什么是視頻會議系統(tǒng)？

北京移動欣智通訊技術(shù)有限公司總經(jīng)理助理/系統(tǒng)工程師　劉勇 2004/03/23

圖一　視頻會議效果圖

　　如何快速、高效、經(jīng)濟(jì)地解決這些問題？

　　答案是使用視頻會議。需要開會的每個(gè)會場安裝一套視頻會議終端，接上電視機(jī)、攝像頭、麥克風(fēng)等附件，再接入相應(yīng)的寬帶網(wǎng)絡(luò)如IP，ISDN，E1/T1等，即可實(shí)現(xiàn)視頻、音頻、數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送，從而讓我們真正實(shí)現(xiàn)天涯共一室的夢想。隨著現(xiàn)代視頻壓縮技術(shù)，尤其是寬帶網(wǎng)絡(luò)的日益完善和發(fā)展，實(shí)時(shí)視頻通訊已成為寬帶網(wǎng)絡(luò)中除電視、數(shù)據(jù)之外的第三大服務(wù)內(nèi)容。

　　如果有這么一套視頻會議系統(tǒng)，那么歐洲的老板只需坐在其辦公室即可同各大洲的他的下屬們面對面地商討公司業(yè)務(wù)；黨中央國務(wù)院的會議精神可以通過網(wǎng)絡(luò)直接傳到各縣、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)，任一鄉(xiāng)鎮(zhèn)的會場圖像亦可實(shí)時(shí)傳給中央；北大各分校學(xué)生可即時(shí)向北大授課的教授提問；如《DA師》中的軍隊(duì)渡海畫面可以在指揮中心實(shí)時(shí)展現(xiàn)；各行業(yè)遠(yuǎn)程診斷、遠(yuǎn)程指揮、遠(yuǎn)程抉擇等都能成為現(xiàn)實(shí)。

　　這種不受地域限制、建立在寬帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的雙向、多點(diǎn)、實(shí)時(shí)的視音頻交互系統(tǒng)就稱為遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)。

二、 采用遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)的優(yōu)勢

（一） 節(jié)約會議的經(jīng)費(fèi)、時(shí)間
·在我國，召開一次全國32個(gè)省市自治區(qū)的電視會議，費(fèi)用僅為5萬元。相同規(guī)模的會議若在賓館召開，會議費(fèi)用將高達(dá)100萬元。
·據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本、美國之間開通1小時(shí)的國際電視會議，雙方總資費(fèi)不超過50萬日元，并能允許10多人直接參會，通過數(shù)據(jù)流、投影等可以讓所有員工旁聽。但50萬日元遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能支付1個(gè)人的出差費(fèi)用。
·據(jù)相關(guān)資料，各級管理機(jī)構(gòu)的工作人員每年參加會議的時(shí)間約占全部工作時(shí)間的30%以上；每年用于公務(wù)出差的費(fèi)用高達(dá)300億元，而每次開會或會面中約有80%的時(shí)間需花費(fèi)在路途中。

（二） 提高開會的效率
·由于召開電視會議的費(fèi)用大致與開會的時(shí)間成正比，可促使與會代表節(jié)省時(shí)間，提高效率。
·由于參加會議的人員就在本地，和會議有關(guān)的材料、文件、實(shí)物都在身邊，可以充分方便地交流。

（三） 適應(yīng)某些特殊情況
·對于某些交通狀況不好，特別是地處山區(qū)、邊疆的城市，視頻會議將帶來極大的方便。
·在一些緊急場合，如救災(zāi)、防汛，戰(zhàn)地會議等，可以用視頻會議系統(tǒng)及時(shí)了解或發(fā)布緊急情況和決策，收效則難以用金錢來衡量。

（四） 增加參會人員
·視頻會議可當(dāng)作高質(zhì)量的可視電話，連線兩方訴說心情，也可多人多點(diǎn)參加形成會議。
·同時(shí)，視頻會議系統(tǒng)具有投影、VGA端口以及數(shù)據(jù)流功能可以隨時(shí)增加會議代表甚至召開全體會議�？偛繘Q策可即時(shí)傳達(dá)到所有員工。

