时间:2023-10-21 12:24:07
新西兰幼教专家Lillian•张最近在金色摇篮幼教中心尝试了一种新的授课方式――远程视频教育,“我只需要坐在摄像头前面,将电脑连接上网并进入视频会议软件中,就可以开始上课了,有10多家幼儿园的老师都可以同时看到我的教学内容,还能跟我进行在线交流。”据Lillian讲,在此之前,她得多花好几倍的时间到每个幼儿园去实地授课。
金色摇篮下设八家直营幼儿园,并在全国有五十多家加盟幼儿园。对加盟园教师的培训辅导工作一直是金色摇篮培训工作中的重点。原来的培训模式是面对面的,总部需要派遣培训讲师出差到全国的各个加盟园讲课,或者加盟园老师到总部进行集中培训。这种培训方式受到交通和地理位置的影响,不便经常进行,同时能接受到培训的教师也只限于部分骨干教师。
金色摇篮教学主任张鸿老师介绍说: “我们投资了二十多万,开通独享的光纤宽带,架设视频会议服务器,采用软件视频会议产品将对加盟园教师的培训工作转移到互联网上。” 各地加盟园只要在当地申请一条ADSL宽带接入互联网,登录进远程视频培训系统,就可以实时在线收看讲师授课。
远程教育只是视频会议众多应用中的一种,作为一种融合语音、视频和数据的新型通信方式,视频会议市场近年来正快速增长。视频会议系统可以实现在两点和多点之间实时传送活动图像、语音、应用数据(电子白板、图形)等形式的信息。计世资讯(CCW Research)的研究数据显示,2006年中国视频会议系统市场销售额达到27.9亿元人民币。计世资讯预测: 随着中小企业信息化建设的不断发展,在中小企业中关注和需要视频会议系统的企业也逐渐增多,受此动力推动,中国视频会议系统市场仍将以20%左右的速度继续平稳增长。在2008年市场销售额将接近这次增长的顶点,达到40亿元人民币。
当前,我国视频会议系统的产品主要分为硬件视频会议系统和软件视频会议系统。前者速度快捷、传输效率高、保密性强,但费用昂贵,市场增长空间受限。较早的视频会议系统普遍采用这种模式,它只是政府与垄断性行业,如电力、电信、金融的奢侈品。后者价格低廉,市场空间广阔,随着互联网或专线传输速度的提升,以及一些3、4级城市或企业级用户日益增加的需求,其市场容量和前景非常广阔。
视频会议系统曾被人比喻成“公务舱杀手”,是指企业通过它可以极大地减少差旅,身处各个城市的与会者简单地通过视频会议就可以“面对面”。今年10月,在国务院抗震救灾指挥部指挥大厅,震灾应急救援司组织对全国各建设单位视频会议系统进行了联调测试,成功实现了中国地震局与31个省(自治区、直辖市)地震局的互联互通,实现了视频、语音和数据的共享,系统具备视频会议、远程会商、远程培训等功能。中国国家地震局视频会议工作平台组长赵军告诉记者: “我们比较了很多视频会议厂商的产品,后来选择了威速(V2)科技的纯软件视频会议系统,这种方式前期投入小,且任何一个带客户端的计算机都可以参加会议,在系统升级和功能增加方面也有优势。”据了解,该系统的应用加大了地震局网上办公的推进工作,实现点对点的交互式网上办公,使公文传递、信息交互、远程会议、培训、监控等主要办公业务都可在一个平台上完成。
面对新近投入使用的软件视频会议系统,首创证券信息中心副主任林杜也感触良多: “新的行情使交易量大幅度增加,首创证券原有的信息系统面临着新的压力和严峻的考验,传统的沟通方式已经不能满足首创当前日益增长的业务量的需求。原来各中心开会,需要协调很多资源,还得浪费许多路途中的时间,现在公司的内部会议,基本都是通过这套视频会议系统来完成了。”该平台还能为投资者与专家营造“面对面”的机会,使用户得到及时权威的咨询服务,在证券商与投资者之间形成了沟通纽带,同时也为证券公司提供了一种新型的服务模式。
关键词:视频会议原则设计研究
Abstract: With the popularity and improvement of computer and network centred multimedia technology, and the deepening of information, economic globalization, enhancement of government's macroeconomic control, it is becoming more and more important and urgent to solve the remote communication, information sharing, decision-making of major events, emergency arrangements, and timely deal with cross-regional agency daily work. In the paper, the study on the construction of video conferencing system will be introduced.
