǒng)雖然會(huì)議質(zhì)量容易保證，但應(yīng)用時(shí)大部是固定連接，基本上是永久性的，這就導(dǎo)致了系統(tǒng)的帶寬利用率相對(duì)較低，放性差，限

50、制了視頻會(huì)議業(yè)務(wù)的發(fā)展。</p><p>　　我國(guó)1993年開始引進(jìn)建設(shè)H.320標(biāo)準(zhǔn)的視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)，大多數(shù)都是建立在ISDN、DDN、VSAT、El專線等網(wǎng)絡(luò)上，目前基本都已經(jīng)被H.323標(biāo)準(zhǔn)的視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)取代。</p><p>　　H.320系列標(biāo)準(zhǔn)是會(huì)議系統(tǒng)中應(yīng)用最早，最為成熟的協(xié)議，支持ISDN，E1，T1，帶寬從64Kbps到2Mbps，幾乎所有的會(huì)議系統(tǒng)廠家都支持。甚至許多LA

51、N會(huì)議系統(tǒng)的產(chǎn)品也支持H.320。 </p><p>　　H.320標(biāo)包括視頻、音頻的壓縮和解壓縮、靜止圖像、多點(diǎn)會(huì)議、加密等特性[11]。</p><p>　　H.320可分為五個(gè)部分：通用系統(tǒng)，音頻，多點(diǎn)會(huì)議，加密，數(shù)據(jù)傳送等。如表2.1所示。</p><p>　　對(duì)于會(huì)議電視業(yè)務(wù)需傳遞的視頻、音頻、數(shù)據(jù)等信息，H.221建議規(guī)定了統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)。兩終端要互通需要

52、有一定的約定、協(xié)商，一經(jīng)完成握手協(xié)議的要求，便建立起正常的通信。</p><p>　　H.243多個(gè)終端與MCU之間的通信規(guī)程適用于星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中多個(gè)MCU的呼叫連接建立。</p><p>　　H.230視聽系統(tǒng)的幀同步控制和指示（C&I）標(biāo)準(zhǔn)為從一個(gè)終端到另一個(gè)終端間的信令，即幀同步控制信號(hào)（C）和指示信號(hào)（I）的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　表2.1 H.

53、320協(xié)議框架</p><p>　　第二節(jié) H.323視頻會(huì)議標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　ITU-T于1996年批準(zhǔn)了H.323規(guī)范。該協(xié)議族制定了基于無品質(zhì)保證的包交換網(wǎng)（Internet）上開展交互視聽業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)，它涵蓋了個(gè)人計(jì)算機(jī)技術(shù)、以及點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)視頻會(huì)議以及各種獨(dú)立設(shè)備，描述了各類實(shí)體設(shè)備間的通信服務(wù)，具體來說，協(xié)議主要提供了四類實(shí)體描述：網(wǎng)守、網(wǎng)關(guān)、終端、多點(diǎn)控制器，并提

54、供了呼叫信令過程、呼叫模型、復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)和控制消息等通信服務(wù)描述。不同廠商的應(yīng)用和多媒體產(chǎn)品被H.323標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確描述并能夠互操作，該標(biāo)準(zhǔn)解決了多媒體與帶寬管理、視頻會(huì)議中呼叫與會(huì)話控制等許多問題，實(shí)現(xiàn)了不同設(shè)備間的互通，它涵蓋了IP基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)如：Internet、LAN、EXTRANET等網(wǎng)絡(luò)多媒體及數(shù)據(jù)形式的通信。該標(biāo)準(zhǔn)也允許通過POTS和ISDN與基于PPP的網(wǎng)絡(luò)直接相連。H.323標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于范圍廣泛的基于IP網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信應(yīng)用來說是非常

55、重要的標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　H.323 標(biāo)準(zhǔn)下的通信可以看成是音頻、視頻、數(shù)據(jù)和控制包的混合體。音頻功能、Q.931呼叫建立、RAS控制以及H.245信令是必須的。</p><p>　　所有其它功能，包括視頻和數(shù)據(jù)會(huì)議，都是可選的。當(dāng)編碼器支持多種編碼算法時(shí)，編碼器使用的算法由解碼器根據(jù)H.245協(xié)議傳送過來的信息決定。H.323終端也能不對(duì)稱地工作（不同的編碼和解碼算法），并能發(fā)送

56、/接收多個(gè)視頻和音頻通道。呼叫控制功能是H.323終端的核心。整個(gè)系統(tǒng)的控制由三個(gè)不同的信道提供：H.245控制信道、Q.931呼叫信道和RAS信道，控制功能包括呼叫建立信號(hào)、性能協(xié)商、命令和指示信號(hào)以及開通并描述邏輯信道內(nèi)容的信息。所有的音頻、視頻和控制信息經(jīng)過控制層處理，輸出到網(wǎng)絡(luò)接口，對(duì)于輸入信息流，過程正好相反。H.245控制信道是傳送控制信息的可靠信道，這些控制信息支配H.323實(shí)體的運(yùn)作，包括性能協(xié)商、開通和關(guān)閉邏輯信道、優(yōu)

