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多媒体技术,第十一章 多媒体通信系统,1、H.323视频会议系统,H.323视频会议系统概述 1996年批准的H.323是一个运行在局域网(LAN)上并且不保证服务质量(QoS)的多媒体通信标准。H.323允许声音、视频图像和数据任意组合之后进行传送。H.323指定包括H.261和H.263作为视频图像编码器，指定G.711,G.722,G.728，G.729和G.723.1作为声音编码器。此外，还定义了包括网关(gateways)、会议服务器(gatekeeper)和多点控制设备(MCU)等设备的规范。H.323广泛应用于因特网电视和电话(Internet telephony)系统。,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的体系结构,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的体系结构 H.323终端 H.323终端是局域网上的客户使用的设备，它提供实时的双向通信。在H.323终端中，可供选择的标准包括电视图像编码器(H.263/H.261)、声音编码器(G.71X/G.72X/G.723.1)、T120实时数据会议(real time data conferencing)和MCU的功能。但所有的H.323终端都必须具备声音通信的功能，而电视图像和数据通信是可选择的。H.323是新一代因特网电话、声音会议终端和电视会议终端技术的基础。,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的体系结构 H.323终端,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的体系结构 H.323网关,H.323会议中，网关是一个可选部件。网关可连接的终端包含PSTN终端、运行在ISDN网络上与H.320兼容的终端以及运行在PSTN上与H.324兼容的终端。终端与网关之间的通信使用H.245和Q.931。H.323网关最基本的服务是对在H.323会议终端与其他类型的终端之间传输的数字信号进行转换。H.323网关也支持声音和电视图像编译码器之间的转换，执行呼叫建立和终止呼叫的功能。,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的体系结构 H.323网关,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的体系结构 H.323会务器 会务器是H.323的重要部件，它是管辖区域里所有呼叫的中心控制点，并且为注册的端点提供呼叫控制服务。会务器执行两个重要的呼叫控制功能。一个是地址转换，即从终端别名和网关的LAN别名转换成IP地址；另一个是网络管理功能。例如，如果一个网络管理员已经设定在局域网上同时召开的会议数目，一旦超过这个设定值时会务器可拒绝更多的连接，以限制总的会议带宽，其余的带宽用于电子邮件、文件传输和网上的其他应用。由会务器管理的所有终端、网关和多点控制单元(MCU)的集合被称为H.323区域(H.323 Zone)。在H.323系统中，会务器不是必须的。但如果有会务器存在时，终端必须要使用会务器提供的服务功能。这些功能就是地址转换、准入控制、带宽管理和区域管理。,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的体系结构 H.323多点控制单元 多点控制单元(MCU)支持在3个或者3个以上的端点之间召开电视会议。在H.323电视会议中，一个MCU单元由多点控制器MC(Multipoint Controller)和 个多点处理器MP(Multipoint Processors)组成。MC处理H.245推荐标准中指定的在所有终端之间进行协商的方法，以便确定在通信过程中共同使用的声音和电视图像的处理能力。MC也控制会议资源，确定哪些声音和电视数据流要向多个目标广播，但不直接处理任何媒体流。MP处理媒体的混合以及处理声音数据、电视图像数据和数据等。MC和MP可以作为单独的部件或者集成到其他的H.323部件。,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的应用 集中式电视会议 在集中式电视会议(centralized multipoint conference)中，需要一个MCU来管理多点会议，所有终端都要以点对点的方式向MCU发送声音、电视图像、数据和控制流。MCU中的MC集中管理使用H.245控制功能的电视会议，而MP处理声音混合、数据分发、电视图像切换/混合，并且把处理的结果返回给每个与会终端。MP也提供转换功能，用于在不同的编译码器和不同的位速率之间进行转换，并且可使用多目标广播方式发送经过加工的电视。,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的应用 分散式电视会议 在分散式电视会议(decentralized multipoint conference)中，与会终端以多目标广播的方式向没有使用MCU的所有其他与会终端广播声音和电视图像。