Key words: video conferencing; principle; design; study
中图分类号:TN941.2文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2012)
一、概述
传统的沟通方式已经不完全满足实际需求,如何通过多媒体手段使企业及时获取商业信息,在激烈的商场中获得更强的竞争力,政府各部门更好的传递会议文件精神、下达工作安排,视频会议系统建设越来越得的企业积极推崇、政府各部门的高度重视。
通过建设一套全覆盖的视频会议系统可解决以上诸多问题,上级部门建设主会场,下级部门建设分会场,依托互联网及实现高清视频会议设备,实现高清音视频会议、会议双流、字幕、多画面等功能。一方面通过高清晰的效果保障沟通的效率要求,另一方面通过部署部分桌面软件系统和电话接入手段增加系统灵活性,实现更高的性价比要求。
二、视频会议系统设计原则
先进性:不仅满足当前应用的需要,而且充分考虑到未来业务发展的需要,保证系统有较长的生命周期;可靠性:系统具有良好的远程图像传输功能,声音图像清晰并且严格同步。实用性:系统结构简洁,便于操作、管理。灵活性:可根据用户实际需要修改和扩充系统设备功能。既可应用于会议,又可应用于远程培训和技术交流。开放性:遵循国际标准和国内外相关规范要求,接受具备国际标准协议的设备入网。扩展性:系统性能和结构扩展方便灵活,保证在系统扩展过程中,原有系统不受影响。经济性:系统应具有较高的性能价格比,综合考虑设备价格变化和升级扩展等因素。安全性:不易感染网络病毒,支持加密系统,会议可做口令加密。
三、视频会议系统建设
视频会议系统主要基于H.323标准。H.323标准颁布于1996年,与早期的H.320标准相比, H.323标准完全建立在通用的、开放的计算机网络通信基础之上,允许不同厂商的多媒体产品交互应用,涵盖了音频、视频和数据在IP网络上的通信,解决了视频会议中呼叫与会话控制、多媒体与带宽管理等问题,可以通用于IP网络、ADSL、电信专线、卫星网络等领域。
设备采用应综合考虑产品功能、升级能力和应用标准互通性、系统稳定性、协议标准和性能价格比、以及技术服务、视频会议效果、兼容现有视频会议设备等因素,选择适应单位本身会议特点的设备作为视频会议系统的控制设备和终端设备。
视频会议系统主要由视频会议控制器(MCU)、视频会议终端设备、视频输入/输出设备、音响设备、视频会议管理平台、网络、会议室环境等构成,借助IP网络平台实现数据、语音和视频信号的传输,通过计算机软件控制终端实现对会议的调度。
(一)视频会议控制器(MCU)
MCU是多会场视频会议系统的核心。在多会场视频会议系统中,各个视频终端通过网络与MCU通讯,通过控制MCU实现智能创建会议、分组并发会议、控制摄像头、终端申请发言、主会场、分会场轮询、矩阵切换、自动带宽优化、自动断线重邀和实时录制点播等功能。
(二)视频会议终端设备
视频会议终端实现本地信号上传和输出,远端信号接受和输出,让本地会场显示本会场和远端会场音视频信号。
(三)视频输入/输出设备
视频输入设备采集各种视频信号,经过视频输入口,将视频信号送入视频编码器内进行变换、压缩等处理,主要有摄像机及录像机。摄像机分主摄像机、辅助摄像机和图文摄像机。主摄像机主要用来摄取发言人的特写镜头,辅助摄像机主要用来摄取会场全景图像、或不同角度的部分场景镜头、或摄取白板上的内容,图文摄像机一般固定在某一特定位置,用来摄取文件、图表等。
视频输出设备包括监视器、投影机、电视墙等。为了在视频输出设上既可显示其他会场图像,又可同时显示本会场画面,可以采用分屏方式。
(四)音响设备
音频输入/输出设备主要包括麦克风(话筒)、扬声器、调音设备以及提供语言激励、多麦克风混合、回声抑制器等附加的语音设备。话筒和扬声器主要用于与会者的发言和收听其他会场的发言,调音设备主要用于调节本会场话筒的音色和音量。
(五)视频会议管理平台
在一台计算机上安装视频会议管理软件,通过IP网络对MCU进行管理,完成会议通知、初始化会议环境、会议期间切换画面、设置和调整系统各项性能参数、管理与会者的身份与权力等等,实现对视频会议的调度和管理。
(六)网络
网络带宽是视频会议系统组网的主要考虑因素。视频会议对实时性要求高,对网络的传输延时、抖动很敏感,要保证会议质量,必须提供稳定的网络环境。当然,如果有足够的带宽保证,网络环境一般不成问题。
对于单位视频会议信号的接入和转发,系统将远程信号经过音视频矩阵和视频终端接入MCU,纳入本地视频会议系统进行处理。
对于跨越互联网召开的视频会议,视频终端或MCU通过防火墙采用NAT(网络地址转换)方式接入互联网。防火墙对于视频会议使用的H.323协议,需要开放响应的网络服务端口。同时,还需打开媒体流通过RTP协议传输的网络服务端口。
(七)会议环境
会议室是开会的场所,又是放置视频会议系统设备的场所,会议室的设计合理性直接影响到音像质量和开会效率。清晰逼真的图像和语音、布置合理的会议室环境,可使与会者有一种临场感,从而达到视觉与语言交互的良好效果。因此,视频会议对会议室的布局、色调、照度、温度、湿度、噪声、摄像头和话筒的位置以及供电系统都有一定的要求。
四、应用管理
为规范视频会议系统管理,保证视频会议正常进行,充分发挥视频会议系统效能,应制定视频会议系统管理办法,明确有关管理部门在视频会议系统运行和应用管理方面的职责分工,明确视频会议组织流程和系统运行维护流程等方面内容。一是统筹管理及组织协调,包括提出视频会议制度化和规范化的需求和意见,协调处理视频会议系统建设、应用和管理中的重要事项等。二是视频会议系统的技术支持和保障工作,包括负责视频会议系统的建设、改进和管理,制定视频会议系统配置和操作规范、组织运行维护部门做好技术支持等。三是视频会议室的管理,包括系统运行环境、会议桌椅、灯光、音像设备等方面的日常管理。四是视频系统日常运行维护,包括定期巡检和故障排除,安排专业人员提供会前、会中、会后的技术保障等。
