视频会议系统基础知识培训
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• 人类听力范围：20-20,000Hz
• 语音信息通常集中于100-7,000Hz • 其它音频范围：
– – – – CD：20Hz-20kHz FM：15kHz AM：7kHz 电话：3.4kHz
• 视频会议常用音频标准：
– – – – – – – – – G.711－3.4kHz，56-64kbps带宽 G.728－3.4kHz，16kbps带宽 G.723.1－3.4kHz，5.6-6.3kbps带宽 G.722－7kHz，48-64kbps带宽 Ｇ.722.1 (ANNEX C) 14kHz，48-64kbps带宽 PT724－7kHz，24kbps带宽 G.722.1－7kHz，24-32kbps带宽 PT716plus－7kHz，16-32kbps带宽 Siren 7－7kHz，16-32kbps带宽
H.320与H.323的比较
•
•
•
• • •
•
•
从音视频编解码技术上比较,两者采用相同的编解码技，因此 在图像和声音的表现质量和还原上是本质上相同的。 从网络基础、网络结构上比较，H.323要比H.320更加先进， 合理，更适应视频会议发展的需要。 从系统建设成本上比较，H.323采用了比H.320更加先进的技 术，大大降低了用户的建设成本，具有非常强的性能价格比。 从功能上比较，H.323是基于TCP/IP协议之上的，因此它比 H.320具有更多功能（比如了多点广播功能）。 从应用的扩展性比较：H.323是多媒体通信的基础，可在网络 上应用更多的多媒体应用，如多媒体监控、多媒体生产调度 指挥、远程培训和教育等。 从数据应用上比较，H.323标准的数据应用是独立于H.323会 话进程，不会占用视频带宽，不会影响效果。 从使用、管理的角度来比较：H.323方式下的会议控制和管理 更加灵活方便、简便可靠。 ……
• MPEG2：MPEG-2制定于1994年，设计目标是高级工业标准的图象质 量以及更高的传输率。MPEG-2所能提供的传输率在3-10Mbits/sec间, 其在NTSC制式下的分辨率可达720x480，MPEG-2也可提供并能够提 供广播级的视像和CD级的音质。MPEG-2的音频编码可提供左、右、 中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道(DVD 可有8种语言配音的原因)。对于最终用户来说，由于现存电视机分辨 率限制，MPEG-2带来的高清晰度画面质量如(DVD画面)在电视上效 果并不明显。 • MPEG4：MPEG4标准的基本内容就是高效率地编码、组织、存储、 传输AV对象。 兼容性较差
MPEG系列视频协议
• MPEG：ISO MPEG（国际标准化组织的运动图像专家组）
• MPEG1：MPEG-1制定于1992年，工业级标准，可适用于不同带宽的 设备，如CD-ROM、Video-CD、CD-I等。它可针对SIF标准分辨率(对 于NTSC制为352 x 240；对于PAL制为352 x 288)的图象进行压缩，传 输速率为1.5Mbits/sec，每秒播放30帧，具有CD-A音质，图像质量级 别基本与VHS（Video Home System）相当。
H.323将MCU分成两部分：多点处理器（MP）和多点控 制器（MC）。 • 多点处理器（multipoint processor）：多点处理器（MP） 是网络上一个H.323实体，提供在一个多点会议中对音频、 视频和（或）数据流的集中处理。MP在MC的控制下提供 对媒体流的混合、交换或其它处理。 MP可处理一个或多 个媒体流类型。处理视频的MP能提供视频切换及混合； 处理音频的MP能从M 个音频输入中通过切换、混合或进 行组合而选出Ｎ个音频输出。MP不可呼叫。 • 多点控制器（multipoint controller）：多点控制器 (MC) 是 网络中的一个H.323实体，它为三个或更多终端参加一个 多点会议提供控制功能。它也可以在一个点对点会议中连 接两个终端，随后再扩展为多点会议。MC与所有终端进 行能力协商，以达到共同的通信能力。它也可以控制会议 资源，例如确定由哪一台终端多播视频。MC不进行音频、 视频和数据的混合和交换。
