基于H.323標準的全面視頻網(wǎng)絡解決方案及其應用

摘要

目前H.323已成為視頻技術的發(fā)展重點，本文介紹了如何基于H.323標準，在企業(yè)的Intranet上構建企業(yè)多媒體網(wǎng)，實現(xiàn)視頻會議、視頻廣播、視頻監(jiān)控等功能，并介紹了各種應用。

1. 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)已有的基礎設施，進行視頻會議，并利用網(wǎng)關和路由器技術將網(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。

    

2. 基于H.323的視頻網(wǎng)絡解決方案

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，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。

1. 視頻會議

   視頻會議應用是在企業(yè)Intranet上，完全基于ITU-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、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（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。

2. 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。

3. 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。

4. 多媒體呼叫中心

務，企業(yè)Intranet上的H.323的用戶可以通過H.246網(wǎng)關(H.320/H.323/H.324/H.310Gateway)與外部的ISDN網(wǎng)、POTS網(wǎng)上的用戶實現(xiàn)一些基于Q.SIG的呼叫補充業(yè)務（H.450.X）,例如：

·直接呼入業(yè)務（DDI）。ISDN/POTS用戶可以通過交換機和網(wǎng)關直接呼入企業(yè)Intranet上的H.323終端用戶。H.323終端可以工作在音頻狀態(tài)，與公用網(wǎng)上的用戶進行通話。

·直接呼出業(yè)務（DDO）。企業(yè)Intranet 上的H.323終端也可以利用撥號呼叫功能通過網(wǎng)關呼叫到ISDN/POTS上的H.320終端、H.324終端、話機或移動手機，實現(xiàn)通話。

·呼叫轉(zhuǎn)移業(yè)務（Call Transfer）。當ISDN/POTS/H.323用戶呼通到企業(yè)Intranet網(wǎng)上某一H.323終端時，該H.323用戶可以將呼叫轉(zhuǎn)移到其它的ISDN/POTS網(wǎng)上的電話、移動電話或其它H.323用戶上。反之亦然。

·呼叫傳送（Call Forward）。當ISDN/POTS/H.323用戶呼通到企業(yè)Intranet或Intranet網(wǎng)上某一H.323用戶時，如果遇忙或者該H.323用戶無應答就無條件地將呼叫轉(zhuǎn)移到呼叫中心預先設定的用戶的其它ISDN/POTS網(wǎng)上的電話、移動電話或其它H.323終端正上。反之亦然。

·呼叫完成（Call Complete）。當用戶打開呼叫中心預先設定好的H.323終端或移動電話時，可以將用戶未提取的語音信箱中的信息提交給H.323用戶或者預先設定的手機。

·主叫識別（Caller ID）。當用戶向H.323終端呼叫時，H.323終端可以顯示主叫方號碼——IP號或電話號碼。系統(tǒng)需要增加：

·網(wǎng)關，負責H.320、H.323、H.324的音頻、視頻和控制復用協(xié)議變換，同時可以兼具IP/ E.164地址翻譯，Q .931呼叫，充當呼叫中繼轉(zhuǎn)接設備。

·呼叫中心，提供呼叫轉(zhuǎn)移、呼叫提交、呼叫接通、主叫識別和語音信箱、H.323呼叫重定向等功能。

·企業(yè)Intranet與企業(yè)PBX的接口。

 

1. 基于H.323全面視頻網(wǎng)絡解決方案的優(yōu)點

 

1. 符合國際電聯(lián)H.323標準。

2. 與企業(yè)Intranet相結合，實現(xiàn)音頻、視頻、數(shù)據(jù)同時傳輸，

   無需另建專用視頻會議網(wǎng)，節(jié)省用戶投資。

3. 能實現(xiàn)頂級視頻質(zhì)量30幀/秒，企業(yè)網(wǎng)內(nèi)無需另付通信費。

4. 與視頻監(jiān)視系統(tǒng)無縫連接，既可通過MCU開多點會議，

   又可同時遙控多組遠端鏡頭，觀看現(xiàn)場情況。

5. 不用鋪設ISDN或DDN

   線路，安裝簡單，節(jié)省投資。

6. 組網(wǎng)更方便，無需專用視頻網(wǎng)關，使用普通路由器即可與

   遠程網(wǎng)相連。

7. 網(wǎng)內(nèi)用戶共享遠程訪問線路及設備，如路由器、網(wǎng)關等，

   經(jīng)濟高效。

8. 采用標準技術，以滸的PC

   為平臺，無需特殊軟硬件，不

   占用過多系統(tǒng)資源。

9. 組網(wǎng)更靈活，擴展更容易，保護用戶投資。

1. 應用領域

    

   1. 遠程教學系統(tǒng)

      遠程教學系統(tǒng)正在使教育和專業(yè)培訓服務到每一個人成為現(xiàn)