关键词:视频会议系统 MCUH.320/H.323
中图分类号:C35文献标识码: A
引言
视频会议系统是人们的交流方式与科技相融合的产物,并伴随着计算机网络、多媒体技术和通信技术的发展而逐步得到广泛的应用。它借助于专用的物理设备,通过传输信道如局域网,Internet, Intranet,无线网或者卫星,在两点或者多点间建立可视通信,实现图像、语音及数据交流,完全突破了传统现场会议在地域方面的限制,是CSCW即计算机支持的协同工作的一种典型的也是最基本的应用系统。它可使在地理上分散的用户共聚一处,通过图像、声音、文本等多种方式交流信息,支持人们远距离进行实时信息交流与共享、开展协同学习与工作,极大地方便了协作成员之间真实、直观的交流。
一、视频会议系统的定义及组成
视频会议系统(Video Conferencing System)就是一个不受地域限制,建立在宽带网络基础上的双向、多点、实时的视音频交互系统。视频会议系统主要由终端设备、传输通道(通信网络)以及多点控制单元组成。
终端设备是视频会议系统的输入和输出设备。主要包括音频/视频输入/输出设备、音频/视频编/解码设备、信息处理设备和多路复用/分解设备等,通过这些设备,可实现各会场的与会者能够清晰地看到其它会场的场景,并能相互讨论问题和共享数据信息。它的作用是将音频、视频、数据以及信令等各种数字信号分别进行处理后,合成为一路或多路数字码流,再将其转换成适合于网络传输的数据格式,并发送到信道中进行传输。
2.通信网络
通信网络是指连接终端设备,使之能够传输音频、视频和数据的各种传输介质的总称,包括电缆、光纤、微波以及卫星等,在传输方式上,可以基于现有的各种网络技术,如LAN, ISDN, Internet, FDDI/ATM等等。利用它来传送活动或静态图像信号、语音信号、数据信号以及系统控制信号。
但由于不同的通信网络原理及结构差异很大,导致了视频会议系统微观部署结构(包括终端系统的连接结构,MCU的配置方案结构等)的差异性。
3.多点控制单元(MCU)
多点控制单元(MCU)是一个数字处理单元,通常设置在网络中心节点处,可供多个地点的会议同时进行相互间的通信,其作用相当于交换机。其主要功能是在数字域中实现同时对多路音频、视频、数据信令等数字信号的混合和切换。它将来自各终端设备的会议数据汇总在一起,并同步分离出图像、语音、数据、信令等信号,再对各会场同一类型的信息进行混合、切换等处理,最后重新组合成数据流送往对应的会场。它就像电视节目的导演一样,可以根据场景变化的需要来切换不同的画面。
二、视频会议系统的类型及其应用
一般来说,视频会议系统从各种不同的角度有不同的分类。根据会议节点数目不同,可以分为点对点视频会议系统和多点视频会议系统;按其运行的通信网络来分,又分为数字数据网(DDN)或其他专用网型、局域网/广域网(LAN/WAN)型和公用交换电话网(PSTN)型三种。从视频会议所选的终端类型上分,大体上可以分为桌面型和会议室型两大类。会议室视频会议系统适用于规模较大的会议,在带有环境控制设备的专用会议房间装置一个或多个大屏幕,系统由屏幕、摄像机、麦克风和辅助设备等组成,这些配置是固定的,可以提供高质量的视频和同步音频,但是费用较高。而桌面视频会议系统则是在通用个人计算机上增加一些附加设备,综合运用音视频和网络通讯技术,使用计算机软件来实现不同地点的人与人之间的相互通讯,因此其使用费用要低很多,是视频会议系统发展的方向。
视频会议系统体现的是无障碍信息交流和协作,可以实现高效率、高质量的内外沟通与协作:所以,只要是需要多点之间进行信息交流的行业,该系统都有用武之地,它把产品、信息、知识、欢乐和友情散布到世界每一个角落。譬如,在下面的行业和场景中,该系统都是可以胜任的:
三、视频会议系统的实现方式
当前,视频会议的实现方式有3种:
1.广电系统(电视台)常用的电视直播式视频会议系统
需要租用专用的卫星通道,传输方式为单向传输,若要双向则必须租用两个信道。租用卫星的费用非常昂贵,时间越长,费用越高。还需要专业技术人员及审批手续,因此只能供一些特种行业单位如电视台使用。
2. MPEG1, MPEG2压缩格式VOD视频传输式视频会议系统
由于MPEG1的传输需要1. 5M的带宽,MPEG2需要3M的带宽,且图像质量将随网络传输距离急剧下降,通常只能用于本地的高速网段上,且占用带宽,只有具有自己网络资源的职能部门如电信局才能建立这种基于高带宽的专用的视频会议系统。
3.ITU(国际电信联盟)提出的基于H. 261/H. 263视频压缩格式的H. 320/H. 323规范的视频会议系统
现阶段市场上技术成熟并占真正主导地位的是基于H. 320/H. 323标准的视频会议系统。H. 323是指基于工P方式进行传输的视频会议;H. 320是以IP以外的其它网络方式进行传输的视频会议,通常有工SDN, DDN,帧中继,ATM等等。
我们需要什么样的视频会议系统呢?首先是价格适度,能为大多数行业用户承受及使用的视频会议系统才是真正意义上的视频会议系统。其次是技术上的指标,实现高质量图像/声音传输但带宽越低越好;双向交互、需要支持长时间开机工作(低功耗);操作简单,无需专业知识,操作失误也无损坏;应无操作系统,不怕病毒攻击、不怕突发性断电、应具备多种网络接口(ISDN,工P, V.35, E1/T1等)、具有自适应功能,完全智能化、稳定可靠,返修率低等。
结束语
计算机、网络技术高速发展的今天人们对了解事物、交换信息的要求已经从纸、笔、书本、话音等发展到通过声光电信号等各种方式更准确、更快捷、更丰富地表达出来。企业要求能进行远程会议,开展商务交流;同时,在满足传统视频会议音/视频通信的基本要求同时,现代企业经营会议更希望能够提供更加丰富多样的会议讨论形式和功能,比如:企业远程开展季度/年度预算及工作计划的讨论,需要远程共享PPT等演示文档和EXCEL等表格,需要共同就某一网上信息开展讨论,需要彼此间如同身临其境地探讨问题。