H.323系列与MPEG系列的比较
• Mpeg以牺牲带宽为前提，追求高质量画面，所以图像 质量相对来说可能会高一些，但网络建设投入大，要求 带宽高，且只能用于视频会议使用，成本太高，性价比 较低。 • H.32x主要用于在低带宽下实现最好的视频会议效果， 成本较低，实现起来相对较容易，性价比高。
Ｈ.26X系列编码特点
H.323协议栈
控制
数据
音频
视频
A/V 控制
控制
G.7xx
H.26x RTCP
网闸
H.225.0 H.245
T.120
RTP
登记、 管理、 状态 (RAS)
TCP
IP
UDP
H.323组件
• • • • 终端 （Terminals） 网闸 （Gatekeepers） 网关 （Gateway） 多点控制单元（MCUs）
Fra Baidu bibliotek
网闸（GATEKEEPER)
• 地址登记 – 建立 H.323 别名到 IP 地址的映射关系 – 可使用类似 Email 的名称 – 可使用类似电话号码的名称 • 管理控制 – 监控整个呼叫过程 – 管理、调节网络带宽资源 – 提供网络流量控制手段 • 管理网关 – H.320, H.324, POTS 网关等 • 呼叫信令 – 路由呼叫功能可提供增值服务或多点控制器功能 • 呼叫管理、报告、日志
ISDN
ATM MCU
LAN
视频会议的国际标准概况
• 视频会议国际标准的制订组织——ITU • H.320：ITU-T制订的H.320标准是关于在速率 从56Kbps到2Mbps的ISDN和56Kbps电路交换上 进行视频会议的标准。 • H.323：ITU-T制订的H.323标准是关于在局域 网、Intranet或Internet等包交换网络上进行视频 会议的标准。 • T.120：数据会议标准。
视频会议的含义
点对点视频会议
点对点视频会议就是两个终端的视频通信。会议双方的 终端必须以相同的语言(协议)通讯 (比如：传输速率、 G.7XX系列的音频、帧速、解像度等)。
桌面系统
桌面系统
视频会议的含义
• 多点视频会议
由多台编解码终端同时参与的视 频会议。每台编解码终端都连接到多 点会议控制器MCU构成多方的会议 通信。
Ｈ系列视频协议
• Ｈ系列视频协议：ＩＴＵ－Ｔ制订（国际电信联盟） • Ｈ.261协议：最初作为ISDN上视频会议标准而设计的H.261，引 入了运动预测和块传输等特性，它使传送具有良好质量的更平 滑的图像成为可能。此外，H.261需要使用大量的带宽(64K到 2M)，并且主要定位于电路交换网络。 • Ｈ.263协议：H.263由于其能够以低带宽传送高质量视频而变得 流行的过程中，这项标准扩展和升级了九次。H.263算法还可以 为开发人员所二次开发，以产生更好的结果和更佳的压缩方案。 • Ｈ.264协议：由ITU和ISO共同组建的JVT负责征集和制订，名 称为H.264（ITU），MPEG10（ISO）。其具备高编码效率，比 H.263编码节省50%的比特率。同时加强对延时的限制及对误码 的处理机制，增强解码差错恢复能力
Ｈ.323终端结构
多点控制单元（MCU）功能
• 信息发布
– 单播 ：发送信息到一个终端 (传统模式集中在 MP 中) – 组播 ：直接发送到每个接收者 – 混合模式 ：兼有上述两种
• 管理特别的多点呼叫
– 参加,邀请, 控制视频会议模式
• 传统的MCU应用功能 • 跨越网关的多协议功能
多点控制单元（MC+MP）
