淺析IP技術在視頻會議系統中的應用及發展

楊 姮，曹輝萍

（1.中國人民解放軍63780部隊，海南 陵水572427；2.國防信息學院，湖北 武漢430010）

隨著Inter net的迅速發展以及個人計算機處理能力的增強，基于IP的視頻會議系統已成為視頻會議系統的發展趨勢。特別是H.323協議的應用，使視頻會議系統得到空前地發展。伴隨著科技的不斷進步及市場競爭的加劇，視頻會議系統在注入新活力的同時也必將呈現出自身新的發展。

1 視頻會議系統概述

視頻會議系統，是指兩個或兩個以上不同地方的個人或群體，通過傳輸線路及多媒體設備，將聲音、影像及文件資料互相傳送，達到即時互動的溝通，以完成會議目的之系統設備。與傳統會場會議、電話會議相比，視頻會議系統具有直觀性強，信息量大等特點，因此被廣泛用于遠程商務、遠程教育、遠程醫療、項目協同工作、政府行政會議等多種領域。

目前市場上的視頻會議系統可以分為：軟件視頻會議系統和硬件視頻會議系統。硬件視頻會議是基于嵌入式架構的視頻通信方式，依靠DSP＋嵌入式軟件實現視音頻處理、網絡通信和各項會議功能。其最大的特點是性能高、可靠性好。軟件視頻會議是基于PC架構的視頻通信方式，主要依靠CPU處理視、音頻編解碼工作，其最大的特點是廉價，且開放性好，軟件集成方便。由于硬件視頻會議系統價格昂貴已不太適應市場方向，人們已開始將眼光轉向基于IP網絡的軟件視訊技術。

2 IP技術在視頻會議系統中的應用

隨著Inter net飛速發展，網絡帶寬的提升，基于純軟件視頻會議由于成本低廉，效果基本滿足要求，應用越來越廣泛。特別是H.323協議的推出，使視頻會議系統得到空前地發展，在政府、軍事、金融、電信、教育、企業等領域的應用也越來越廣泛。

2.1 H.323協議概述

基于IP網絡的多媒體通信信令協議有：ITU－T制定的H.323協議、IETF制定的SIP協議以及媒體網關控制協議（MGCP）等。目前，H.323是視頻會議系統應用最為廣泛的協議。H.323協議即“分組多媒體通信系統”（Packet－based multi media co mmunication systems），其主要面對的應用需求就是在IP網絡之上提供多媒體通信服務。協議定義了四個主要功能單元：終端（Ter minal）、網關（Gateway）、關守（Gatekeeper：是一種soft switch，負責VoIP網路上的訊號交換及控制功能，其功能類似傳統PSTN上的交換機）、多點控制單元（MCU）。終端完成基本的多媒體通信功能及用戶界面，是用戶端設備。網關負責H.323設備同其它類型多媒體通信設備互連互通時的協議（控制及數據）轉換，這些協議包括 H.320、H.321、H.322、ISDN、PSTN 等。MCU 負責多點通信的管理，完成級聯功能，是核心服務及控制設備。

2.2 基于H.323視頻會議系統的結構應用

H.323涵蓋了音頻、視頻和數據在IP網絡上的通信，視頻標準用 H.263，音頻標準用G.711、G.722、G.723或G.728。復接／分接技術 H.225把音頻、視頻和數據集中于一個流中，按照邏輯通道傳輸，通道呼叫用H.245協議控制。

建立一個基于H.323體系的視頻會議系統需要在IP網絡中部署各相關組件。其中，每個需要進行視頻會議的節點都至少需要部署一臺視頻終端，此終端需要同時具有音頻、視頻編解碼能力。如果需要進行多方會議，則需要部署MCU。如果需要進行地址翻譯、帶寬控制、許可控制、區域管理等功能，則需要部署關守。如果需要和其它通信規程的視頻網絡互聯互通，則需要部署網關。H.323視頻會議系統結構如圖1所示。該系統主要由終端設備、傳輸網絡、多點控制單元（MCU）和其他的輸入／輸出部件組成。