许多大型企业为了满足自身的远程通信需求,采购了一些硬件远程会议系统,满足了部分需求,使远程会议得以成为现实。但是这些大型硬件设备造价昂贵,使用条件苛刻,网络要求高,无法满足用户的。而且很难提供音/视频之外的数据讨论功能和会议管理功能,使许多现代企业的远程会议无法就某项具体的方案和计划进行演示,讨论和汇报。
许多企业希望能够得到一种更为便宜和便捷的视频会议产品或服务,能够提供多种功能,使他们的远程办公和远程全功能会议得以实现。而网动视频会议系统正是这样的一个专业系统。
二、系统需求分析
视频会议系统主要满足客户远距离的相互交流的需要,来达到以下几个目的:
1.节省大量的差旅费用,降低企业成本;
2.减少在旅途中的时间,提高工作效率;
3.提高与客户、供应商之间的沟通和协作;
4.提高企业对市场的响应效率;
5.缩短上层领导的决策周期;
6.随时可以召集和举行会议和培训;
7.可以远程交换数据,核对帐目、协同审批文件
8.外地人员也可以通过互联网参与公司的会议
为了达到以上几个目的,对于视频会议系统的功能、性能就必须具备以下几个特点:
1.能够实现音视频交互。
2.有良好的带宽处理机制、有强大网速的适应能力。
3.支持多种网络环境,并且跨越各种不同的网络环境。
4.支持文档共享、电子白板、网页同步等多种文本交互手段。
5.支持屏幕广播、程序共享等多种协同办公的功能。
6.针对不同的用户群体、数量有相对应的会议机制。
7.能同时支持多个会议通道,保障各会议通道的相对独立和信息安全性。
8.能进行远程的web方式管理,组织会议和会议授权简单、方便。
9.有较强的控制功能,能够把不遵守纪律的会议成员请出会议室。
10.要有丰富的辅助功能,保证在突况的视频会议无干扰的正常进行。
11.能实现无延迟的音视频传输、保证音视频的同步性。
12.能进行会议录制,把会议信息完全记录下来
13.有良好的扩展功能,支持服务器集群、分发式服务器和二级服务器
三、系统特点
Activemeeting视频会议系统与同类视频会议相比较,优势突出,特点鲜明,主要表现在以下几个方面:
先进性
Activemeeting视频会议系统采用UDP协议,结合先进的MPG-4流媒体压缩技术,解决了互联网络音视频传输的同步性问题和延迟问题。Activemeeting视频会议系统的同步性和传输延迟均控制在1秒以内。另外,Activemeeting视频会议系统是唯一支持主控模式和非主控模式两种会议状态可相互切换的系统,在主控模式下,我们利用了UDP的广播特性,允许同时广播8路视频、8路语音,为超大用户群体同时进行网上会议提供技术保障。
多功能
Activemeeting视频会议系统不仅考虑到人们对音视频交互的要求,同时提供16块白板、屏幕广播、程序共享、会议投票、会议录制、文件同步浏览、同步上网等功能
可扩展性
Activemeeting视频会议系统采用标准的数据库,并为与其他系统结合预留大量的接口,可以同其他任何标准功能模块对接。另外,在网络环境方面,我们也考虑到会议成员的实际需求,Activemeeting视频会议系统可以兼容目前绝大部分网络,也是当前市场上唯一能同时支持互联网、卫星网、局域网、无线网的视频会议产品。
在系统支持同时在线人数方面,我们设计了分布式服务器和分发式服务器来增加系统的容量。
安全性
系统实行双重权限认证管理,保证会议信息不泄漏,对于不遵守纪律的人员,可以立刻把他请出会议室。
系统能在各种防火墙下工作,也支持VPN专网。
四、系统结构图
五、系统功能
实时音视频广播:
在主控模式下,由主持人来选择广播参与会议成员的视频,系统允许同时广播8路语音、8路视频。
查看视频:
在非主控模式下,会议成员间可以相互自由察看视频,每个用户一次最多能察看8路视频。
电子白板:
与会人员都可以通过白板进行画矢量图,可以进行文字输入、粘贴图片等。系统总共提供16块白板,在主控模式,主持可以禁止其他人使用白板。
会议成员可以在事先用图库编辑器编辑好的图形载入系统的白板上。
演讲稿列表区:
会议发言人可以事先或在会议进行时,把准备好的演讲稿放在演讲稿列表区,当被主持人列为当前发言人时,可以将该文档同步展示给大家。
网页同步:
会议成员可以引导大家上某一个具体网站,共同分析问题。
座位列表显示区:
显示参与会议的人数和各自的状态,可用来查看视频和赋予发言权。
屏幕广播:
当被主持人指定为当前发言人时,可以把自己的屏幕广播给所有的会议成员。
文字讨论:
会议系统中的文字聊天系统,会议成员可以通过它跟大家或其中的某一位成员进行文字聊天、发送信息。另外,系统还有词典过滤功能,可以过滤那些经常出现的不文明的词汇。
系统消息:
显示会议系统发生的事件,如其他人查看你的视频、系统中是在发言、主持人的一些系统操作等。
会议投票:
在会议进行中,会议主持人可以就某一个问题,提出几个不同的观点,通过会议投票系统可以了解人们对各种观点的支持率。
发送文件:
在会议开始之前,或会议进行中,发言人可以把自己的演讲稿发送给大家。
程序共享:
视频会议的辅助功能,主要用来解决协同办公时,相互之间的紧密协作。该功能是由发言人把自己的操作的程序共享给大家,在主持人的引导下,其他会议成员可以共同操作该程序。
主持助理:
在会议过程中,主持人正在演讲,主持助理可以拥有主持人赋予的部分权限。如:主控模式下,当有人举手,主持助理就可以为主持人处理发言请求,主持助理就可以事先与举手的会议成员进行沟通,通过试听功能控制举手人员的发言质量,同时也可以在不影响会议进程下协商发言的内容(主要用于正规的、人数较多的会议中)
试听功能:
主持人或主持助理在让某人发言前,为确保发言人能够把声音传输给大家,并把声音效果调整到最好。
会议录制:
在会议进行中,会议录制功能能够把整个会议录制下来,供会后编辑、参考。
远程设置:
为了确保会议的顺利进行,主持人通过远程设置,可以把会议成员使用的带宽调整到合适的范围。
