基于VFW視頻會(huì)議系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

占自才

（華東交通大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，江西 南昌 330013）

基于VFW視頻會(huì)議系統(tǒng)開(kāi)發(fā)

占自才

（華東交通大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，江西 南昌 330013）

計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不僅極大地促進(jìn)了整個(gè)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，而且明顯加快經(jīng)濟(jì)信息化和社會(huì)信息化的進(jìn)程.在這基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議是一個(gè)新型的會(huì)議方式，在企業(yè)，醫(yī)學(xué)界等方面發(fā)揮著重要的作用.本文主要從系統(tǒng)的需求分析，體系結(jié)構(gòu)，視頻/音頻的實(shí)現(xiàn)及相關(guān)界面的組成功能等方面詳細(xì)介紹了設(shè)計(jì)功能模塊.

視頻會(huì)議；VFW；視頻/音頻；視頻捕獲

1 視頻會(huì)議系統(tǒng)

視頻會(huì)議出現(xiàn)以前，人們要實(shí)現(xiàn)異地召開(kāi)會(huì)議，只能利用會(huì)議電話(huà)技術(shù)，參會(huì)人員彼此只能聽(tīng)到聲音.而人們彼此通訊交流有三個(gè)基本要素：內(nèi)容、表達(dá)方式和視頻.其中視頻因素是最有力的，任何人交流的應(yīng)用都引入視覺(jué)的因素而使效果大大提高.視頻會(huì)議正好滿(mǎn)足了這方面的要求.

視頻會(huì)議系統(tǒng)（Video Conference）是指兩個(gè)或兩個(gè)以上不同地方的個(gè)人或群體通過(guò)傳輸線(xiàn)路及多媒體設(shè)備，將聲音，影像及文件資料互傳，達(dá)到及時(shí)且互動(dòng)的溝通.

視頻會(huì)議是集計(jì)算機(jī)技術(shù)，通信技術(shù)和多媒體技術(shù)于一體的遠(yuǎn)程異地通信方式.在召開(kāi)視頻會(huì)議時(shí)，處于兩個(gè)或多個(gè)不同地點(diǎn)的與會(huì)代表，既可以聽(tīng)到對(duì)方的聲音，又能看到對(duì)方的形向，同時(shí)還能看到對(duì)方會(huì)議室的場(chǎng)景，以及會(huì)議中展示的實(shí)物、圖片、表格及文件等，與真實(shí)的會(huì)議無(wú)異，使每個(gè)與會(huì)者有身臨其境之感.在實(shí)際應(yīng)用中，視頻會(huì)議能夠提高工作效率，降低遠(yuǎn)距離會(huì)議的費(fèi)用[1].

2 視頻會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 視頻會(huì)議系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)

視頻會(huì)議基本框架結(jié)構(gòu)是基于H.323標(biāo)準(zhǔn)建立的，H.323是傘式標(biāo)準(zhǔn)，它參考了其他ITU-T標(biāo)準(zhǔn)，提供了系統(tǒng)和組件描述，呼叫模型描述以及呼叫信號(hào)處理，完成了多層次的多媒體通信，這些層次結(jié)構(gòu)包括局域網(wǎng)上的聲音通信，聲音和視頻通信，聲音和數(shù)據(jù)通信，聲音和視頻以及數(shù)據(jù)通信[2].

圖1所示為基于H.323的視頻會(huì)議系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu).從圖中可以看出，H.323會(huì)議系統(tǒng)由終端（Terminal）,網(wǎng)守(Gatekeeper，亦稱(chēng)網(wǎng)閘),網(wǎng)關(guān)(Gatway),多點(diǎn)控制單元(MCU)組成,不同的會(huì)議分組由路由器（Route）接入Internet.

2.1.1 H.323終端

H.323終端是能夠在分組交換中提供適時(shí)，雙向通信的節(jié)點(diǎn)設(shè)備.H.323終端功能框圖如圖2所示.其中系統(tǒng)控制單元，H.225分層，分組網(wǎng)絡(luò)接口，音頻編解碼單元是H.323終端必須具備的，視頻編解碼和數(shù)據(jù)應(yīng)用是可選的.