• H.323标准定义的是基于分组交换的网络 视频会议的标准。虽然X.25、FR和IP网 都属于分组交换的网络，但是目前实际 上，H.323所定义的视频会议系统主要使 用在IP网中。
H.323历史
• 1995年5月 - H.323 标准启动 • 1996年6月 - ITU-T 定稿 • 1998年1月 - Version 2 （版本2）被 ITU-T 批 准 ，即H.323V2。 • 2000年2月 - Version 4 （版本4）被 ITU-T 批 准 ，即H.323V4,目前所有视频会议设备都 应支持H.323v4版
Frame 1
Frame 2
传输数据
•采用差值压缩技术进行图象压缩
•正常情况下只有少量Ｉ帧
•主要数据量为Ｐ帧
•传输中出现数据丢失，会重新要求Ｉ帧
H.26Ｘ:
I
P
P
PI
P
P
P
P
图象的分辨率
NTSC彩色电视制的主要特性是： (1) 525行/帧, 30帧/秒 (2) 高宽比：电视画面的长宽比为4:3 (3) 隔行扫描，一帧分成2场(field)，262.5线/场 (4) 在每场的开始部分保留20扫描线作为控制信息，因此只有 485条线的可视数据。 (5) 每行63.5微秒，水平回扫时间10微秒(包含5微秒的水平同 步脉冲)，所以显示时间是53.5微秒 (6) 颜色模型：YIQ (7)美国、加拿大等大部分西半球国家，及日本、韩国、菲律 宾和中国的台湾采用这种制式。
网关（GATEWAY)
• 提供局域网与其它标准的互连和互操作性能 – H.320, H.324, POTS • 呼叫信令转换(Q.931 到 H.225.0) • 控制转换(H.242/H.243 到 H.245) • 介质转换(FEC, 多路复用, 速率, 音频转码, T.123 转换)
电视会议系统的组成
倒相正交平衡调幅制PAL制式电视信号的特性： (1) 625行(扫描线)/帧，25帧/秒(40 ms/帧) (2) 每场中有25行作为场回扫，所以每帧中只有 575行是有效行。 (3) 高宽比(aspect ratio)：4:3 (4) 隔行扫描，2场/帧，312.5行/场 (5) 颜色模型：YUV (6) 西欧、中国和朝鲜等国家采用这种制式。
视频会议系统培训
第一部分：视频会议基础知识
视频会议的含义
视频会议的含义：通过多媒体终端和现有网络，使身处 异地的与会者可以就同一议题参与讨论，相互之间不 仅可以听到发言者的声音，而且还可以看到发言者的 图像及背景，同时还可以交流有关该议题的数据、文 字、图表等信息。会议的控制、信息交流是有专门的 多点控制器（MCU）来担任。 三个特点 • 综合性：多种媒体的综合 • 交互性：通信双方能进行充分的信息传送 • 同步性：收发之间、不同媒体之间能同步、协调的传 送信息
– 多点控制器 （MC） – 多点处理器 （MP）
视频会议系统的组成
• 系统组成：终端设备、传输设备、传输信道、 多点控制单元（MCU） • 视频终端具备的要素：音、视频信号的输入与 输出，编解码器 • 多点控制单元MCU的作用：混合多点的音频信 号；从接收到的各路视频信号中选出所需的一 路视频信号；使应该传送到各有关会场的数据 信号与上述音频、视频信号相混合组成一个复 合的输出信号
总 结
由于H.320技术本身是基于电路传输的,专为可 视电话而设计的标准，它无论在组网结构、灵活 性、可扩展性、健壮性、设备成本以及业务平台 无关性都具备其固有的局限性，导致它很难在同 一传输平台上迭加除了电视会议以外的其它多媒 体应用，从而最终要被采用更新更优秀 H.323 技 术所替代。
H.323介绍
NTSC
X
PAL
X
SECAM
X
各种制式之间无法互通
NTSC
重新采样，生成CIF格式图像
CIF SECAM
PAL
CIF、QCIF和SQCIF
CIF ： Common Intermediate Format QCIF ： Quarter CIF SQCIF：Sub-Quarter CIF