踢出会议室:
把不适合继续参与会议的人员请出会议室。
设为发言人:
主持人可以把某一会议成员设为当前发言人,该成员就可以广播自己的屏幕、把他的演讲稿展示给大家。
系统设置:
会议成员可以根据网络环境情况,选择相应的视频压缩格式,从而调整系统所需的带宽
用户管理:
可以灵活地添加、删除可以使用会议系统的用户,可以灵活地修改已有的用户信息。这样就可以避免没有权限的其他人员进入会议系统,干扰会议的正常进行
会议带宽管理:
可以设置进行会议所需要的网络带宽。当客户端连接到服务器后,将根据服务器设定的会议带宽决定本地视频采集的帧率。例如,如果服务器设定的会议带宽为56Kbps,则所有连接到服务器的客户端将以1-3帧/秒的帧率进行视频采集;如果服务器设定的会议带宽为256Kbps,则所有连接到服务器的客户端将以8-10帧/秒的帧率进行视频采集。由于上网条件与网络环境的千差万别,设定一直的会议带宽有利于保证会议的正常稳定的进行
会议频道管理:
系统管理员可以方便的开通新的会议室,并对将要召开会议进行描述,在会议中,系统会如实描述会议状态,如会议主题、主持人、当前发言人等等。
多级管理模式:
适用大规模的视频会议系统,系统允许拥有多个二级系统管理员方便会议组织,管理更科学。
六、方案环境
服务器的配置请参照下表:
最低配置推荐配置
CPUPentiumIII800PentiumIV1.4G
硬盘100M空余硬盘空间100M空余硬盘空间
内存256M或更高512M或更高
操作系统Windows2000(SP1)Windows2000(SP1)
Web服务组件IISIIS
客户端配置:
最低配置推荐配置
CPUPentiumII450PentiumIII800
硬盘20M空余硬盘空间20M空余硬盘空间
内存64M128M
操作系统
Windows98/Me
Windows2000
WindowsXP
Windows98/Me
Windows2000
WindowsXP
近年来,视频会议系统已经由小众市场走向大众市场,企业应用拉动了又一轮增长高峰。许多厂商推出了多种视频会议系统,它们有着各处的优缺点,价格也大不相同。企业在搭建视频会议系统之前,要做好以下几步准备工作,比如弄清楚要用这套系统实现什么样的目标,怎样才能把它与现有设备无缝衔接起来,另外还要评测这套系统可能会对公司网络带来哪些影响。
明确使用目的
明确视频会议系统的用途很关键。IT部门应确定系统是用来为公司主管之间提供面对面的会议,还是用于员工间偶尔的非正式通话,后者可能不需要高清晰度分辨率。企业在购置网络摄像头、选择即时通信软件时都应该考虑应用场合。
另外需要考虑的问题还有: 系统准备同时连接到多少个节点?这些节点在公司网络防火墙的外面还是里面?通话对方会使用什么样的设备?使用这套系统的用户对技术的熟悉程度如何?
标准的网络摄像头从盒子取出来后可能与正规的、基于标准(H.323)的视频会议系统不兼容,除非你获得了第三方客户软件,因此必须找到让网络摄像头能够与之兼容的工具,但它们的分辨率有可能会让人失望。
一种办法就是共享来自于PC的屏幕截图或者演示报告,这种方法对一些人来说很适用,但对另一些人来说却满足不了要求。企业应明确在多数情况下,参加会议者是以协同的方式使用系统、多方进行通话,还是观察某个人的演示报告(譬如在一名教授教多名学生的环境下),还是这只是一对一的通话,以便确定高清晰度的视频质量是必不可少的还是可有可无的。
如果企业准备经常使用视频会议系统来进行面对面会议,那么多花些钱购买高清晰度系统就是明智的做法。高分辨率可以大大消除移动对象的线痕造成的模糊现象,而传统的视频会议系统通常存在这种现象。高清晰度使远程会议显得更逼真、更连贯。
就算IT部门决定了使用“简单的网络摄像头”这种办法,也别过于乐观地认为这个过程会很顺利。正如我们在观察内置网络摄像头的显示器时发现的那样,每种IM(Instant Messenger,即时通信)客户软件都有不同的用户界面来显示视频特性。AOL IM、Yahoo Messenger、Windows Live Messenger和Skype都允许视频电话(Trillian则只有收费的高级版才支持视频会议)。大多数需要在参数选择窗口进行细小改动(或者大幅改动)。
接下来就是实际使用了。有些IM客户软件与我们使用的设备有很好的兼容性; 另一些却没有声音,要不就是只有某些人能看到画面。虽然这些问题都很琐碎,但遇到的频率极高。
选对安装位置
另一个问题就是安装位置。对许多用户来说,系统安装在专门用于视频会议的房间即可; 另一些用户则需要将系统安装在不同的会议地点。
设计者应当考虑可能会影响视频会议效果的一些因素。理想的会议室具备中性色调背景,并且很少有分散注意力的东西。应防止房间光线过亮,避免光线直接射到参会人员或者摄像头上; 这种光线会导致画面上出现阴影,降低总的视频质量。房间里面光线自然要比光线耀眼好。
系统部署时应把摄像头放到显示器上,与人员保持适当的距离。应留出放得下一张桌子和几把椅子的空间,那样人员坐下来后,可与摄像头保持合适距离。
此外,会议室已经有音响系统了吗?要是有,你计划把视频会议系统与现有的音频系统连起来吗?这些问题也值得考虑。
捂好钱包――明确预算
购置及安装新的视频会议系统可能需要较大投资。完全定制并配备了高清晰度视频系统的会议室需要一笔不菲的开支。比较低端、基于桌面的传统系统不需要大量资金,除非进行大规模部署。
传统的视频会议和高清晰度视频通信截然不同。设计者应事先知道传统视频会议系统提供的普通352像素×288线分辨率是否能满足系统要求,还是必须要1280×720分辨率的高清晰度?如果企业寻求更先进、更顺畅的体验,还应当考虑对会议室进行定制所需要的预算,这笔钱可能占去视频会议投资的大部分。
设计者需估算一下与你计划用视频会议取代或者改进的项目相关的成本,这样可以大致估计一旦系统安装好之后运行起来,能省下多少钱; 这也不失为评估将来投资回报的一种方法。