在音頻壓縮中，G7.11是必須的，而其余的G. 722，G728，G723，和G.729是可選的.在視頻壓縮中，H.261QCIF方式是必選的，而H.261CIF和H. 263所有圖象格式是可選的.

數(shù)據(jù)通道H.323終端是通過(guò)H.245的控制消息建立一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)信道.H.245控制：H.245控制信道承載管理.H.225呼叫控制：運(yùn)用H.225呼叫控制信令來(lái)建立兩個(gè)H.323終端間或終端與網(wǎng)守間的連接.RAS控制：RAS（Registration,Admission and Status,登記，接納和狀態(tài)協(xié)議）信號(hào)運(yùn)用H.225控制消息在終端與網(wǎng)守之間執(zhí)行登記，接納，帶寬改變和使二者脫離關(guān)系等過(guò)程.分組網(wǎng)絡(luò)接口：H. 323終端的網(wǎng)絡(luò)接口是H.225建議所描述的，它規(guī)定了下述必須的功能：對(duì)H.245控制信道，數(shù)據(jù)信道，呼叫信令信道提供可靠的端到端服務(wù)（TCP，SPX等）.

2.1.2 網(wǎng)守

網(wǎng)守是H.323傳輸架中最重要的設(shè)備，它相當(dāng)于整個(gè)架構(gòu)的管理者與仲裁角色，它的工作包括各個(gè)終端的IP認(rèn)證及別名轉(zhuǎn)換，傳輸頻寬的管理，信令的轉(zhuǎn)接等.它在系統(tǒng)中必須提供4種服務(wù)：地址翻譯，帶寬控制，許可控制和區(qū)管理功能.

2.1.3 多點(diǎn)控制單元（MCU）

多點(diǎn)控制單元用于支持3個(gè)以上端點(diǎn)設(shè)備的會(huì)議，主要功能是協(xié)調(diào)及控制多個(gè)終端間的視頻傳輸.在H.323系統(tǒng)中，一個(gè)多點(diǎn)控制單元由一個(gè)多點(diǎn)控制器MC（Multipoint Controller）和幾個(gè)多點(diǎn)處理器MP(Multipoint Processor)組成，但也可以不包含MP多點(diǎn)控制器處理終端間的H.245控制消息，從而決定它對(duì)視頻和音頻通常的處理能力.

2.1.4 網(wǎng)關(guān)

網(wǎng)關(guān)是H.323會(huì)議系統(tǒng)的一個(gè)可選件.網(wǎng)關(guān)能提供很多服務(wù)，其中包括H.323會(huì)議節(jié)點(diǎn)設(shè)備與其他ITU-T標(biāo)準(zhǔn)相兼容的終端之間的轉(zhuǎn)換功能[3].

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

詳細(xì)的設(shè)計(jì)功能如下：

(1)視頻會(huì)議系統(tǒng)工作時(shí)，各會(huì)場(chǎng)的多媒體計(jì)算機(jī)要反映各會(huì)場(chǎng)的場(chǎng)景，人物及有關(guān)資料（如圖片，圖像以及發(fā)言者的聲音等），并實(shí)施數(shù)字壓縮，經(jīng)過(guò)數(shù)字通信系統(tǒng)，向指定的方向發(fā)送.同時(shí)，在各會(huì)場(chǎng)的多媒體計(jì)算機(jī)上，通過(guò)數(shù)字通信系統(tǒng)適時(shí)接收并解壓縮多媒體文件信息，圖片，人物圖像和聲音等.

(2)實(shí)現(xiàn)視頻顯示的模式：采用自動(dòng)進(jìn)行模式.

(3)用戶(hù)可以在局域或城域等網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用.

(4)服務(wù)器支持Web方式管理維護(hù).

(5)多級(jí)安全措施.所有的呼叫由服務(wù)器來(lái)代理，只有被允許的呼叫在網(wǎng)絡(luò)上才能發(fā)起.