57、先選擇請(qǐng)求、流控制信息以及通常的命令和指示。</p><p>　　一、H.323的協(xié)議框架</p><p>　　如表2.2所示為H.323的協(xié)議框架：</p><p>　　表2.2 H.323協(xié)議框架</p><p>　　H.323：協(xié)議框架，描述以下協(xié)議如何協(xié)同工作。</p><p>　　H.225：定義呼叫信令（Q

58、.931）以及節(jié)點(diǎn)和GK（RAS）之間的通信。</p><p>　　RTP/RTCP：實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議，用來傳輸視、音頻流。</p><p>　　T.120系列：如何召開數(shù)據(jù)會(huì)議。</p><p>　　RAS（注冊(cè),許可,狀態(tài)）是終端和網(wǎng)守之間。</p><p>　　執(zhí)行的協(xié)議，基本是管理功能，控制其所。在域內(nèi)端點(diǎn)的信令協(xié)議。Q.931協(xié)議是呼叫

59、信令協(xié)議，在端點(diǎn)間建立和拆除呼叫。</p><p>　　H.245協(xié)議，主要針對(duì)會(huì)議通信設(shè)計(jì)。</p><p>　　它是與會(huì)者用來建立和控制媒體流的協(xié)議。確保與會(huì)方就發(fā)送和接收媒體格式和帶寬要求達(dá)成一致。</p><p>　　二、基于H.323協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)組成構(gòu)架</p><p>　　如圖2.1，由終端，網(wǎng)守，網(wǎng)關(guān)，多點(diǎn)控制單元（包括多點(diǎn)控制M

60、C，多點(diǎn)處理MP）四部分組成。終端、網(wǎng)關(guān)、多點(diǎn)控制單元統(tǒng)稱端點(diǎn)：可以發(fā)起呼叫，可以接收呼叫，媒體信息流在端點(diǎn)生成和終結(jié)。網(wǎng)守、多點(diǎn)控制器、多點(diǎn)處理器統(tǒng)稱功能實(shí)體不可呼叫。</p><p>　　圖2.1 協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的組成</p><p>　　如圖2.2，終端具有音頻編解碼功能，提供系統(tǒng)控制接口。</p><p>　　如圖2.3所示，網(wǎng)關(guān)提供H.323網(wǎng)絡(luò)與非H.323網(wǎng)

61、絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換功能。主要包括：轉(zhuǎn)換協(xié)議如PSTN、ISDN網(wǎng)絡(luò)通信；傳遞信息。</p><p>　　圖2.2 協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的終端</p><p>　　H.323網(wǎng)守向H.323終端節(jié)點(diǎn)提供地址轉(zhuǎn)換及呼叫控制服務(wù)。同時(shí)它還負(fù)責(zé)帶控制，這是一系列操作的集合，允許終端節(jié)點(diǎn)改變?cè)贗P網(wǎng)絡(luò)上分配的帶寬。一個(gè)網(wǎng)守將管理一組終端、網(wǎng)關(guān)及MCU。這個(gè)組稱為一個(gè)區(qū)域，一個(gè)區(qū)域是由這些元素構(gòu)成的邏輯聯(lián)系。</

62、p><p>　　圖2.3 協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)</p><p>　　網(wǎng)守提供這些功能：地址解析，別名和網(wǎng)絡(luò)地址之間的翻譯。接入控制，網(wǎng)絡(luò)資源使用許可，身份驗(yàn)證。帶寬控制，初始帶寬申請(qǐng)，帶寬改變控制。區(qū)域管理，下轄設(shè)備的管理。多點(diǎn)控制單元（MCU）支持在三個(gè)或三個(gè)以上的終端和網(wǎng)關(guān)之間的多點(diǎn)會(huì)議。如圖2.4所示，MCU包括一個(gè)命令多點(diǎn)控制器（MC）和可選的多點(diǎn)處理器（MP）。MC支持與所有終端進(jìn)行協(xié)商的

63、能力，用以保證通信達(dá)到一個(gè)普遍的水平。MP在MC的控制下在進(jìn)行多點(diǎn)會(huì)議時(shí)，具備對(duì)語音、視頻或者數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的混合或交換能力。MP是處理語音、視頻以及數(shù)據(jù)流的主處理器。</p><p>　　圖2.4 協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)守</p><p>　　第三節(jié) H.261標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　1990年CCITT正式通過了針對(duì)通過電話線的可視電話、視頻會(huì)議以及其它多媒體通信的視聽業(yè)務(wù)

64、編碼器CODECH.261建議。H.261標(biāo)準(zhǔn)采用混合編碼，即同時(shí)使用兩種或兩種以上的編碼方法進(jìn)行編碼的過程。試想如果同時(shí)結(jié)合波形編碼方法和參量編碼方法，則可得到集合了兩者優(yōu)勢(shì)的的編碼。H.261標(biāo)準(zhǔn)使用的編碼有：統(tǒng)計(jì)編碼、離散余弦變換、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償幀間預(yù)測(cè)，最終得到特定碼流[12]。H.261建議圖像格式采用CIF（Common Intermediate Format），有效區(qū)域像素為176×144（色差信號(hào)）和352×