简要的厂商清单也很重要
企业进行调查分析后,应将满足系统要求的厂商列一份清单。大多数厂商都让用户在决定购买之前试用系统。在此期间用于应对每个潜在的系统进行一番实际测试,看看它的性能如何、与现有基础架构之间的集成度怎样,还要看看系统与厂商的介绍有多大出入。
以下是提供众多视频会议产品选件的一系列厂商: 思科、Codian、Emblaze-VCON、惠普、LifeSize、宝利通、索尼、腾博。
测试要注重以下一些方面:
呼叫可靠性: 通话过程中呼叫避免出现中断的现象。
音频/视频质量: 画面和声音质量的一致性。
易用性: 用户界面导航起来的容易程度。
系统如何与你现有的基础架构进行集成,另外需要哪些部件也应考虑。
基于标准: 视频会议系统极可能需要连接别的厂商提供的基于标准的其他系统,这项工作的简易程度如何应给予评估。
网络传输是关键
设计者应当大致了解将来进行电话会议的对方组织和人员,这样可以确定系统联接到哪些地区。设计者要确保在系统想连接的地区可以使用这些网络,并且检查这些地方的带宽能否满足需要。
设计者还需考虑一下使用不同网络传输相关的成本。使用IP网络通常更省钱、省力,不过,公共互联网的可靠性不如专用的IP网络。
设计者可能还希望为某些视频会议系统用户或者会议室调整带宽。譬如说,为了确保CEO始终拥有合适数量的可用带宽应区别设置。要是你需要这项功能,就要确定这种系统是不是可以为特定用户分配一定数量的带宽。
防火墙设置
防火墙在为网络提供安全的同时,也会限制对内部网络的外部访问。然而,某些访问对视频会议来说是必要的。因此,要使系统能够自由地与系统外部发出和接收呼叫,就必须打开防火墙中的端口。这意味着要与防火墙管理员合作。
“9・11”给网络业带来了什么?盛行!
两种截然不同的说法,发生在同一个产业上。不过,这也不奇怪。
“9・11”事件后,人们很容易清楚地看到的是这一面:美国网络业裁员人数在2001年10月份猛增了62%,网络公司市值损失了48%,50亿美元的IT基础设施及投资化为乌有。
而人们往往会忽视成为亮点的另一面:“9・11”事件的发生让两类网络企业出现了巨大的发展机会。一类是进行心理咨询和辅导的网站,一类是视频电话会议公司。由于对飞行的恐惧,越来越多的公司选择网络视频会议,这也使得视频电话会议市场风生水起,一时间,各大视频会议公司成为了商务会议的主角。
“恐怖袭击事件发生之后,我们发现人们对通信和建立应急保障有着巨大的需求。”美国视频会议服务提供商VSP的总裁ANKen Hayward证实了这一说法。“灾难发生后,公司每天需要处理的客户数量增加了30%~40%。同时,宝利通(Polycom)、VSPAN、MCSi和PictureTel公司等视频会议服务提供商,都已经开始向灾难救援机构提供免费的视频会议服务。”
据当时美国调查研究公司Wainhouse对上百家企业进行调查,结果显示:“9・11”恐怖袭击发生后,有40%的被调查者称会减少旅行,63.9%的人认为网络会议或电话会议非常重要,而面对面的会议减少到45%。
“9・11”恐怖袭击和海湾战争期间泛美航空103航班和环球航空800航班坠毁事件,给视频会议提供了迅速上升的机会,但毕竟灾难已经过去了将近10年。虽然视频会议已经成为美国商务会议的主要形式,但这个产业今天在中国是什么境况?经过一系列“改良”的统一通讯是奢侈品还是“必需品”?旨在为中国的中小企业提供便捷的新型方式是否可以成为市场的主导?这一切都是需要回答的问题。
大蛋糕小产业
最早提出“统一通信”构想的是老牌互联网设备供应商思科,对于统一通信的理解就是把计算机技术与传统通信技术融合一体,让人们无论任何时间、任何地点,都可以通过任何设备、任何网络,获得数据、图像和声音的自由通信。
2006年,微软和北电合力进军通信解决方案市场,IBM加大对企业内部协同、邮件、应用的全面整合,成为在中国布局的开端。
但无法掩盖的一个事实是:随着远程商务沟通业务的不断成熟,统一通信市场在飞速增长。据市场研究公司Gartner和Frost&Sullivan的数据显示,2015年全球可视化通讯管理的服务市场收入将从2008年的8300万美元增长到9.40亿美元,复合年增长率为162%。2013年全球可视化通讯产品和服务销售收入将达到86亿美元,从2008年至2013年的复合年增长率为为17.8%。
而在中国,据相关资料,各级管理机构的工作人员每年参加会议的时间约占全部工作时间的30%以上,每次开会或会面中约有80%的时间需花费在路途中。每年用于公务出差的费用高达300亿元。
与巨大的市场不匹配的是,统一通讯形式虽然有较为先进的系统支撑,但目前的产业布局还很局限。
“在远程视频电话系统市场方面,不仅仅在中国市场,在全球市场其实规模也不大。不管是宝利通、华为,或者是腾博、思科,远真系统仅占据中国市场的2%,所以对于这个系统来说目前还是开发早期。”宝利通新任总裁兼首席执行官Andrew Miller告诉《环球财经》记者。据Wainhouse调查,有91%的美国商业企业倾向于采取视频会议的工作方式。而在国内,由于技术、观念等方面的限制,视频会议应用在相当长的时间里局限在政府、军队、大型企业的会议室内。
“目前统一沟通在国内尚处于发展的初期阶段,在中国的发展要稍稍落后全球,但是整体趋势是统一沟通用户数量逐步上升。”宝利通中国区总经理李钢和微软统一沟通相关负责人的回复惊人相似。目前,无论在发展上还是在应用上都存在着众多问题。行业的整体发展上行业标准缺失,过于杂乱。
据相关人士分析,国内视频会议应用业务功能单一,大部分仅仅限于会议室内的应用,因此视频会议的用户主要局限于企业、政府等机构,而普通大众个人使用几乎是视频会议的真空地带。
竞争加剧
虽然产业很小,但面对如此大的市场前景,中国成为各个视频会议厂商的“必争之地”。
目前,中国视频会议市场上就有包括宝利通、思科、华为、华平等上百家企业。计世资讯今年1月发表的数据显示,目前在中国统一通信市场份额上,宝利通占35.4%、柯达10%、思科8%、华为、6.8%,而腾博占6.3%。