      實，而且不受財務和地域等不利因素的限制。通過遠程教學系統(tǒng)，學生能有更多的機會參加特殊教育、繼續(xù)教育、專業(yè)培訓，而且兼顧了傳統(tǒng)教學的所有優(yōu)點。學生和教育工作者有機會進行交流（以音像形式），并實時地通過運用視頻會議共同學習課程，合作做作業(yè)。遠程教學實施簡易，超越地理界限，不論對于教學機構還是學生來說都是成本低廉。

      遠程教學正廣泛用于城市和農(nóng)村教育水平的提高、教師及行政機構人員的培訓。對企業(yè)而言，利用遠程教學系統(tǒng)，雇員能同時得到培訓并盡快充實最新產(chǎn)品和技術的知識，而又不用花費高額的培訓費用。利用VCON的軟件開發(fā)工具VDK，用戶能制定他們自己的遠程教學系統(tǒng)，以滿足他們的特殊功能要求。

      遠程教學系統(tǒng)的應用，校園與校園的聯(lián)系，在職培訓，專題討論會及論壇，虛擬大學，殘廢人士遠程教育，農(nóng)村或郊區(qū)教育。

   2. 安全監(jiān)控系統(tǒng)

      安全監(jiān)控系統(tǒng)能夠遠程監(jiān)控不同區(qū)域的情況而不用設立專人守

      護，可以持續(xù)監(jiān)控，大大降低了雇傭大量的安全人員在不同地點進行巡視的成本。VCON的基于ISDN、LAN網(wǎng)絡的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可使一個中央安全指揮中心隨時隨地地進行多目標監(jiān)控。中心指揮站能控制遠端無人地點的攝像機操作，使用高性能攝像機可以做到360°監(jiān)控，監(jiān)控系統(tǒng)用口令進入，并具有簡單易用的用戶界面。另外，不可在監(jiān)控系統(tǒng)上實現(xiàn)真實的網(wǎng)上會議，使安全人員得以面對面討論重要事宜。因越來越多的商業(yè)客戶需要適應不同領域的安全監(jiān)控系統(tǒng)，同時要求經(jīng)濟、高效，VDK開發(fā)工具可以幫助客戶為實現(xiàn)某一特殊領域要求而定制他們自己的安全監(jiān)控系統(tǒng)。

      安全監(jiān)控的應用：監(jiān)視停車場、走廊和入口；遠程控制進入建

      筑物；控制及管理；監(jiān)控遠處大門及連接地帶；商業(yè)地點或住宅的連續(xù)監(jiān)控；公共超市、會議場所或臨界地帶的內(nèi)外監(jiān)控，交通情況監(jiān)控。

   3. 遠程理財系統(tǒng)

      遠程理財系統(tǒng)能讓金融機構向顧客及代理人提供有效的個性化

      服務，同時又節(jié)省時間和金錢。遠程理財系統(tǒng)開拓了廣泛的專業(yè)化和個性化的服務，使銀行或金融機構能夠全天24小進提供電子銀行服務，容易操作，對私人、公司客戶就有有關銀行方面的問題給予迅速的解答。顧客可以享受到與遠地的金融專家的直接聯(lián)系，迅速處理貸款、信用卡方面的問題；享受個性化服務以及馬上了解到詳細的個人銀行信息和財務數(shù)據(jù)。利用軟件開發(fā)工具VDK，金融機構可以為顧客訂制特殊的電子銀行應用，建立多媒體公共觸摸終端，在任何時間、任何地點為用戶提供全面的多媒體銀行服務。

      遠程理財系統(tǒng)的應用：偏遠家庭或辦公地點的銀行服務；服務

      顧客的多媒體公共觸摸終端；與銀行專家及高級人士進行遠程聯(lián)系；獲取個人帳戶資料及財務報表；銀行客戶實時視像身份認證和檢查；與外地的同事進行聯(lián)合決策；貸款申請和信用批準；個人銀行。

   4. 遠程醫(yī)療系統(tǒng)

并能使病人不論身在何地，都能獲得有效、經(jīng)濟的醫(yī)療服務。通過遠程醫(yī)療系統(tǒng)，可以把醫(yī)療數(shù)據(jù)、放射圖像、醫(yī)療記錄及病人檔案從一個地方傳到另一個地方。外科專家可不受地域限制與同事進行商榷和協(xié)同工作。利用軟件開發(fā)工具VDK，可以根據(jù)某一特殊醫(yī)療要求定制您自己的遠程醫(yī)療系統(tǒng)。您可采用遙控攝像裝置、圖文掃描和微攝像裝置等專業(yè)設備來組裝您的遠程醫(yī)療系統(tǒng)，并能輕松進入醫(yī)療圖像庫及資料庫。

遠程醫(yī)療系統(tǒng)的應用：患者咨詢；交互式遠程醫(yī)療及教學；患者醫(yī)療教育論壇；醫(yī)療行政管理；家庭保�。会t(yī)院內(nèi)部會議或醫(yī)院到醫(yī)院的會議；為農(nóng)村或偏遠地區(qū)如軍事基地、勞教所等提供醫(yī)療保健。 （李 平）