65、;288（亮度信號(hào)）。</p><p>　　H.261視頻壓縮算法的具體過程：壓縮編解碼算法主要分為幀內(nèi)編碼和幀間編碼。</p><p>　　幀內(nèi)編碼系統(tǒng)單獨(dú)壓縮視頻的每一幀（有時(shí)為每一場(chǎng)），其算法優(yōu)點(diǎn)是提供了精確的幀定位，便于編輯，但它們的數(shù)據(jù)量比幀間算法要大2～10倍。在幀內(nèi)模式，不進(jìn)行DPCM運(yùn)算。圖像中每個(gè)8×8的子塊經(jīng)DCT變換后生成DCT系數(shù)，然后對(duì)系數(shù)量化和墑編碼，

66、最后送給復(fù)接器與其他邊信息復(fù)接到一起構(gòu)成一路比特流。此圖像幀經(jīng)類似的反處理后存入幀存中，用于幀間編碼。</p><p>　　幀間編解碼器使用了有效的雙向預(yù)測(cè)、運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)和DCT的組合，以達(dá)到高壓縮比，從而實(shí)現(xiàn)低碼率，這類算法的典型例子包括MPEG與H.26x系列算法[13]。在幀間模式中，耍進(jìn)行幀間DPCM編碼。首先，當(dāng)前幀中的亮度宏塊和前一幀相應(yīng)位置的亮度宏塊進(jìn)行比較，產(chǎn)生活動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)估值；然后，利用此運(yùn)動(dòng)矢量

67、對(duì)前一幀中的運(yùn)動(dòng)物體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，得到相應(yīng)的預(yù)測(cè)宏塊。如果當(dāng)前宏塊和預(yù)測(cè)宏塊的差值小于一定門限，則此宏塊的數(shù)據(jù)不進(jìn)行DCT變換，而是在收端用預(yù)測(cè)宏塊代替當(dāng)前宏塊。反之，差值進(jìn)行DCT變換、線性量化及熵編碼，然后與運(yùn)動(dòng)矢量等邊信息一起送到復(fù)接器組成一路比特碼流。當(dāng)需要時(shí)，可以通過把環(huán)路濾波打開或關(guān)閉來濾除高頻噪聲，以提高圖像質(zhì)量。根據(jù)傳輸緩存器中的數(shù)據(jù)多少，編碼器自適應(yīng)地調(diào)整量化步長(zhǎng)。當(dāng)緩存器接近寫滿時(shí)，增加量化步長(zhǎng)以減少編碼數(shù)據(jù)量，但這

68、將導(dǎo)致圖形質(zhì)量下降。另一方面，當(dāng)緩存器不滿時(shí)，減少量化步長(zhǎng)，提高圖像質(zhì)量。為了進(jìn)一步提高編碼效率，在源編碼之后緊接著采用變字長(zhǎng)熵編碼技術(shù)。熵編碼技術(shù)在量化后的DCT系數(shù)的統(tǒng)計(jì)特性基礎(chǔ)上，通過使它們更加緊湊而實(shí)現(xiàn)無失真壓縮。熵編碼可看成由兩部分組成： 把量化后的系數(shù)序列</p><p>　　為能夠支持實(shí)時(shí)編碼，采用不對(duì)稱的壓縮算法十分必要。對(duì)于對(duì)稱算法，壓縮處理和解壓縮處理需要相同的運(yùn)算量；而不對(duì)稱壓縮算法中解碼器

69、比編碼器需要更少的運(yùn)算量。在理論上，這可使解碼器成本降低。但隨著集成電路技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是編解碼系統(tǒng)芯片的出現(xiàn)，采用不對(duì)稱壓縮算法的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)變得不十分明顯。</p><p>　　第四節(jié) H.263標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　CCITT在H.261標(biāo)準(zhǔn)發(fā)表以后又推出了H.263標(biāo)準(zhǔn)，他的碼流數(shù)據(jù)格式與H.261標(biāo)準(zhǔn)不同，但壓縮原理基本相同。雖然H.263標(biāo)準(zhǔn)的速率的適應(yīng)的范圍很寬，高、低

70、端速率可完全涵蓋H.261標(biāo)準(zhǔn)，但它仍屬于低比特圖像壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，它是圖像視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，主要應(yīng)用于IP網(wǎng)絡(luò)的視頻會(huì)議系統(tǒng)之中。</p><p>　　H.263是國(guó)際電聯(lián)ITU-T的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)草案，是為低碼流通信而設(shè)計(jì)的。但實(shí)際上這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可用在很寬的碼流范圍，而非只用于低碼流應(yīng)用，它在許多應(yīng)用中可以認(rèn)為被用于取代H.261。H.263的編碼算法與H.261一樣，但做了一些改善和改變，以提高性能和糾錯(cuò)能力。</p

