基于寬帶網(wǎng)的純軟件視頻會議系統(tǒng)

北京連訊維安科技有限公司 秦杜軍 2002/03/26

一、多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)背景

　　隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能的不斷提高，音頻、視頻在網(wǎng)上傳輸技術(shù)的逐漸成熟，產(chǎn)生了一個全新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)即多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它一經(jīng)出現(xiàn)就以先進(jìn)的理念和強(qiáng)大的功能，拓展了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用范疇，并贏得了相關(guān)行業(yè)的廣泛關(guān)注。

　　1. 多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

　　多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是將計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與多媒體技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來的一項全新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)相比，它具有很大的優(yōu)勢，能將多媒體技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用結(jié)合起來，使兩個系統(tǒng)開始走向融合。

　　利用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以使數(shù)字化的多媒體信息傳送到網(wǎng)絡(luò)上的每一臺計算機(jī)上，從而與現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)有機(jī)地融合在一起，更好地為管理服務(wù)，提高管理水平和管理效率。多媒體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的出現(xiàn)已經(jīng)超出了傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的范疇，在其基礎(chǔ)上增強(qiáng)了管理的概念。它事實(shí)上已經(jīng)成為現(xiàn)代化管理的一個有力工具。

　　2．?dāng)?shù)據(jù)壓縮技術(shù)

　　數(shù)據(jù)壓縮方法種類繁多，可以分為無損壓縮和有損壓縮兩大類。無損壓縮利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計冗余進(jìn)行壓縮，可完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)而不引入任何失真，但壓縮率受到數(shù)據(jù)統(tǒng)計冗余度的理論限制，一般為2:1到5:1。這類方法廣泛用于文本數(shù)據(jù)、程序和特殊應(yīng)用場合的圖像數(shù)據(jù)(如指紋圖像、醫(yī)學(xué)圖像等)的壓縮。由于壓縮比的限制，僅使用無損壓縮方法不可能解決圖像和數(shù)字視頻的存儲和傳輸問題。

　　有損壓縮方法利用了人類視覺對圖像中的某些頻率成分不敏感的特性，允許壓縮過程中損失一定的信息，雖然不能完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)，但是所損失的部分對理解原始圖像的影響較小，卻換來了大得多的壓縮比。有損壓縮廣泛應(yīng)用于語音、圖像和視頻數(shù)據(jù)的壓縮。

　　在多媒體應(yīng)用中常用的壓縮方法有：PCM(脈沖編碼調(diào)制)、預(yù)測編碼、變換編碼(主成分變換或K-L變換、離散余弦變換MT等)、插值和外推法(空域抽樣、時域抽樣、自適應(yīng))、統(tǒng)計編碼(Huffman編碼、算術(shù)編碼、Shannon-Fano編碼、行程編碼等)、矢量量化和子帶編碼等；混合編碼是近年來廣泛采用的新一代的數(shù)據(jù)壓縮方法，如基于模型的壓縮方法、分形壓縮和小波變換方法等也己經(jīng)接近實(shí)用化水平。

　　3． 視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

　　實(shí)時的視頻圖像能夠在局域網(wǎng)內(nèi)傳輸一般通過三種方式：單路廣播、廣播和數(shù)據(jù)的多路廣播。傳統(tǒng)的單路廣播和廣播的傳輸方法明顯不同于IP多路廣播。

　　多路廣播技術(shù)覆蓋網(wǎng)絡(luò)的許多領(lǐng)域，包括視頻和遠(yuǎn)程會議、多媒體簡報、新聞發(fā)布以及遠(yuǎn)程直播等。IP多路廣播幾乎可以通過任何的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，包括以太網(wǎng)、ATM、幀中繼、SMDS以及衛(wèi)星。為了多路廣播能夠工作，支持多路廣播的TCP/IP要安裝在所有參與的機(jī)器上。

二、VOConTM網(wǎng)絡(luò)電視會議系統(tǒng)概述

　　VOConTM 網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)是基于局域網(wǎng)或帶寬可保證的廣域網(wǎng)，主要用于網(wǎng)絡(luò)視頻會議和網(wǎng)絡(luò)兩點(diǎn)之間音頻、視頻交互的系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)采用TCP/IP協(xié)議，主要由客戶端和服務(wù)器兩個部分組成。服務(wù)器（模擬MCS的功能）的主要功能是對客戶端進(jìn)行管理和登記，設(shè)置用戶數(shù)（5～96）、聊天室數(shù)、會議組數(shù)、會議組中用戶數(shù)、組播基地址(每個參數(shù)的設(shè)置范圍是1～15的整數(shù))。客戶端是視頻會議的基本成員，客戶端只有通過服務(wù)器IP登錄，才能成為視頻會議組的成員。其主要功能有：向網(wǎng)上的成員發(fā)送信息，組織和召開會議。而其所組織的會議可以有三種方式：由主講人發(fā)言的廣播式大會、點(diǎn)對點(diǎn)式的聊天狀態(tài)和多點(diǎn)交互式的多方討論狀態(tài)。