(6)信息傳輸可靠，安全.登錄會(huì)議提供密碼和用戶(hù)名認(rèn)證.

2.3 會(huì)議功能設(shè)計(jì)

(1)畫(huà)面：采用單畫(huà)面.

(2)視頻傳輸采用H.263標(biāo)準(zhǔn)作為視頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，最少支持2路視頻同時(shí)傳送.

(3)視頻窗口自動(dòng)調(diào)整，并且可以隨意拖動(dòng).

(4)文字交流：在會(huì)議窗口，有一個(gè)區(qū)域用于提供文字交流，另一個(gè)獨(dú)立的文字交流程序及時(shí)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的文字溝通.

(5)集成用戶(hù)界面.所有的功能集成在統(tǒng)一的用戶(hù)界面中，簡(jiǎn)單，易用.

(6)兼容：實(shí)現(xiàn)與任何H.323硬件MCU和終端設(shè)備連接.

(7)數(shù)據(jù)共享：以通用的工具為大多數(shù)終端系統(tǒng)提供T.120允許的數(shù)據(jù)共享，用戶(hù)可以進(jìn)行閑談，討論.

2.4 會(huì)議管理功能設(shè)計(jì)

理員可以自己按樹(shù)狀結(jié)構(gòu)定義整個(gè)組織機(jī)構(gòu)，并且可以可以方便地自己定義權(quán)限角色，對(duì)用戶(hù)進(jìn)行權(quán)限管理.對(duì)用戶(hù)進(jìn)行權(quán)限管理，通過(guò)用戶(hù)和密碼識(shí)別進(jìn)入會(huì)議室的身份.

(1)詳細(xì)記錄會(huì)場(chǎng)的信息.包括編號(hào)，會(huì)場(chǎng)名稱(chēng)，登陸名，電話(huà)號(hào)碼，聯(lián)系人，聯(lián)系地址等.中心管理員可以添加，修改，刪除所有信息.

(2)數(shù)據(jù)傳送.

(3)會(huì)議通知.

(4)信息發(fā)布.

(5)文字討論.

2.5 會(huì)議安全性設(shè)計(jì)

系統(tǒng)為交互式會(huì)議的現(xiàn)場(chǎng)操作提供了一個(gè)安全的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供認(rèn)證管理，數(shù)據(jù)加密功能和安全措施建議.

2.5.1 認(rèn)證管理

會(huì)議口令：與會(huì)者若想?yún)⒓訒?huì)議必須提供口令.身份驗(yàn)證：要求把與會(huì)者的名單交給會(huì)議的組織者.

2.5.2 安全措施

在組織和舉行一次會(huì)議時(shí)，主持人有許多措施可以加強(qiáng)會(huì)議安全，建議用戶(hù)嚴(yán)格遵守應(yīng)用公享原則.