71、><p>　　H.263標(biāo)準(zhǔn)在低碼率下能夠提供比H.261更好的圖像效果，兩者的區(qū)別有：</p><p>　　H.263的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償使用半像素精度，而H.261則用全像素精度和環(huán)路濾波；數(shù)據(jù)流層次結(jié)構(gòu)的某些部分在H.263中是可選的，使得編解碼可以配置成更低的數(shù)據(jù)率或更好的糾錯(cuò)能力；H.263包含四個(gè)可協(xié)商的選項(xiàng)以改善性能；H.263采用無限制的運(yùn)動(dòng)向量以及基于語法的算術(shù)編碼；采用事先預(yù)測(cè)和與M

72、PEG中的P-B幀一樣的幀預(yù)測(cè)方法；H.263支持5種分辨率，即除了支持H.261中所支持的QCIF和CIF外，還支持SQCIF、4CIF和16CIF，SQCIF相當(dāng)于QCIF一半的分辨率，而4CIF和16CIF分別為CIF的4倍和16倍。</p><p>　　實(shí)時(shí)的視頻通信在實(shí)時(shí)情形下開發(fā)一個(gè)可以有效工作的視頻編碼和編碼器時(shí)，有很多問題是要被說明的，包括：碼率控制實(shí)際的通信信道對(duì)于每秒鐘它們可以處理的能力有限度

73、。在很多種情形下，碼率是一個(gè)定值（比如說POTS，IDSN等）H.263編碼器的基礎(chǔ)是對(duì)于每個(gè)編碼的幀生成一個(gè)變的碼值。如果運(yùn)動(dòng)估計(jì)/補(bǔ)償過程工作正常的話，那么就有更少的非0系數(shù)被用來編碼。然而，如果運(yùn)動(dòng)估計(jì)工作不那么正常的話（比如說當(dāng)視頻場(chǎng)景中包括復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)時(shí)），就會(huì)有很多的非0系數(shù)來被編碼。這樣編碼的值會(huì)增加。為了映射這個(gè)可變的碼率值到一個(gè)CBR（固定碼率值）信道，編碼器必須進(jìn)行碼率控制。編碼器計(jì)算編碼器輸出的碼率。如果它太高的話，

74、它會(huì)通過增加標(biāo)量化因子來提高壓縮率：這會(huì)導(dǎo)致更高的壓縮比（碼率會(huì)更低），但也同時(shí)在解碼器給出了更低的畫質(zhì)。如果碼率下降的話，編碼器就通過降低量化器的標(biāo)量化因子來進(jìn)行壓縮。這樣會(huì)在解碼端造成更高的友率和更佳的畫質(zhì)。同步編碼器和解碼器必須是同步的，特別是如果視頻信號(hào)與音頻信號(hào)一起的話。H.263碼流包含了一定數(shù)目的“頭”或叫標(biāo)記，這些是特殊的記號(hào)用來標(biāo)記解碼器在當(dāng)前幀的所處的位置。如果解碼器失掉了同步，那么</p><p

75、><b>　　第五節(jié) 本章小結(jié)</b></p><p>　　視頻會(huì)議系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)有很多，本章介紹了H.320、H.323、H.261和H.263。分別說明了各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容，框架結(jié)構(gòu)以及基于這些協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)組成構(gòu)架。這些標(biāo)準(zhǔn)主要針對(duì)的是視音頻的編碼、壓縮、傳輸?shù)确矫妗?lt;/p><p>　　第三章 視頻會(huì)議的主要技術(shù)</p><p>&l

76、t;b>　　第一節(jié) 壓縮技術(shù)</b></p><p><b>　　一、視頻編碼技術(shù)</b></p><p>　　從編碼前后信息量變化的角度出發(fā)，信息壓縮方法分為兩類：一類是不允許有失真的編碼，即所謂信息保持型編碼，或稱為熵編碼；另一類則是允許有一定量失真的編碼，稱為有限失真編碼。</p><p>　　如果采用信息保持型編碼，

77、雖然用來表示圖像或語音的比特?cái)?shù)比原來有所減少，但它們所代表的信息量卻和未編碼前一樣，因而由壓縮后的信息所恢復(fù)出來的圖像或語音將和原來的完全一致[14]；</p><p>　　如果采用非信息保持型編碼，則會(huì)由于在編碼過程中丟失一些信息量而使恢復(fù)出的圖像或語音出現(xiàn)一定程度的失真，也就是說和原圖像或語音并不完全一致。一般說來，信息保持型編碼的壓縮比較低，非信息保持型編碼的壓縮比較高。</p><p&