三、視頻會議的實(shí)現(xiàn)方式

　　當(dāng)前，視頻會議的實(shí)現(xiàn)方式有三種：（1）廣電系統(tǒng)（電視臺）常用的電視直播式視頻會議；（2）MPEG1、MPEG2壓縮格式VOD視頻傳輸式視頻會議系統(tǒng)；（3）ITU(國際電信聯(lián)盟)提出的基于H.261/H.263視頻壓縮格式的H.320/H.323規(guī)范的視頻會議系統(tǒng)。

　　我們需要什么樣的視頻會議系統(tǒng)呢？首先是價(jià)格適度，能為大多數(shù)行業(yè)用戶承受及使用的視頻會議系統(tǒng)才是真正意義上的視頻會議系統(tǒng)。其次是技術(shù)上的指標(biāo)：實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量圖像/聲音傳輸?shù)珟捲降驮胶�；雙向交互、需要支持長時(shí)間開機(jī)工作（低功耗）；操作簡單，無需專業(yè)知識，操作失誤也無損壞；應(yīng)無操作系統(tǒng)，不怕病毒攻擊、不怕突發(fā)性斷電、應(yīng)具備多種網(wǎng)絡(luò)接口（ISDN，IP，V.35，E1/T1）、具有自適應(yīng)功能，完全智能化、穩(wěn)定可靠，返修率低等等。

　　那么以上三種實(shí)現(xiàn)方式哪一種才是真正意義上的視頻會議系統(tǒng)呢？讓我們來分析一下：

　　（1） 電視臺電視直播式視頻會議。此方式需要租用專用的衛(wèi)星通道，傳輸方式為單向轉(zhuǎn)輸，若要雙向則必須租用兩個(gè)信道。租用衛(wèi)星的費(fèi)用非常昂貴，時(shí)間越長，費(fèi)用越高。另外會議方式需要專業(yè)技術(shù)人員，還必須通過復(fù)雜的審批手續(xù)。因此這種會議方式只能供一些特種行業(yè)單位如中央電視臺使用。

　�。�2） MPEG1、MPEG2壓縮格式的視頻會議系統(tǒng)。由于MPEG1的傳輸需要1.5M的帶寬，MPEG2需要3M的帶寬，且圖像質(zhì)量將隨網(wǎng)絡(luò)傳輸距離急劇下降，通常只能用于本地的高速網(wǎng)段上。試想要實(shí)現(xiàn)文章開頭的視頻會議，則需歐美、歐亞、歐非之間建立幾條高達(dá)幾M帶寬單純用于視頻會議的網(wǎng)絡(luò)，這是不可想象的。即使是國內(nèi)亦只有電信局這些具有自己網(wǎng)絡(luò)資源的職能部門才能建立這種基于高帶寬的專用的視頻會議系統(tǒng)。而且隨著IP網(wǎng)絡(luò)的普及，這種高度浪費(fèi)帶寬資源的工作模式勢必走向淘汰。

　�。�3） 基于ITU（國際電信聯(lián)盟）H.320、H.323系列標(biāo)準(zhǔn)以及MPEG4壓縮格式的視頻會議系統(tǒng)的出現(xiàn)才使高貴的視頻會議進(jìn)入商用領(lǐng)域。但是由于MPEG4標(biāo)準(zhǔn)定立很晚，各家先行開發(fā)的MPEG4標(biāo)準(zhǔn)并不十分統(tǒng)一，這就造成了MPEG4標(biāo)準(zhǔn)的視頻會議系統(tǒng)先天兼容性不足。現(xiàn)階段市場上技術(shù)成熟并占真正主導(dǎo)地位的是基于H.320/H.323標(biāo)準(zhǔn)的視頻會議系統(tǒng)。這種實(shí)施價(jià)格平易近人，網(wǎng)絡(luò)要求不高（通常僅需要共享數(shù)據(jù)廣域網(wǎng)或使用ISDN甚至使用Internet），技術(shù)已經(jīng)成熟的視頻會議系統(tǒng)才我們真正意義上的視頻會議系統(tǒng)。H.323是指基于IP方式進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l會議；H.320是以IP以外的其它網(wǎng)絡(luò)方式進(jìn)行傳輸?shù)囊曨l會議，通常有ISDN，DDN，幀中繼，ATM等等。以業(yè)界高端視頻會議終端生產(chǎn)廠商挪威泰德視訊公司（TANDBERG）H.323/H.320視頻會議終端T6000型為例，其工作帶寬為64kbps-3Mbps，實(shí)際應(yīng)用中建議使用384kbps-768kbps就可達(dá)到VCD級的傳輸效果（iCIF模式，352x576分辨率，50場/秒，PAL制）。在H.323協(xié)議（IP）環(huán)境中視頻會議系統(tǒng)可與其他業(yè)務(wù)如IP語音，IP數(shù)據(jù)共享帶寬，從而可以讓用戶將已有的寬帶廣域數(shù)據(jù)網(wǎng)改造為視頻、音頻、數(shù)據(jù)三網(wǎng)合一的綜合性平臺，從而更充分地利用已有網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)資源。