随着思科收购腾博的成功,使得视频会议领域的竞争开始变得不平衡。而且对于这个行业来说,并购和扩张从未停止。
2005年宝利通收购了DST,2007年8月,IBM并购网络视频会议商WebDialogs;2009年11月12日,罗技公司意外宣布,同意以4.05亿美元现金收购私人控股公司LifeSize Communications以扩张视频会议业务的市场份额。同在2009年11月,思科宣布,其将收购腾博(tandberg)的价格上调至34亿美元,希望能够借此获得腾博股东的认可。同月惠普选择了强势反击。21日惠普宣布以每股79美元的价格收购3COM公司,继而进军电信设备市场。
进入2010年,产业的收购和布局仍在继续。2010年5月,Google收购视频会议公司VoIP以改善在线提供服务。不过,各国际巨头在布局这一市场方面各有侧重。思科的强项在于硬件,其核心竞争力基于设备底层模块化交换,这种模块可以与不同的终端和应用软件集成;微软、IBM以致后来的Avaya都更倾向于提供软件方面的解决方案;更有爱立信、西门子、北电、华为等传统设备厂商纷纷与软件提供商结盟,共同提供统一的解决方案。
2010年5月,微软在中国与全球同步面向企业级市场新一代商业软件平台。新一代商业软件平台包含Microsoft Office 2010、Project 2010等六大产品。同时,微软统一沟通相关负责人表示,全新微软统一沟通方案也将,以增强企业信息安全性和企业级的可伸缩性。
“宝利通的战略是和行业内最大的机构进行合作,一起给用户提供广泛的选择,他们能选择我们开发出来的标准。”宝利通中国中国区销售总监李刚告诉《环球财经》。针对新兴市场,宝利通也有特定的战略,即在新兴市场上组成广泛的紧密合作伙伴关系。
中小企业是利益增长点
“在统一通信市场方面发展是非常迅猛的,我们预测在2010年的发展速度会达到14%,2011年会达到24%。”宝利通总裁Andrew Miller告诉《环球财经》记者,2009年中国市场在宝利通的全球收益中占比为10%。
不过,目前,目前对于高端的视频会议系统还普遍存在政府和银行、交通等大公司的层面。“宝利通在中国的战略聚焦点主要是集中于三个层面市场,第一个市场组成部分是服务提供商,第二部分是企业,第三部分则是中小企业。我们现在在前两方面做了非常好的工作,现在有了很好的客户,像中国联通和中国电信。”宝利通中国区市场总监李刚说。但是面对多达1100万的中小企业,30亿的市场份额,不管是国外巨头还是国内企业,之前的布局还很薄弱。
不过,想争得中国用户的拥戴就一定要站到中国用户中间,去深刻了解他们的需求。中国市场存在着企业规模和业务水平的参差不齐的现状,现在,越来越多的厂商开始关注中小企业的需求。
目前,视频会议公司也加强了对中小企业的重视。如Avaya就提供了AvayaIPOffice通信系统,以适中的价格帮助中小企业将其通信与业务流程相集成。视高科技则为中小型企业建立了视频会议租用平台。
“针对中小企业我们要找到另外一些价格点,就产品技术而言也要有所区别,比如说我们可以采取把语音和视频打包的做法提供给中小企业。”宝利通总裁Andrew Miller说,宝利通充当一个咨询专家的角色来提供服务。
关键词:H323;MCU;混合器;视频会议系统
1 引言
会议是人类社会政治经济生活中不可缺少的一部分。随着ITU制定出第一个H.320标准和H.323标准,视频会议获得了长足的发展。视频会议作为一种先进的多媒体通信手段,已逐步被众多政府部门和跨地区企事业单位所接受和采用[1]。然而相对于Internet有限的带宽,图像通信所需要的带宽太大,视频会议无法承载原始视频的多路通信。因此,多点控制单元(MCU)对于音视频的多路通信起着重要的作用[2]。文章主要针对视频会议中的主要部分MCU,研究分析H.323视频会议中如何利用有限的带宽实现音视频的混合于传输。
2 H323协议简介
H.323协议是ITU第15研究组SG-15于1996年通过的在不保证服务质量(QoS)的分组交换网络(PBN:Packet based networks)上传递信息的多媒体通信协议。从整体上来说,H.323是一个框架性协议,它涉及到终端设备、视频、音频和数据传输、通信控制、网络接口方面的内容,还包括了组成多点会议的多点控制单元(MCU)、多点控制器(MC)、多点处理器(MP)、网关以及关守等。H.323为基于网络的通信系统定义了四个主要的组件:终端(Terminal)、网关(Gateway)、网守(Gatekeeper)、多点控制单元(MCU)。所有终端都必须支持语音通信,视频和数据通信可选.H.323规定了不同的音频、视频或数据终端协同工作所需的操作模式[3]。H.323终端的组成中。在发送端,从输入设备获取的视频和音频信号,经编码器压缩编码后,按照协议规定的格式打包,通过网络发送出去.在接收端,来自网络的数据包首先被解包,获得的视频、音频压缩数据经解码后送入输出设备,用户数据和控制数据也得到了相应的处理。
3 混合器的功能分析
在视频会议过程中,每个终端以点对点方式在控制信道上与MCU信令通信,并在用户数据包协议(UDP:User Datagram Protocol)信道上与之进行音频,视频和数据通信。在此过程中,MCU融合了多点控制器(MC)和多点处理器(MP)两个功能。MCU可以使用分布式多点音频和集中式多点视频。在此模式中,MCU对音视频的操作是不同的,例如当音频信号来到时,MCP将之从所属音频通道直接拷贝到其他每个会议成员的音频通道中;而当视频信号来到时,MCU先将其存入缓存,等所有成员的帧数据全部存入缓存后,分别发送至每个会议终端,从而达到视频混合的目的[6]。
3.1 MCU对视频的标识