78、gt;　　按照壓縮編碼所采用的算法不同，圖像壓縮編碼的方法有三類，一類是消除圖像時(shí)間冗余度的預(yù)測(cè)編碼方法，另一類是消除圖像空間冗余度的變換編碼（尤其是離散余弦變換方法，第三類是在實(shí)際中應(yīng)用最多的，將前兩類方法結(jié)合起來使用的所謂混合編碼。雖然一般說來語音信息比圖像信息要少，但仍然顯得比較龐大。</p><p><b>　　（一）MPEG-2</b></p><p>　　

79、MPEG-2音頻是在1994年11月為數(shù)字電視而提出來的，其發(fā)展分為三個(gè)階段[15]：</p><p>　　第一階段是對(duì)MPEG-1增加了低采樣頻率，有16KHZ，22.05KHZ，以及24KHZ。</p><p>　　第二階段是對(duì)MPEG-1實(shí)施了向后兼容的多聲道擴(kuò)展，將其稱為MPEG-2BC。支持單聲道，雙聲道，多聲道等編碼。并附加“低頻加重”擴(kuò)展聲道，從而達(dá)到五聲道編碼。</p

80、><p>　　第三階段是向后不兼容，將其稱為MPEG-2 AAC先進(jìn)音頻編碼。采樣頻率可以低至8KHZ；而高至96KHZ范圍內(nèi)的1-48個(gè)通道可選的高音質(zhì)音頻編碼。</p><p>　　MPEG-2的編碼圖像被分為三類，分別稱為I幀、P幀和B幀。I幀圖像采用幀內(nèi)編碼方式，即只利用了單幀圖像內(nèi)的空間相關(guān)性，而沒有利用時(shí)間相關(guān)性。P幀和B幀圖像采用幀間編碼方式，即同時(shí)利用了空間和時(shí)間上的相關(guān)性。P

81、幀圖像只采用前向時(shí)間預(yù)測(cè)，可以提高壓縮效率和圖像質(zhì)量。P幀圖像中可以包含幀內(nèi)編碼的部分，即P幀中的每一個(gè)宏塊可以是前向預(yù)測(cè)，也可以是幀內(nèi)編碼。B幀圖像采用雙向時(shí)間預(yù)測(cè)，可以大大提高壓縮倍數(shù)。MPEG-2的硬件框圖如圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 MPEG-2視頻編碼器硬件原理圖</p><p>　　MPEG-2制定于1994年，設(shè)計(jì)目標(biāo)是高級(jí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖象質(zhì)量以及更高的傳輸率

82、。MPEG-2所能提供的傳輸率在3-10Mbits/sec間，其在NTSC制式下的分辨率可達(dá)720×486，MPEG-2也可提供并能夠提供廣播級(jí)的視像和CD級(jí)的音質(zhì)。MPEG-2的音頻編碼可提供左右中及兩個(gè)環(huán)繞聲道，以及一個(gè)加重低音聲道，和多達(dá)7個(gè)伴音聲道。由于MPEG-2在設(shè)計(jì)時(shí)的巧妙處理，使得大多數(shù)MPEG-2解碼器也可播放MPEG-1格式的數(shù)據(jù)，如VCD。</p><p>　　同時(shí)，由于MPEG-

83、2的出色性能表現(xiàn)，已能適用于HDTV，使得原打算為HDTV設(shè)計(jì)的MPEG-3，還沒出世就被拋棄了。（MPEG-3要求傳輸速率在20Mbits/sec-40Mbits/sec間，但這將使畫面有輕度扭曲）。</p><p>　　除了作為DVD的指定標(biāo)準(zhǔn)外，MPEG-2還可用于為廣播，有線電視網(wǎng)，電纜網(wǎng)絡(luò)以及衛(wèi)星直播（DirectBroadcastSatellite）提供廣播級(jí)的數(shù)字視頻。</p><

84、;p>　　MPEG-2的另一特點(diǎn)是，其可提供一個(gè)較廣的范圍改變壓縮比，以適應(yīng)不同畫面質(zhì)量，存儲(chǔ)容量，以及帶寬的要求。對(duì)于最終用戶來說，由于現(xiàn)存電視機(jī)分辨率限制，MPEG-2所帶來的高清晰度畫面質(zhì)量（如DVD畫面）在電視上效果并不明顯，倒是其音頻特性（如加重低音，多伴音聲道等）更引人注目。</p><p><b>　?。ǘ㎝PEG-4</b></p><p>　

85、　MPEG-4是為在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)上或移動(dòng)通信設(shè)備（例如移動(dòng)電話）上實(shí)時(shí)傳輸音視頻訊號(hào)而制定的最新MPEG標(biāo)準(zhǔn)，MPEG4采用Object Based方式解壓縮，壓縮比指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于以上幾種，壓縮倍數(shù)為450倍（ 靜態(tài) 圖像可達(dá)800倍），分辨率輸入可從320×240到1280×1024，這是同質(zhì)量的MPEG1和MJEPG的十倍多。</p><p>　　MPEG4使用圖層（la