与会终端响应和显示综合接收到的声音以及选择一个或者多个接收到的电视图像，而多点数据的控制仍然由MCU集中处理，H.245控制信道(H.245 Control Channel)信息仍然以点对点的方式传送到MC。,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的应用混合式多点电视会议 声像集散混合式多点电视会议(hybrid multipoint conference)有两种形式：声音集中广播混合式多点电视会议(hybrid multipoint conference-centralized audio)和电视集中广播混合式多点电视会议(hybrid multipoint conference-centralized video)。在前一种形式中，终端以多目标广播形式向其他与会终端播放他们的电视，而以单目标广播形式把声音传送给多点控制单元(MCU)中的多点处理器(MP)，然后由MP把声音流发送给每个终端；,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的应用混合式多点电视会议 在后一种形式中，终端以多目标广播形式向其他与会终端播放他们的声音，而以单目标广播形式把电视图像传送给多点控制单元(MCU)中的多点处理器(MP)进行切换和混合，然后由MP把电视图像流发送给每个终端。混合式电视会议组合使用了集中式和分散式电视会议的特性。,1、H.323视频会议系统,H.323会议系统的应用会议集散混合式多点电视会议 会议集散混合式多点电视会议(mixed multipoint conferences)是由以集中方式召开的会议和以分散方式召开的会议组合的一种会议形式。,2、H.324可视电话,H.324标准 H.324是第一个指定在公众交换电话网络上实现协同工作的标准。这就意味下一代的可视电话产品能够协同工作。H.324系列是一个低位速率多媒体通信终端标准，在它的旗号下的标准包括：H.263：电视图像编码标准，压缩后的速率为20 kb/s。G.723.1：声音编码标准，压缩后的速率为5.3 kb/s(用于声音数据)或者6.3 kb/s。H.223：低位速率多媒体通信的多路复合协议。H.245：多媒体通信终端之间的控制协议。T120：实时数据会议标准(不一定是必须的)。,2、H.324可视电话,H.324标准 H.324使用28.8 kb/s调制解调器来实现可视电话呼叫者之间的连接，这与PC用户使用调制解调器和电话线连接因特网或者其他在线服务的通信方式类似。调制解调器的连接一旦建立，H.324终端就使用内置的压缩编码技术把声音和电视图像转换成数字信号，并且把这些信号压缩成适合于模拟电话线的数据速率和调制解调器连接速率的数据。在调制解调器的最大数据速率为28.8 kb/s的情况下，声音被压缩之后的数据率大约为6 kb/s，其余的带宽用于传输被压缩的电视图像。,2、H.324可视电话,H.324终端,2、H.324可视电话,H.324终端 电视编译码器：使用H.263或者H.261标准对电视图像进行编码和解码。声音编译码器：使用G.723.1标准对来自麦克风的声音信号进行编码，然后传输到对方，并且对来自对方的声音进行译码，然后输出到喇叭。图中“接收通道延时”模块用于补偿电视信号的延时，以维持声音和电视的同步。,2、H.324可视电话,H.324终端 数据协议：支持的数据应用可包括电子白板(electronic whiteboards)、静态图像传输、数据库访问、声图远程会议(audio graphics conferencing)、远程设备控制、网络协议等等。标准化的数据应用包括T.120(用于实时的数据加声音的声图远程会议)、T.80(用于简单的点对点静态图像文件传输)、T.434(用于简单的点对点文件传输)、H.224/H.281(用于远端摄象机控制)、ISO/IEC TR9577网络协议(包括PPP和IP协议)以及使用缓存的V.14或者LAPM/V.42的用户数据传输。LAPM/V.42是定义使用调制解调器链路访问协议(Link Access Protocol for Modems)的错误校正方法标准。支持的其他协议可通过H.245协商。,2、H.324可视电话,H.324终端 控制协议(H.245)：提供H.324终端之间的通信控制。H.245是多媒体通信控制协议，它定义流程控制、加密、抖动管理以及用于启动呼叫、磋商双方要使用的特性和终止呼叫等信号。此外它也确定那一方是发布各种命令的主控方。多路复合/多路分解(H.223)：它提供两种功能。一种是把要传送的电视、声音、数据和控制流复合成单一的数据位流；另一种功能是把接收到的单一位流分解为各种媒体流。此外，它还执行逻辑分帧(logical framing)、顺序编号、错误检测、通过重传校正错误等。,2、H.324可视电话,H.324终端 下列系统模块虽不属于H.324标准定义的范围，但又是H.324所必须的。这些模块是：电视输入/输出设备：包括摄象机、监视器、数字化器和它们的控制部件。声音输入/输出设备：包括麦克风、喇叭和常规电话用到的部件 数据应用设备(如计算机)、非标准化的数据应用协议和像电子白板那样的远程信息处理可视化辅助模块。PSTN网络接口：支持国际标准定义的信号传输法、响铃功能和信号电压规范等。用户系统控制、用户界面和操作等模块。,