基于H.323標準地全方位視頻網(wǎng)絡處理辦法及其運用
2008/12/16
引言
今天每一個現(xiàn)代化公司，不論其規(guī)模大小，都已建有企業(yè)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)（Intranet），用以內(nèi)部和外部交流，進行數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)存取、消息傳遞，以及協(xié)同工作，但目前人們已不再滿足這些簡單的數(shù)據(jù)交互應用，而希望實現(xiàn)數(shù)據(jù)、話音、圖像的雙向交流，所以利用企業(yè)已有的基礎(chǔ)設(shè)施，進行視頻會議，并利用網(wǎng)關(guān)和路由器技術(shù)將網(wǎng)絡延伸到全球，已經(jīng)成為整個業(yè)界考慮的焦點。
由于H.323標準出臺，使基于IP網(wǎng)絡實現(xiàn)多媒體通信成為可能，
而VCON公司作為視頻會議的領(lǐng)導者，不僅率先推出了基于H.323的視頻會議系統(tǒng)，而且提出了基于H.323的全面視頻網(wǎng)絡解決方案。
基于H.323的視頻網(wǎng)絡解決方案
這種方案能充分利用用戶的多樣化網(wǎng)絡環(huán)境，為企業(yè)構(gòu)建其企業(yè)多媒體網(wǎng)（EMI）。在企業(yè)的Intranet中，不僅能實現(xiàn)Browser/Web Server模式下的數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)存取、文件傳送、業(yè)務管理、消息傳遞等多種業(yè)務，而且還能為企業(yè)提供諸如互動電子白板、應用共享、協(xié)同計算、視頻會議、視頻廣播、視頻點播、視頻監(jiān)控，以及多媒體呼叫等業(yè)務。這個方案是一個開放的、可擴展的應用平臺，不僅適應企業(yè)同階段Intranet的發(fā)展需，提供Intranet上的多媒體應用，而且適應Intranet/ Intranet未來的發(fā)展和變革，是一個發(fā)展、演進、開放的多媒體應用網(wǎng)絡。
這個方案主要包括管理信息服務、視頻會議、視頻點播、視頻廣播、多媒體呼叫等方面。
管理信息服務部分是建立在企業(yè)Intranet網(wǎng)絡平臺之上，能向企業(yè)提供最基礎(chǔ)的應用和服務，包括：公共信息服務、消息傳遞服務、協(xié)同工作服務、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)服務、Web管理服務。目前大多數(shù)企業(yè)通過他們現(xiàn)有的Intranet網(wǎng)都可以獲得這些服務，如通過瀏覽器查詢企業(yè)公共信息；收發(fā)電子郵件；參加Intranet上的在線論壇、閑聊室等虛擬空間，進行問題討論、簡單會議等需要辦同性的工作；訪問企業(yè)數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)諸如企業(yè)人事、財務、文件管理數(shù)據(jù)庫應用；對目錄資源訪問和管理，對信息訪問的授權(quán)，基于SNMP的網(wǎng)絡管理等。由于這是Intranet最基本的應用，本文不再具體介紹，重點介紹其它幾個方面。
視頻會議
視頻會議應用是在企業(yè)Intranet上，完全基于99vU-T H.323標準和T.120標準，既可以實現(xiàn)個人之間點對點的視頻會議，也可以實現(xiàn)多人多點的視頻會議，并在將來適應大量與會者的參會，支持H.323標準和RFC1112（IP Multicast）多點廣播會議。
H.323標準的制定使用戶在Intranet/ Intranet上召開實時的基于分組（Packet）協(xié)議的視頻會議成為現(xiàn)實。同時T.120標準為H.323終端增加和擴展了數(shù)據(jù)會議的功能，實現(xiàn)了諸如多點電子白板（T.126）、多點文件傳輸（T.127）、多點應用共享（T.128）等數(shù)據(jù)會議功能，使企業(yè)Intranet用戶真正實現(xiàn)了面對面的交流和協(xié)作。它需要在企業(yè)現(xiàn)有的Intranet上增加以下部分：
- H.323視頻終端，包括：可軟件升級的H.323編解碼板（兼容H.263視頻算法和G .732 .1音頻算法）、攝像機、手持話筒或麥克風/音箱、MeetingPoint3.0或更高版本軟件。
- H.323多點會議部件，包括：H.323多點控制器軟件，可以安裝在會議終端、MCU、網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)閘上，實現(xiàn)對分布式多點會議在控制；H.323多點處理器，實現(xiàn)聲音混合、圖像的切換等音/視頻的處理；H.323MCU，實現(xiàn)完備的多點會議功能，如多點會議的管理、定義、安排和控制，信道的建立和控制；聲音或圖像的混合、切換和模式選擇等等；以及IP多插軟件，以實現(xiàn)大范圍的交互式多點會議。
- H.323網(wǎng)閘（Gatekeeper），主要以軟件形式存在，它主要負責H.323會議域的定義與管理；H.323用戶名與地址的翻譯；H.323會議終端的注冊、登記和狀態(tài)顯示（RAS消息）；H.323網(wǎng)絡帶寬的管理和控制；H.225呼叫信令和H.245控制信令的轉(zhuǎn)接；作為H.323呼叫的代理。