四、視頻會議系統(tǒng)的組成

圖二：視頻會議系統(tǒng)的組成

　　會議系統(tǒng)的組成非常簡單，每個(gè)會場安放一臺視頻會議終端，終端接上電視機(jī)作為回顯設(shè)備、接上網(wǎng)絡(luò)作為傳輸媒介就可以了。一臺終端通常有一臺核心編解碼器、一個(gè)攝像頭，一個(gè)全向麥克風(fēng)以及一個(gè)遙控器。核心編解碼將攝像頭和麥克風(fēng)輸入的圖像及聲音編碼通過網(wǎng)絡(luò)傳走，同時(shí)將網(wǎng)絡(luò)傳來的數(shù)據(jù)解碼后將圖像和聲音還原到電視機(jī)和音響上，即實(shí)現(xiàn)了與遠(yuǎn)端的實(shí)時(shí)交互。終端通過呼叫IP地址或ISDN號碼進(jìn)行連接（專線無需撥號）。但在有三點(diǎn)會場就必須采用MCU（視頻會議多點(diǎn)控制單元）進(jìn)行管理。

　　同電話交換機(jī)相似，MCU（多點(diǎn)控制單元）的作用就是在視頻會議三點(diǎn)以上時(shí)，決定將哪一路（或哪四路合并成一個(gè)）圖像作為主圖像廣播出去，以供其他會場點(diǎn)收看。所有會場的聲音是實(shí)時(shí)同步混合傳輸?shù)摹Ｔ诰哂蠱CU的會議系統(tǒng)里，所有終端的音視頻數(shù)據(jù)均實(shí)時(shí)傳到MCU供選擇廣播。MCU的數(shù)據(jù)流量較大，通常接于網(wǎng)絡(luò)的中心交換機(jī)上，控制人員通過筆記本電腦調(diào)用MCU管理界面在會場進(jìn)行遠(yuǎn)程管理。呼叫方式可以由控制人員由MCU呼叫各個(gè)終端，亦可由各終端呼叫控設(shè)置好的會議號。

圖三：視頻會議系統(tǒng)終端構(gòu)成

　　如果客戶規(guī)劃的視頻會議系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)比較大，在MCU下面還可建立另外視頻會議網(wǎng)，兩個(gè)網(wǎng)的MCU實(shí)現(xiàn)視音頻交換，此種方法叫MCU的級連。比如，中央到各省的視頻會議網(wǎng)絡(luò)帶寬為2M，省上自己亦有自己的視頻會議系統(tǒng)。中央開會用自己的MCU，省上開會用省上的MCU，需要上傳下達(dá)時(shí)，將MCU級連起來就可以了。級連的好處一是管理上不會混亂；二是到中央的帶寬亦不允許省下面幾十點(diǎn)的數(shù)據(jù)全擠到這上面來。

五、視頻會議系統(tǒng)終端的工作原理

圖四：視頻會議終端的工作原理

　　如圖所示：視頻會議終端將輸入進(jìn)來的視頻使用H.261、H.263或H.264協(xié)議、音頻使用G.711、G.722或G.728、數(shù)據(jù)、控制信令進(jìn)行單獨(dú)編碼，然后將編碼后的數(shù)據(jù)進(jìn)行“復(fù)用”打包后形成遵循網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的數(shù)據(jù)包，通過網(wǎng)絡(luò)接口傳到MCU供選擇廣播。從MCU傳來的其他會場的數(shù)據(jù)包通過“解復(fù)用”，分別還原成視頻、音頻以及數(shù)據(jù)及控制信令分別相應(yīng)的輸出設(shè)備上回顯或執(zhí)行。