3 建立視頻會(huì)議功能模塊

從視頻會(huì)議的系統(tǒng)功能，管理功能和體系結(jié)構(gòu)出發(fā)我們建立的視頻會(huì)議的功能模塊如圖3所示，

系統(tǒng)功能模塊也可以由系統(tǒng)的主控界面所體現(xiàn).從系統(tǒng)的功能模塊圖可以看出，在這里，設(shè)計(jì)了一個(gè)登錄界面，保證視頻會(huì)議系統(tǒng)的安全性，只有當(dāng)用戶(hù)輸入正確的用戶(hù)名和密碼才可以進(jìn)入會(huì)議系統(tǒng).登錄界面可以控制系統(tǒng)的進(jìn)入，如果進(jìn)入系統(tǒng)，則出現(xiàn)一個(gè)系統(tǒng)的主控界面，通過(guò)系統(tǒng)主控界面可以進(jìn)入系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊.其中主控界面中包含有7個(gè)控制按鈕，分別為個(gè)人信息，創(chuàng)建用戶(hù)，用戶(hù)管理，部門(mén)管理，會(huì)議管理，查詢(xún)會(huì)議，視頻會(huì)議.由于個(gè)人信息，創(chuàng)建用戶(hù)和用戶(hù)管理的基本信息相同，都包含有相同的類(lèi)型，所以設(shè)計(jì)時(shí)把這三個(gè)按鈕的實(shí)現(xiàn)功能設(shè)計(jì)成一樣，即按下這三個(gè)按鈕中的任何一個(gè)都進(jìn)入同一個(gè)操作界面：個(gè)人與用戶(hù)信息.而部門(mén)管理這個(gè)按鈕單獨(dú)實(shí)現(xiàn)部門(mén)信息的添加與修改功能，即按下這個(gè)按鈕直接彈出部門(mén)信息這個(gè)對(duì)話(huà)框.主控界面中的會(huì)議管理和查詢(xún)會(huì)議兩個(gè)按鈕，由于要查看，添加和修改的信息都相同，也設(shè)計(jì)成一個(gè)界面，即按下會(huì)議管理或查詢(xún)會(huì)議都將彈出會(huì)議信息這個(gè)對(duì)話(huà)框來(lái).按下視頻會(huì)議按鈕，可彈出視頻會(huì)議與聊天的對(duì)話(huà)框.

在個(gè)人與用戶(hù)信息的界面中，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)個(gè)人與用戶(hù)信息的添加，修改與刪除，只有當(dāng)點(diǎn)擊某個(gè)具體人的信息時(shí)才可以實(shí)現(xiàn)這些功能，否則無(wú)法實(shí)現(xiàn).在部門(mén)信息與會(huì)議信息中主要是對(duì)部門(mén)信息和會(huì)議信息的添加與修改，以實(shí)現(xiàn)會(huì)議信息的更新和完善.在視頻會(huì)議與聊天界面中，實(shí)現(xiàn)的是參與會(huì)議人的視頻和聊天內(nèi)容的發(fā)送.

在信息修改的界面中，實(shí)現(xiàn)的是信息的輸入和改動(dòng)，即輸入你所需要添加或修改的信息，單擊確定就可以添加或修改成功.同理，在信息添加與修改和會(huì)議修改界面中實(shí)現(xiàn)的是相同的功能.

3.4 主要界面的制作與實(shí)現(xiàn)

在建立好了視頻會(huì)議的功能模塊后，本文用VC++實(shí)現(xiàn)了視頻會(huì)議的各項(xiàng)功能，此過(guò)程涉及到VC++的應(yīng)用，不是本文的重點(diǎn)，這里不予贅述.

4 結(jié)論

視頻會(huì)議業(yè)務(wù)是一種典型的多媒體會(huì)議通信業(yè)務(wù)，已經(jīng)在社會(huì)性的信息交流中發(fā)揮了巨大的溝通作用.視頻會(huì)議通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)把兩個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)的多媒體會(huì)議終端連接起來(lái)，在其間傳送各種圖象，話(huà)音和數(shù)據(jù)傳送，使出席會(huì)議的人有身臨現(xiàn)場(chǎng)的感覺(jué).除了用于多點(diǎn)多媒體會(huì)議外，視頻會(huì)議系統(tǒng)還用于遠(yuǎn)程教育，遠(yuǎn)程醫(yī)療等需要傳送適時(shí)音頻，視頻和數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)[4]，先已在我國(guó)的很多領(lǐng)域都有了很好的發(fā)展，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻會(huì)議將會(huì)有更多的功能，為我們的生活帶來(lái)便利.

〔1〕吳志軍，馬蘭，沈笑云.Visual C++視頻會(huì)議開(kāi)發(fā)技術(shù)與實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社，2006.

〔2〕伍俊良.Visual C++課程設(shè)計(jì)與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)案例[M].北京：清華大學(xué)出版社,2002.

〔3〕歐建平，婁生強(qiáng).網(wǎng)絡(luò)與多媒體通信技術(shù)[M].北京：中國(guó)林業(yè)出版社，2002.316.

〔4〕潘軼菁，王妍，高玲.MPEG視頻分段播放的實(shí)現(xiàn)[J].微型計(jì)算機(jī)信息，2006，11—3，312-314.

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A

1673-260X（2010）09-0038-03