在对视频的转发过程中对视频的标识显得特别重要。当多路视频组合为一路发送往各终端时,需要将各视频与终端联系起来,从而使每个终端都能清楚它们的对应关系。另外为了满足视频会议中各成员之间的单独交互,在终端得到会议成员列表也是必不可少的。
3.2 MCU对多会议室的支持
当MCU中包含多个会议室时,情况有所复杂。我们为每一个会议室分配一个“房间”(room);由于不在同一会议室,不同房间中的成员不能接收到其他房间中音视频信息,这样MCU就需要为每个房间增加一个标识,以便区别各会议室的音视频信息。
4 混合器的设计实现
Openh323封装了视频会议通信的整个过程,利用它暴露的接口类,我们可以很容易地实现MCU的混合器功能。
4.1 H323终端
H323EndPoint类管理H323终端(endpoint),一个终端可能有0个或者多个侦听线程来负责关于呼入的连接,终端也可能有0或者多个通过MakeCall()初始化呼出的连接,一旦一个连接存在,该连接就被此类的实例管理。此类最主要的内容是包含终端应用程序的能力,也就是终端可以处理的协议和多媒体数字信号编解码器(codec),大多数应用程序通常都会创建一个H323Endpoint类的派生类,也会创建一个H323Connection类的派生类并重载CreateConnection()函数。
4.2 音频转发的实现
音频信号的转发有些复杂,因为它涉及到混频,当有终端发送的音频到达MCU时,MCU执行以下操作:
(1) 调用相应的解码函数对通道中接受的音频信号进行解码,并将解码后的音频信号写入IncomingAudio channel通道。
(2) IncomingAudio函数将数据发送至缓存,并将数据从缓存依次复制到其他所有通道的缓存中。这样,MCU完成了对接收音频的处理.,随后MCU开始发送音频信号。
(3) 依次对所有与MCU连接的终端调用OutgoingAudio函数将所有连接(不包括即将发送音频的连接)缓存中的音频信号进行混频。
(4) 音频编码器将混频后的信号经由与MCU连接的通道发送往各终端,完成音频的转发功能。
4.3 视频转发的实现
由于不用进行过多处理,视频信号的转发相对简单。MCU中有一个缓存VideoBuffer专门用于视频转发,当视频信号到达时,视频解码器(Video Codec)对之进行解码并将结果视频写入IncomingVideo channel通道,MCU调用WriteVideo将解码后的视频帧写入缓存的指定位置(例如左上角);一旦所有视频帧都被写入缓存, MCU便调用ReadVideo将缓存中的组合视频帧(一般是分块)写入各通道,最后由编码器编码后发送至各终端。另外,由于视频大小的限制,原始视频需要经过抽样。
4.4 会议成员列表
Openh323中没有给出相关的功能接口,因此这项功能需要我们来扩展,终端要从MCU得到会议成员列表,即通过H323EndPoint向每个终端发送包含成员列表的文本消息。当有终端与MCU建立连接时,MCU会将成员列表以字符串的形式封装,并发送至每个终端;终端相应地增加消息处理函数来接收MCU方发送来的成员列表,并在界面中显示。
4.5 对多会议室的支持
当用户与MCU建立连接时,需要为连接指定一个会议标识(默认为room1)。这样,在MCU中便存在多个房间,当会议开始后,每一个终端的音视频到达MCU后都会根据其终端所属的会议标识进行分别处理。例如,当room1房间的成员有视频信号到达MCU时,MCU先判断其所属会议标识,这里是room1;然后便将其视频按前面所述的方法存入room1的视频缓存中。最后,当room1所有成员的视频信号都到达后,再将其缓存中的视频数据分别发送至room1的各成员终端,以完成room1会议的视频转发过程。对于其他的房间也执行相同的处理,而且各房间之间的音视频转发互不干扰。
5 测试实验与结果分析
为了验证文章提出的设计方案的可行性和有效性,基于Openh323 Library实现了一套H323视频会议的原型系统。以下,对我们实现的视频会议原型系统进行测试实验。
本实验的运行环境为实验室局域网,测试对象为基于IP的网络视频会议系统,实验设备包括:局域网,多台电脑(带视频头和音频采集器)。
实验结果:当用户Terminal1加入会议室room1时,MCU会立即刷新room1的成员列表,并将Terminal1的音视频进行处理后连同其他音视频按照既定方法发送至各终端;Terminal1的加入对room2中的各成员终端没有任何影响,而且音视频的转发照常进行。
6 结束语
H323协议使基于IP的网络视频会议成为可能,但带宽的限制使多媒体的传输成为会议的瓶颈。文章介绍了一种在Openh323基础上,通过MCU将音视频混合并转发的方法,使音视频能够在基于IP的网络上正常传输,成功实现了多媒体会议的视频控制与传输。但仍有问题尚待进一步解决,由于MCU方将视频混合后发送网各端点,这就造成了视频质量的下降,因此有必要对视频进行插值放大或帧速率上转换等后处理。
参考文献
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[2]黄东军, 陈松乔. 基于源根组播的多点视频会议系统模型及其实现[J].电子学报, 2005,33(1): 47~51.
[3]张明德,王永东. 视频会议系统原理与应用[M]. 北京:希望电子出版社,1999.
[4]BUR GOODE.Voice Over Internet Protocol (VoIP). Proceedings of The IEEE[J],2002, 90(9): 1495~1517
[5]蔡胜, 苏应飚. VoIP 网关中H323 协议栈的实现. 计算机与现代化 [J],2002,3: 19~21
[6]肖进胜, 沈燕飞, 徐正全, 等. 视频会议中的多画面码流合成的研究与实现[J].计算机应用研究,2005; 1: 255~260
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