86、yer）方式，能夠智能化選擇 影像的不同之處，是可根據(jù)圖像內(nèi)容，將其中的對(duì)象（人物、物體、背景）分離出來分別進(jìn)行壓縮，使圖文件容量大幅縮減，而加速音視頻的傳輸，這不僅僅大大提高了壓縮比，也使圖像探測(cè)的功能和準(zhǔn)確性更充分的體現(xiàn)出來。</p><p>　　在網(wǎng)絡(luò)傳輸中可以設(shè)定MPEG4的碼流速率，清晰度也可在一定的范圍內(nèi)作相應(yīng)的變化，這樣便于用戶根據(jù)自己對(duì)錄像時(shí)間、傳輸路數(shù)和清晰度的不同要求進(jìn)行不同的設(shè)置，

87、大大提高了系統(tǒng)使用時(shí)的適應(yīng)性和靈活性。也可采用動(dòng)態(tài)幀測(cè)技術(shù)，動(dòng)態(tài)時(shí)快錄，靜態(tài)時(shí)慢錄，從而減少平均數(shù)據(jù)量，節(jié)省存儲(chǔ)空間。而且當(dāng)在傳輸有誤碼或丟包現(xiàn)象時(shí)，MPEG4受到的影響很小，并且能迅速恢復(fù)。</p><p>　　MPEG4中算法很多，可根據(jù)需要選用，例如區(qū)域變換有DCT，SADCT和OWT等。為了支持前面提到的各種功能：高效壓縮、基于內(nèi)容的交互（操作、編輯、訪問等）以及基于內(nèi)容的分級(jí)擴(kuò)展（空域分級(jí)、時(shí)域分級(jí)），

88、必然要求MPEG4要以基于內(nèi)容的方式表示視頻數(shù)據(jù)，因此MPEF4中引入了VO視頻對(duì)象和VOP視頻對(duì)象平面的概念來實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的表示。</p><p>　　VO的構(gòu)成依賴于具體應(yīng)用和系統(tǒng)實(shí)際所處環(huán)境：在要求超低比特率的情況下，VO可以是矩形幀（即傳統(tǒng)MPEG-1和H.263中的矩形幀），從而與原來的標(biāo)準(zhǔn)兼容；對(duì)于基于內(nèi)容的表示要求較高的應(yīng)用來說，V0可能是場(chǎng)景中的某一物體或某一層面，如新聞節(jié)目中解說員的頭肩像；V0

89、也可能是計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的二維、三維圖形等[16]。</p><p>　　在MPEG4中，VO主要被定義為畫面中分割出來的不同物體，每個(gè)VO由3類信息來描述：運(yùn)動(dòng)信息、形狀信息和紋理信息。</p><p>　　VO的生存期是一個(gè)鏡頭（SESSION）。MPEG4首先對(duì)視頻序列進(jìn)行鏡頭切分，對(duì)一個(gè)鏡頭中每一幀進(jìn)行物體分割，得到各個(gè)VO。</p><p>　　圖3.1為MPE

90、G4編碼器框圖。第一步是VO的形成（VOFORMATION），先要從原始視頻流中分割出VO，由編碼控制（CODINGCONTROL）機(jī)制為不同的V0以及各個(gè)V0的3類信息分配碼率，之后各個(gè)VO分別獨(dú)立編碼，最后將各個(gè)VO的碼流復(fù)合（MUx）成一個(gè)碼流。其中，在編碼控制和復(fù)合階段可以加入用戶的交互控制或由智能化的算法進(jìn)行控制。</p><p>　　圖3.2 MPEG4編碼器框圖</p><p&g

91、t;　　MPEG4的應(yīng)用前景將是非常廣闊的。它的出現(xiàn)將對(duì)以下各方面產(chǎn)生較大的推動(dòng)作用：數(shù)字電視、動(dòng)態(tài)圖像、萬維網(wǎng)（WWW）、實(shí)時(shí)多媒體監(jiān)控、低比特率下的移動(dòng)多媒體通信、于內(nèi)容存儲(chǔ)和檢索多媒系統(tǒng)、Intranet上的視頻流與可視游戲、基于面部表情模擬的虛擬會(huì)議、DVD上的交互多媒體應(yīng)用、基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的可視化合作實(shí)驗(yàn)室場(chǎng)景應(yīng)用、演播電視等。</p><p>　　MPEG-4與MPEG-1和MPEG-2有很大的不同。

92、MPEG-4不只是具體壓縮算法，它是針對(duì)數(shù)字電視、交互式繪圖應(yīng)用（影音合成內(nèi)容）、交互式多媒體（WWW、資料擷取與分散）等整合及壓縮技術(shù)的需求而制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)將眾多的多媒體應(yīng)用集成于一個(gè)完整的框架內(nèi)，旨在為多媒體通信及應(yīng)用環(huán)境提供標(biāo)準(zhǔn)的算法及工具，從而建立起一種能被多媒體傳輸、存儲(chǔ)、檢索等應(yīng)用領(lǐng)域普遍采用的統(tǒng)一 數(shù)據(jù)格式。</p><p>