音频协议
• 语音信息通常集中于100-7,000Hz • 其它音频范围：
– – – – CD：20Hz-20kHz FM：15kHz AM：7kHz 电话：3.4kHz
• 视频会议常用音频标准：
– – – – – – – – – G.711－3.4kHz，56-64kbps带宽 G.728－3.4kHz，16kbps带宽 G.723.1－3.4kHz，5.6-6.3kbps带宽 G.722－7kHz，48-64kbps带宽 Ｇ.722.1 (ANNEX C) 14kHz，48-64kbps带宽 PT724－7kHz，24kbps带宽 G.722.1－7kHz，24-32kbps带宽 PT716plus－7kHz，16-32kbps带宽 Siren 7－7kHz，16-32kbps带宽
H.320与H.323的比较
•
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从音视频编解码技术上比较,两者采用相同的编解码技，因此 在图像和声音的表现质量和还原上是本质上相同的。 从网络基础、网络结构上比较，H.323要比H.320更加先进， 合理，更适应视频会议发展的需要。 从系统建设成本上比较，H.323采用了比H.320更加先进的技 术，大大降低了用户的建设成本，具有非常强的性能价格比。 从功能上比较，H.323是基于TCP/IP协议之上的，因此它比 H.320具有更多功能（比如了多点广播功能）。 从应用的扩展性比较：H.323是多媒体通信的基础，可在网络 上应用更多的多媒体应用，如多媒体监控、多媒体生产调度 指挥、远程培训和教育等。 从数据应用上比较，H.323标准的数据应用是独立于H.323会 话进程，不会占用视频带宽，不会影响效果。 从使用、管理的角度来比较：H.323方式下的会议控制和管理 更加灵活方便、简便可靠。 ……
• MPEG2：MPEG-2制定于1994年，设计目标是高级工业标准的图象质 量以及更高的传输率。MPEG-2所能提供的传输率在3-10Mbits/sec间, 其在NTSC制式下的分辨率可达720x480，MPEG-2也可提供并能够提 供广播级的视像和CD级的音质。MPEG-2的音频编码可提供左、右、 中及两个环绕声道,以及一个加重低音声道，和多达7个伴音声道(DVD 可有8种语言配音的原因)。对于最终用户来说，由于现存电视机分辨 率限制，MPEG-2带来的高清晰度画面质量如(DVD画面)在电视上效 果并不明显。 • MPEG4：MPEG4标准的基本内容就是高效率地编码、组织、存储、 传输AV对象。 兼容性较差
MPEG系列视频协议
• MPEG：ISO MPEG（国际标准化组织的运动图像专家组）
• MPEG1：MPEG-1制定于1992年，工业级标准，可适用于不同带宽的 设备，如CD-ROM、Video-CD、CD-I等。它可针对SIF标准分辨率(对 于NTSC制为352 x 240；对于PAL制为352 x 288)的图象进行压缩，传 输速率为1.5Mbits/sec，每秒播放30帧，具有CD-A音质，图像质量级 别基本与VHS（Video Home System）相当。
H.323将MCU分成两部分：多点处理器（MP）和多点控 制器（MC）。 • 多点处理器（multipoint processor）：多点处理器（MP） 是网络上一个H.323实体，提供在一个多点会议中对音频、 视频和（或）数据流的集中处理。MP在MC的控制下提供 对媒体流的混合、交换或其它处理。 MP可处理一个或多 个媒体流类型。处理视频的MP能提供视频切换及混合； 处理音频的MP能从M 个音频输入中通过切换、混合或进 行组合而选出Ｎ个音频输出。MP不可呼叫。 • 多点控制器（multipoint controller）：多点控制器 (MC) 是 网络中的一个H.323实体，它为三个或更多终端参加一个 多点会议提供控制功能。它也可以在一个点对点会议中连 接两个终端，随后再扩展为多点会议。MC与所有终端进 行能力协商，以达到共同的通信能力。它也可以控制会议 资源，例如确定由哪一台终端多播视频。MC不进行音频、 视频和数据的混合和交换。