　　在這原理圖中有兩處要強(qiáng)調(diào)的地方：一是音頻數(shù)據(jù)量（小于等于64K）遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于視頻的數(shù)據(jù)量，編碼的時(shí)延也比視頻時(shí)間短。因此在早期的視頻會議系統(tǒng)中經(jīng)常會出現(xiàn)聽到聲音后很久才看到人嘴動的情況。業(yè)界術(shù)語叫唇音同步�，F(xiàn)在的視頻會議知名品牌都在音頻編碼后加入一定的時(shí)延，唇音同步問題已完全解決。二、在傳輸?shù)男畔⒗锩�，�?yōu)先級的排列順序?yàn)椋阂纛l－＞視頻－＞控制信令－＞數(shù)據(jù)。因?yàn)闀h以說話為主，在網(wǎng)絡(luò)擁塞時(shí)，畫面可能會有馬塞克，但會議的聲音必然首先保證是連貫和清晰的。

　　另外，ITU已經(jīng)在2003年中期公布了H.264視頻編碼協(xié)議。采用該協(xié)議，384kbps下傳輸?shù)囊曇纛l質(zhì)量相當(dāng)于H.263視頻編碼協(xié)議768kbps帶寬下的質(zhì)量與效果。H.264協(xié)議是視頻會議發(fā)展的一個(gè)分水嶺，視頻會議終端及MCU是否支持H.264這種最新的視頻編碼協(xié)議，成為該視頻會議品牌是否具有生命力和研發(fā)能力的一個(gè)標(biāo)志。

六、視頻會議系統(tǒng)產(chǎn)品的發(fā)展歷程

　　視頻會議系統(tǒng)設(shè)備（包括終端及MCU兩部份）的發(fā)展分為三代，現(xiàn)階段正是第二代產(chǎn)品逐漸退出歷史舞臺，第三代產(chǎn)品確立其主導(dǎo)地位的時(shí)候。

（一）第一代視頻會議產(chǎn)品具有以下特征：

　　1. 工控機(jī)平臺插功能卡，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性差。
　　2. 處理能力弱，只能在2M速率實(shí)現(xiàn)較好的圖像傳輸質(zhì)量。圖像隨帶寬減少下降得非�？�。
　　3. 價(jià)格昂貴。
　　4. 只能在高速帶寬上使用，運(yùn)營成本高。
　　5. 硬件故障率較高。
　　6. 維護(hù)復(fù)雜，需專業(yè)維護(hù)人員。
　　7. 主要用戶為政府部門，用戶面窄。

（二）隨著計(jì)算機(jī)的興起，高速運(yùn)行的計(jì)算機(jī)逐漸取代了工控機(jī)，于是計(jì)算機(jī)插卡式視頻會議產(chǎn)品日益強(qiáng)盛，逐漸占有整個(gè)視頻會議市場。第二代視頻會議產(chǎn)品的特征有：

　　1. PC機(jī)插卡結(jié)構(gòu)。板卡從第一代產(chǎn)品的10塊左右減至3-4塊，硬件故障低于第一代產(chǎn)品。
　　2. 應(yīng)用程序建立在Windows平臺上，軟件故障率高。包括軟硬件故障的總體故障率高于第一代產(chǎn)品。
　　3. 成本降。價(jià)格低于第一代產(chǎn)品。
　　4. 在低速帶寬上圖像質(zhì)量優(yōu)于第一代產(chǎn)品。
　　5. 維護(hù)復(fù)雜，需具備專業(yè)計(jì)算機(jī)和通訊知識。
　　6. 設(shè)備工作狀態(tài)極不穩(wěn)定，一旦出現(xiàn)故障，經(jīng)常需要重新安裝軟件，甚至重新安裝Windows操作系統(tǒng)。

（三）由于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)本身就不穩(wěn)定以及容易遭受計(jì)算機(jī)病毒、發(fā)熱量大、停電易造成系統(tǒng)崩潰等因素以及使用者必須首先熟悉計(jì)算機(jī)然后再熟悉視頻會議系統(tǒng)等系列問題，使第二代產(chǎn)品先天不足。于是乎，無操作系統(tǒng)，低功耗，高度穩(wěn)定、高度安全、操作管理極其方便的信息家電式視頻會議終端應(yīng)運(yùn)而生。其主要特征有：

欣智通訊公司供稿 CTI論壇編輯