圖1 H.323視頻會議系統結構框圖

3 IP視頻會議系統的發展前景

隨著寬帶網絡規模的迅速擴大和網絡服務質量的逐步改善，在多媒體通信領域內，許多新的應用形式和技術被引入到視頻會議系統中，為這一傳統業務注入新的活力必將促使其呈現新的發展趨勢。

3.1 促進IP視頻會議系統發展的新技術

（1）LPR （丟包恢復技術）

LPR是一種采用前向糾錯（FEC）方法對丟失數據包實施覆蓋的機制。由發送方系統為發出的數據流添加冗余數據，使接收方系統可以偵測并糾正錯誤，而無須請求發送方系統重新傳送丟失的信息。這種無須等待網絡傳送就有了進行糾錯的能力，使得FEC非常適合于實時通信。

（2）QoS（服務質量保證技術）

視頻會議由于大多應用于關鍵業務，而且與語音、數據同步傳輸，因此對網絡傳輸品質有更高要求。傳統的IP協議是一種不可靠的通信協議，為實現QoS，需要改變傳統IP的FIFO隊列傳輸報文機制，轉而采用PQ機制，從而保證實時業務優先同時又充分利用網絡資源。

（3）云計算技術

云計算視頻會議將云和視頻會議各種優勢完美結合在一起，以更靈活多變的會議形式、更快捷的數據處理方式，促使視頻會議的數據處理能力、資源調配能力全面升級，幫助用戶以最低的價格換取最優的服務。

（4）冗余備份技術

冗余備份技術主要體現在當設備發生故障或網絡出現故障時，能夠準確的反映該設備的工作狀態是否正常，并通過反饋終端的工作狀態實現音頻輸入及音視頻輸出信號的同步切換，不影響會議的收聽觀看效果，保證會議正常運行，從而大大提高系統可靠性與穩定性。

（5）無線多方通訊技術

高清視頻通信的普及，使技術成熟的3G正好適應了這一發展趨勢。此階段視頻通信業務特征包括：視頻格式720 p／1 080 p，視頻協議 H264，視頻帶寬768 K～8 M，接入類型3 G無線接入。

（6）信息安全技術

H.323系統在信息安全方面存在的問題正隨著其發展而日益凸現，因此，解決信息安全問題刻不容緩。

3.2 IP視頻會議系統的發展趨勢

（1）高清化：隨著高清視頻會議產品和解決方案在專業領域獲得越來越廣泛的應用，以及高清顯示設備價格的下降和IP網絡應用的推廣，高清視頻會議系統在進一步發展的同時必將占據更多的市場份額。

（2）移動化：現在市場上絕大多數IP數字會議系統能夠接入的終端設備不外乎PC和TV，隨著無線接入技術的應用和WLAN的普及，移動視頻會議系統將逐漸浮出水面。

（3）智能化：在三網融合的背景下，視頻會議系統由過去專業化逐步向融合化市場轉型，如和3G、衛星通信等融合，同時用戶對視頻會議系統智能化水平的要求日益增加，要求系統易于使用，降低維護成本，提高系統穩定性。

（4）軟件化：軟件視頻會議系統以其無法比擬的優勢必將進一步占領市場，IP視頻會議領域的熱潮使得視頻會議系統將從高價位專用市場向低價位普通用戶市場逐步轉移。

［1］ 李 勇，袁紅照.基于H.323標準的視頻會議系統的設計與實現［J］.安陽師范學院報，2004，（5）：11－12.

［2］ 王菽蘭，趙東風.H.323視頻會議體系結構的應用研究［J］.云南民族學院學報（自然科學版），2003，（4）：128－130.

［3］ 沈鑫剡.多媒體傳輸網絡與VoIP系統設計［M］.北京：人民郵電出版社，2005.