　　網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)能充分利用IP網(wǎng)絡(luò)帶寬優(yōu)勢，將實(shí)時的音頻視頻傳送到IP網(wǎng)絡(luò)客戶端，任何用戶都可以在網(wǎng)絡(luò)中接收高質(zhì)量的實(shí)時聲音與圖像并完全實(shí)現(xiàn)存儲、播放管理。而獨(dú)有的“音頻視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器”概念使管理、監(jiān)控系統(tǒng)的能力大大加強(qiáng)，確立了權(quán)限，保證了使用的安全性。網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)廣泛適用于企事業(yè)單位的網(wǎng)絡(luò)會議和網(wǎng)絡(luò)溝通。

　　1．系統(tǒng)連接結(jié)構(gòu)

　　2．系統(tǒng)說明

　　網(wǎng)絡(luò)視頻會議系統(tǒng)由音頻視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、客戶端兩個子系統(tǒng)組成，客戶端通過獲取網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器IP地址登錄系統(tǒng)。

　　系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置窗口是設(shè)置用戶數(shù)、聊天室數(shù)、會議組數(shù)、會議組中用戶數(shù)的窗口。每個參數(shù)的設(shè)置范圍是1～15的整數(shù)。

　　系統(tǒng)主界面中用樹形結(jié)構(gòu)圖，動態(tài)顯示所有在線用戶的狀態(tài)變化信息。在主界面中系統(tǒng)將自動顯示所有與該服務(wù)器連接的用戶操作信息及時間。日志信息是以系統(tǒng)啟動時間命名的.txt文件，存儲在系統(tǒng)安裝目錄下。

　　系統(tǒng)處于不同狀態(tài)時，各成員有不同的存在狀態(tài)。所有系統(tǒng)用戶在未加入任何視頻會議組或聊天室時，統(tǒng)稱為自由成員。自由成員在創(chuàng)建會議組后，狀態(tài)由自由成員變?yōu)橹骺爻蓡T。自由成員在加入會議組后，狀態(tài)由自由成員變?yōu)槠胀ǔ蓡T。一個會議組中有且僅有一個主控成員。

　　（1） 會議系統(tǒng)

　　參與會議的一組視頻會議成員，組成一個視頻會議組。在同一網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，允許存在多個視頻會議組。系統(tǒng)處于會議狀態(tài)時，又分為主控成員主講、主控成員提問、普通成員提問、多方討論四種狀態(tài)。

　　當(dāng)一個自由成員想要召開視頻會議時可以創(chuàng)建音頻視頻會議組。會議成員可選擇全部成員，也可根據(jù)需要由在線自由成員中選擇。會議組創(chuàng)建成功后，會議成員可直接加入，非會議成員需要得到主控成員的許可才能加入會議組。

　　只有主控成員具有刪除會議組的權(quán)限。會議組刪除后，會議組中的成員恢復(fù)為自由成員狀態(tài)，同時，各成員之間不再進(jìn)行任何數(shù)據(jù)交流。

　　當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中存在一個或多個視頻會議組時，在線自由成員可以自由選擇需要加入的會議組。會議組中的普通成員也可以根據(jù)需要主動退出會議組。

　　會議進(jìn)行中，根據(jù)進(jìn)程主控成員可以將會議狀態(tài)切換至主控成員主講狀態(tài)。在主控主講狀態(tài)時，普通成員接收主控成員的音頻視頻信息，主控成員輪巡瀏覽或鎖定瀏覽普通成員的視頻信息。會議組中只有主控成員具有會議狀態(tài)切換的權(quán)限。主控主講狀態(tài)時，普通成員可以向主控成員發(fā)出發(fā)言請求信息，主控成員也可以指定普通成員發(fā)言。

　　（2） 聊天室系統(tǒng)

　　系統(tǒng)中所有的自由成員之間可以進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的聊天，聊天的成員之間可以進(jìn)行雙向的音頻、視頻的交流，系統(tǒng)將此狀態(tài)稱為網(wǎng)絡(luò)聊天狀態(tài)；將參與聊天的成員雙方組成的組稱為聊天室。

　　系統(tǒng)中的一個自由成員需要與另一個自由成員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)聊天時，可創(chuàng)建一個聊天室，通過選擇聊天室成員，并向?qū)Ψ桨l(fā)出創(chuàng)建請求。得到創(chuàng)建請求的自由成員如果選擇接受，則創(chuàng)建聊天室成功，反之失敗。處于聊天狀態(tài)的雙方可根據(jù)需要解除聊天狀態(tài)，即刪除聊天室。聊天室刪除后，聊天成員之間不再進(jìn)行任何數(shù)據(jù)交流。

　　3. 系統(tǒng)特點(diǎn)

　　寬帶傳輸：只需通過IP網(wǎng)絡(luò)就能傳輸高質(zhì)量實(shí)時聲音、圖象；

　　安裝簡便：功能強(qiáng)大，客戶端電腦只需安裝一個軟件就能實(shí)現(xiàn)視頻會議；

　　音像世界：聲音、圖像信號同傳，全面提供信息；

　　超強(qiáng)管理：安全可靠，獨(dú)有“音頻視頻網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器”軟件，權(quán)限管理無微不至。

《通信世界》 2002/03/26