H.323系列与MPEG系列的比较
• Mpeg以牺牲带宽为前提，追求高质量画面，所以图像 质量相对来说可能会高一些，但网络建设投入大，要求 带宽高，且只能用于视频会议使用，成本太高，性价比 较低。 • H.32x主要用于在低带宽下实现最好的视频会议效果， 成本较低，实现起来相对较容易，性价比高。
Ｈ.26X系列编码特点
H.323协议栈
控制
数据
音频
视频
A/V 控制
控制
G.7xx
H.26x RTCP
网闸
H.225.0 H.245
T.120
RTP
登记、 管理、 状态 (RAS)
TCP
IP
UDP
H.323组件
• • • • 终端 （Terminals） 网闸 （Gatekeepers） 网关 （Gateway） 多点控制单元（MCUs）
Fra Baidu bibliotek
网闸（GATEKEEPER)
• 地址登记 – 建立 H.323 别名到 IP 地址的映射关系 – 可使用类似 Email 的名称 – 可使用类似电话号码的名称 • 管理控制 – 监控整个呼叫过程 – 管理、调节网络带宽资源 – 提供网络流量控制手段 • 管理网关 – H.320, H.324, POTS 网关等 • 呼叫信令 – 路由呼叫功能可提供增值服务或多点控制器功能 • 呼叫管理、报告、日志
ISDN
ATM MCU
LAN
视频会议的国际标准概况
• 视频会议国际标准的制订组织——ITU • H.320：ITU-T制订的H.320标准是关于在速率 从56Kbps到2Mbps的ISDN和56Kbps电路交换上 进行视频会议的标准。 • H.323：ITU-T制订的H.323标准是关于在局域 网、Intranet或Internet等包交换网络上进行视频 会议的标准。 • T.120：数据会议标准。
视频会议的含义
点对点视频会议
点对点视频会议就是两个终端的视频通信。会议双方的 终端必须以相同的语言(协议)通讯 (比如：传输速率、 G.7XX系列的音频、帧速、解像度等)。
桌面系统
桌面系统
视频会议的含义
• 多点视频会议
由多台编解码终端同时参与的视 频会议。每台编解码终端都连接到多 点会议控制器MCU构成多方的会议 通信。
Ｈ系列视频协议
• Ｈ系列视频协议：ＩＴＵ－Ｔ制订（国际电信联盟） • Ｈ.261协议：最初作为ISDN上视频会议标准而设计的H.261，引 入了运动预测和块传输等特性，它使传送具有良好质量的更平 滑的图像成为可能。此外，H.261需要使用大量的带宽(64K到 2M)，并且主要定位于电路交换网络。 • Ｈ.263协议：H.263由于其能够以低带宽传送高质量视频而变得 流行的过程中，这项标准扩展和升级了九次。H.263算法还可以 为开发人员所二次开发，以产生更好的结果和更佳的压缩方案。 • Ｈ.264协议：由ITU和ISO共同组建的JVT负责征集和制订，名 称为H.264（ITU），MPEG10（ISO）。其具备高编码效率，比 H.263编码节省50%的比特率。同时加强对延时的限制及对误码 的处理机制，增强解码差错恢复能力
Ｈ.323终端结构
多点控制单元（MCU）功能
• 信息发布
– 单播 ：发送信息到一个终端 (传统模式集中在 MP 中) – 组播 ：直接发送到每个接收者 – 混合模式 ：兼有上述两种
• 管理特别的多点呼叫
– 参加,邀请, 控制视频会议模式
• 传统的MCU应用功能 • 跨越网关的多协议功能
多点控制单元（MC+MP）