93、　　MPEG-4的編碼理念是：MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)同以前標(biāo)準(zhǔn)的最顯著的差別在于它是采用 基于對(duì)象的編碼理念，即在編碼時(shí)將一幅景物分成若干在時(shí)間和空間上相互聯(lián)系的視頻音頻對(duì)象，分別編碼后，再經(jīng)過復(fù)用傳輸?shù)浇邮斩耍缓笤賹?duì)不同的對(duì)象分別解碼，從而組合成所需要的視頻和音頻。這樣既方便我們對(duì)不同的對(duì)象采用不同的編碼方法和表示方法，又有利于不同數(shù)據(jù)類型間的融合，并且這樣也可以方便的實(shí)現(xiàn)對(duì)于各種對(duì)象的操作及編輯。例如，我們可以將一個(gè)卡通人物放

94、在真實(shí)的場(chǎng)景中，或者將真人置于一個(gè)虛擬的演播室里，還可以在互聯(lián)網(wǎng)上方便的實(shí)現(xiàn)交互，根據(jù)自己的需要有選擇的組合各種視頻音頻以及圖形 文本對(duì)象。</p><p>　　MPEG-4系統(tǒng)的一般框架是：對(duì)自然或合成的視聽內(nèi)容的表示；對(duì)視聽內(nèi)容數(shù)據(jù)流的管理，如多點(diǎn)、同步、緩沖管理等；對(duì)靈活性的支持和對(duì)系統(tǒng)不同部分的配置。MPEG-4提供了基于內(nèi)容的多媒體數(shù)據(jù)訪問工具，如索引、超級(jí)鏈接、上傳、下載、刪除等。</

95、p><p>　　利用這些工具，用戶可以方便地從多媒體數(shù)據(jù)庫中有選擇地獲取自己所需的與對(duì)象有關(guān)的內(nèi)容，并提供了內(nèi)容的操作和位流編輯功能，可應(yīng)用于交互式家庭購(gòu)物，淡入淡出的數(shù)字化效果等。</p><p>　　MPEG-4提供了高效的自然或合成的多媒體數(shù)據(jù)編碼方法。它可以把自然場(chǎng)景或?qū)ο蠼M合起來成為合成的多媒體數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　二、音頻編碼技術(shù)&l

96、t;/b></p><p>　　類似于圖像，語音編碼方法也有三類，一類是經(jīng)典的基于語音波形進(jìn)行編碼的波形編碼，另一類基于語音特征參數(shù)進(jìn)行編碼的參數(shù)法編碼，第三類是在低速語音編碼應(yīng)用最多的將前兩種方法混合使用的混合法編碼[17]。</p><p>　　基于波形編碼的壓縮編碼可獲得較高的語音質(zhì)量，但數(shù)據(jù)量壓縮不多，如G.7n標(biāo)準(zhǔn)的64Kbit/s的語音PCM的U律（或A律）壓縮。參數(shù)編碼

97、方法廣泛應(yīng)用于各類低速聲碼器和保密通信中，它的數(shù)碼率低至數(shù)Kbit/s，但質(zhì)量不易提高。</p><p>　　近年來出現(xiàn)的混合語音編碼方法，把波形編碼的高質(zhì)量和參數(shù)編碼的低數(shù)碼率結(jié)合在一起，取得了較好的效果，其數(shù)碼率10Kbit/S左右，語音質(zhì)量也較好。如碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼（CELPC），規(guī)則脈沖激勵(lì)（LPC）等都是常見的混合編碼方法。</p><p>　　與視頻編解碼相似，一個(gè)視頻會(huì)議系

98、統(tǒng)還需要實(shí)現(xiàn)音頻編解碼功能。音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)也主要有兩大類：ITU-T的G系列（G.711、G.722、G.728、G.729）和MP3。</p><p>　　其中，G系列是基于傳統(tǒng)的電話音質(zhì)的編碼技術(shù)，頻響范圍為300Hz-3400Hz，采樣率為8KHz，每路聲音占用帶寬為8K-64K。G.711為64K不壓縮PCM編碼，其它幾種都是有損壓縮編碼。而MP3是用于高保真音樂的高效聲音壓縮算法，頻響范圍10Hz到20

99、KHz，采用頻率為44.1KHz，而且MP3還支持雙聲道編碼技術(shù)，其效果比G系列音質(zhì)要好得多。但MP3對(duì)帶寬要求較高。</p><p>　　如果帶寬資源比較豐富，從音頻效果上可采用MP3編碼標(biāo)準(zhǔn)；如果帶寬資源比較緊張，從帶寬資源上考慮建議采用G系列編碼標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　現(xiàn)在的數(shù)據(jù)帶寬集成了視頻和數(shù)據(jù)等多項(xiàng)業(yè)務(wù)，可根據(jù)帶寬實(shí)際使用情況，以及不同時(shí)候的帶寬占用情況，優(yōu)先采用MP3雙聲