- H.323/ H.324/ H.320/ H.310網(wǎng)關(guān)（Gateway），主要實現(xiàn)H.323協(xié)議和H.324/ H.320/ H.310協(xié)議的變換和處理，實現(xiàn)H.323視頻會議網(wǎng)與其它網(wǎng)的互聯(lián)。同時也可兼具H.323呼叫代理，將H.323呼叫轉(zhuǎn)接至其它網(wǎng)上。
另外，還需要視頻/音頻配件，如輔助攝像機、視頻切換器、外置全雙工麥克風和音箱等。
本方案是通過H.235加密控制保證H.323會議的數(shù)據(jù)安全，通過設(shè)置H.323代理服務器來保證H.323會議的安全訪問和控制，代理服務器實現(xiàn)H.323呼叫和用戶的檢查，使合法的H.323呼叫和用戶能夠通過企業(yè)防火墻檢查，順利完成H.323連接，并阻止非法的H.323用戶呼叫和部分受限H.323用戶呼叫。通過CMS集中網(wǎng)管系統(tǒng)，用戶可以在任何一臺工作站上使用Microsoft Internet Explorer和Netscape Navigator進行會議網(wǎng)管，對會議進行管理、定義、安排和控制等操作。
視頻廣播
視頻廣播系統(tǒng)是基于實時數(shù)據(jù)傳輸機制——IETF RTP、RTCP協(xié)議、RSVP協(xié)議以及IP多播協(xié)議IETF RFC1112。RTP和RTCP保證了實時多媒體數(shù)據(jù)流的時間標記和控制了延時抖動，RSVP為實時多媒體數(shù)據(jù)流保留了帶寬和提供了服務質(zhì)量。而IP多播能夠?qū)⒁粋�IP包廣播到需要這個包的網(wǎng)段或站點上（參見RFC1112協(xié)議），如果某個站點不是這個包的集團成員，則根本“聽”不到這個包。這樣既保證了只有一個多媒體數(shù)據(jù)流在網(wǎng)絡或網(wǎng)段上流動，由成員偵聽和拷貝；又避免了無目的廣播帶來的廣播風暴和增加每個站的CPU處理負擔，所以它既不同于點對點的單點通信（Unicast），也不同于無目的廣播（Broadcast）。它是有目的的多播（Multicast）。
視頻廣播可以在用戶的Intranet上支持：
實時電視新聞廣播，用戶可以將電視臺的實時電視節(jié)目或閉路電視節(jié)目實時地通過視頻服務器饋入整個Intranet，讓數(shù)以千計的用戶通過工作站收看電視節(jié)目，并支持多頻道節(jié)目。視頻格式支持Indeo、H.261和MPEG；音頻支持LPV、Indeo、GSM和MPEG。
實時遠程教育和培訓，用戶可以通過視頻廣播進行Intranet上的實時員工培訓和遠程教育。用戶只需利用攝像機和麥克風，或者利用一盤制作好的培訓教材錄像帶或VCD/LD，將音頻和視頻流實時饋入視頻服務器，向整個Intranet上的觀眾實時廣播培訓內(nèi)容。觀眾可以通過提問器，以敲擊文本的方式向教師提出問題，并且可以觀看演講人用Powerpoint做出來的演講膠片。
此外，還有企業(yè)內(nèi)部交流、實時證券/股票信息傳遞等應用。視頻廣播系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：
視頻廣播服務器，包括MPEG或H.261視頻編碼卡，音頻編碼卡及服務器軟件包，它使音頻/視頻流實時地饋入Intranet，負責視頻/音頻的編碼工作。
視頻廣播觀看器，觀看器是運行于普通的用戶多媒體工作站上的純軟件解碼器，用戶可以方便地收看各個頻道的電視節(jié)目、培訓內(nèi)容、公司講座等內(nèi)容。
視頻廣播節(jié)目指南（可選）。節(jié)目指南是基于瀏覽器界面，可以讓用戶簡單方便地安排和設(shè)定節(jié)目頻道的軟件。
視頻廣播提問器（可選）。它是可以非常方便地讓用戶以敲擊文本的方式輸入想問的問題，然后以文本方式傳遞給老師，進行雙向交流的軟件。
視頻廣播膠片廣播器（可選）。它可以非常方便地將演講者用Powerpoint制作的膠片同時廣播給聽眾。
視頻監(jiān)控
視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠以企業(yè)Intranet為網(wǎng)絡平臺，完成對本地或遠地的受控站點的數(shù)字圖像監(jiān)控。用戶可以采用數(shù)字專線，或者采用調(diào)制解調(diào)器將受控站點連接到企業(yè)的Intranet上，將遠端圖像編碼壓縮后，利用較低的帶寬，通過Intranet送至主控中心。主控中心解碼后顯示遠端畫面，并對遠端現(xiàn)場進行監(jiān)控。
視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由以下幾部分組成：
- 遠端受控主機，主要包括圖像編碼器，負責將遠端監(jiān)控現(xiàn)場的視頻流和控制信號壓縮編碼。
- 遠端視頻切換器，負責遠端監(jiān)控現(xiàn)場的多個攝像機之間的控制和切換。
- 遠端攝像機，負責遠端監(jiān)控現(xiàn)場的視頻信號的采集，遠端現(xiàn)場可以配置多個現(xiàn)場攝像機。
- 解碼主控機，根據(jù)需要，可在主控中心設(shè)置一臺或者多臺解碼主控機，對來自遠端監(jiān)控現(xiàn)場的視頻流進行解碼，并在主控中心的電視墻上或者監(jiān)視器上顯示遠端監(jiān)控現(xiàn)場。
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