• H.323标准定义的是基于分组交换的网络 视频会议的标准。虽然X.25、FR和IP网 都属于分组交换的网络，但是目前实际 上，H.323所定义的视频会议系统主要使 用在IP网中。
H.323历史
• 1995年5月 - H.323 标准启动 • 1996年6月 - ITU-T 定稿 • 1998年1月 - Version 2 （版本2）被 ITU-T 批 准 ，即H.323V2。 • 2000年2月 - Version 4 （版本4）被 ITU-T 批 准 ，即H.323V4,目前所有视频会议设备都 应支持H.323v4版
Frame 1
Frame 2
传输数据
•采用差值压缩技术进行图象压缩
•正常情况下只有少量Ｉ帧
•主要数据量为Ｐ帧
•传输中出现数据丢失，会重新要求Ｉ帧
H.26Ｘ:
I
P
P
PI
P
P
P
P
图象的分辨率
NTSC彩色电视制的主要特性是： (1) 525行/帧, 30帧/秒 (2) 高宽比：电视画面的长宽比为4:3 (3) 隔行扫描，一帧分成2场(field)，262.5线/场 (4) 在每场的开始部分保留20扫描线作为控制信息，因此只有 485条线的可视数据。 (5) 每行63.5微秒，水平回扫时间10微秒(包含5微秒的水平同 步脉冲)，所以显示时间是53.5微秒 (6) 颜色模型：YIQ (7)美国、加拿大等大部分西半球国家，及日本、韩国、菲律 宾和中国的台湾采用这种制式。
网关（GATEWAY)
• 提供局域网与其它标准的互连和互操作性能 – H.320, H.324, POTS • 呼叫信令转换(Q.931 到 H.225.0) • 控制转换(H.242/H.243 到 H.245) • 介质转换(FEC, 多路复用, 速率, 音频转码, T.123 转换)
电视会议系统的组成
倒相正交平衡调幅制PAL制式电视信号的特性： (1) 625行(扫描线)/帧，25帧/秒(40 ms/帧) (2) 每场中有25行作为场回扫，所以每帧中只有 575行是有效行。 (3) 高宽比(aspect ratio)：4:3 (4) 隔行扫描，2场/帧，312.5行/场 (5) 颜色模型：YUV (6) 西欧、中国和朝鲜等国家采用这种制式。
视频会议系统培训
第一部分：视频会议基础知识
视频会议的含义
视频会议的含义：通过多媒体终端和现有网络，使身处 异地的与会者可以就同一议题参与讨论，相互之间不 仅可以听到发言者的声音，而且还可以看到发言者的 图像及背景，同时还可以交流有关该议题的数据、文 字、图表等信息。会议的控制、信息交流是有专门的 多点控制器（MCU）来担任。 三个特点 • 综合性：多种媒体的综合 • 交互性：通信双方能进行充分的信息传送 • 同步性：收发之间、不同媒体之间能同步、协调的传 送信息
– 多点控制器 （MC） – 多点处理器 （MP）
视频会议系统的组成
• 系统组成：终端设备、传输设备、传输信道、 多点控制单元（MCU） • 视频终端具备的要素：音、视频信号的输入与 输出，编解码器 • 多点控制单元MCU的作用：混合多点的音频信 号；从接收到的各路视频信号中选出所需的一 路视频信号；使应该传送到各有关会场的数据 信号与上述音频、视频信号相混合组成一个复 合的输出信号
总 结
由于H.320技术本身是基于电路传输的,专为可 视电话而设计的标准，它无论在组网结构、灵活 性、可扩展性、健壮性、设备成本以及业务平台 无关性都具备其固有的局限性，导致它很难在同 一传输平台上迭加除了电视会议以外的其它多媒 体应用，从而最终要被采用更新更优秀 H.323 技 术所替代。
H.323介绍
NTSC
X
PAL
X
SECAM
X
各种制式之间无法互通
NTSC
重新采样，生成CIF格式图像
CIF SECAM
PAL
CIF、QCIF和SQCIF
CIF ： Common Intermediate Format QCIF ： Quarter CIF SQCIF：Sub-Quarter CIF
音频协议