100、道編碼技術(shù)，并根據(jù)實(shí)際情況及效果要求動(dòng)態(tài)調(diào)整。</p><p>　　第二節(jié) 多點(diǎn)控制技術(shù)</p><p>　　視頻會(huì)議業(yè)務(wù)是一種多點(diǎn)之間雙向通信業(yè)務(wù)。限于現(xiàn)今通信網(wǎng)的現(xiàn)狀，多點(diǎn)間視頻會(huì)議信號(hào)的切換，必須由專門用于多點(diǎn)視頻會(huì)議切換的設(shè)備—多點(diǎn)控制單元（MCU）來完成。MCU和各終端的連接是呈星形狀態(tài)，通常放置在星形網(wǎng)絡(luò)的中心處，即參加會(huì)議的各個(gè)終端都以雙向通信的方式和MCU相連接[18]。

101、由于MCU端口數(shù)是有一定限制的，因此，在遇到會(huì)議點(diǎn)特別多的情況時(shí)，可以將多個(gè)MCU級(jí)聯(lián)使用，這樣就可大大地增加視頻會(huì)議網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)容量。MCU是一個(gè)數(shù)字處理單元，具備對(duì)多個(gè)視頻會(huì)議終端的信號(hào)進(jìn)行切換或混合功能。MCU在數(shù)字域中實(shí)現(xiàn)音頻、視頻、數(shù)據(jù)、信令等所有數(shù)字信號(hào)的切換或混合。由于語音信號(hào)可以進(jìn)行疊加處理，因此對(duì)語音信號(hào)的處理除了切換以外可采用多路匯接（混合）的方式；而對(duì)圖像信號(hào)來說，多個(gè)圖像的疊加是不允許發(fā)生的，MCU只是將它們?cè)诟鱾€(gè)會(huì)

102、議點(diǎn)之間進(jìn)行切換，當(dāng)然圖像允許進(jìn)行拼接，可利用MCU實(shí)現(xiàn)多畫面分割，可在一臺(tái)顯示設(shè)備上顯示多路圖像。MCU還要具備對(duì)視頻會(huì)議網(wǎng)進(jìn)行有效控制的功能，以及對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)進(jìn)行有效管理的功能。使它能模仿我們平時(shí)實(shí)際開會(huì)的方式，如主席發(fā)言、與會(huì)者發(fā)言、插話、自由討論等。MCU所承擔(dān)的會(huì)議控</p><p>　　MCU的設(shè)計(jì)可參考ITU的H.324系列建議。該建議擬訂了低比特多媒體通信終端的基本框架。</p>

103、<p>　　它包括四個(gè)主要部分：G.723.1音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)、H.263視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)、H.245通信控制協(xié)議和H.223復(fù)接分接協(xié)議，該建議同時(shí)也描述了一個(gè)在PSTN中采用V.34標(biāo)準(zhǔn)的Modem。V.34標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了輸入/輸出Modem的數(shù)據(jù)格式、比特率等要求。本系統(tǒng)由于MCU連接了多個(gè)端口，若各端口Modem的速率不一致，則可能會(huì)造成MCU的數(shù)據(jù)擁塞，故本系統(tǒng)中禁止Modem速率的自動(dòng)調(diào)整。一般在會(huì)議開始之前，即按各端口中最低

104、速率建立連接，以保證較小的誤碼率。在MCU中，主要是對(duì)H.223幀的幀頭進(jìn)行處理。H.223幀結(jié)構(gòu)中的幀起始標(biāo)志為3個(gè)連續(xù)的FAS碼，每個(gè)FAS碼長(zhǎng)為4個(gè)字節(jié)，試驗(yàn)系統(tǒng)中可取為0XEC。該標(biāo)志也可用于實(shí)現(xiàn)對(duì)H.223幀的定界。由于幀長(zhǎng)度是不定的，因此，幀起始標(biāo)志的正確傳輸與檢測(cè)直接影響到幀定位?？刂菩盘?hào)也占4個(gè)字節(jié)，其中前兩個(gè)字節(jié)為BAS碼，主要攜帶會(huì)議控制信息。因本會(huì)議系統(tǒng)的可能狀態(tài)較少，所用到的控制命令也少，故只用一個(gè)字節(jié)傳送命令，

105、另一個(gè)字節(jié)作為BAS碼的糾錯(cuò)字節(jié)，以保證命令的正確傳輸。</p><p>　　在視頻會(huì)議系統(tǒng)的命令交互中，MCU及各個(gè)與會(huì)站點(diǎn)在會(huì)議中都要維護(hù)一張狀態(tài)設(shè)置表，表中記錄了各與會(huì)站點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的邏輯端口、電話號(hào)碼、地理位置、在會(huì)議中的身份（主席、發(fā)言方及普通會(huì)員）等，此后MCU進(jìn)一步將邏輯端口映射成相應(yīng)的物理地址，以便MCU從該地址讀寫信息。狀態(tài)設(shè)置表的初始設(shè)置是在會(huì)前通過勤務(wù)電話確定的。預(yù)定的開會(huì)時(shí)間由MCU負(fù)責(zé)通過M