多媒體視訊技術(shù)發(fā)展歷程
一、基于電路交換網(wǎng)絡(luò)的視訊會議
在20世紀(jì)70年代,許多國家進(jìn)行了會議電視的試驗(yàn),但基本上都是采用模擬方式來傳輸圖像,不僅使得運(yùn)營費(fèi)用高,同時也使很多人在會議期間不能使用話路進(jìn)行通話;80年代期間,會議電視業(yè)務(wù)基本上被數(shù)字傳輸方式所取代。由于會議電視很多情況下為多點(diǎn)通信,所以解決互通問題非常關(guān)鍵。ITU-T(原CCITT)于1984年制定了H.120及H.130等建議,統(tǒng)一了數(shù)據(jù)壓縮編碼得算法,隨后于1990年11月通過了新的H.261以及H.200系列建議,解決了H.120及H.130等尚未解決的TV制式、PCM標(biāo)準(zhǔn)等問題。這些建議以及用于傳送靜止圖像的T.120等最終都形成了H.320系列標(biāo)準(zhǔn)中的重要組成部分。
H.320系列標(biāo)準(zhǔn)支持ISDN、E1及T1,帶寬從64~2Mbit/s。該建議規(guī)范了ISDN網(wǎng)上的視訊會議系統(tǒng)的主要技術(shù)環(huán)節(jié),這是第一個基于特定網(wǎng)絡(luò)制訂的協(xié)議,對于視訊會議業(yè)務(wù)的互通以及不同公司產(chǎn)
H.320的主要組成設(shè)備有多點(diǎn)控制單元(MCU)和終端設(shè)備。這在當(dāng)時是一個非常完備的系統(tǒng),但由于該系統(tǒng)是建立在電路交換網(wǎng)基礎(chǔ)之上,受到了很多的限制,也導(dǎo)致了很多問題。
電路交換的特點(diǎn)是面向連接,傳輸速率和時延穩(wěn)定、時延小、誤碼率低,因此視頻會議的質(zhì)量容易得到保證。但它的缺點(diǎn)是連接固定,導(dǎo)致了用戶線路使用費(fèi)用較高。用戶層的接入一般采用El專線方式或ISDN2B+D的接入方式連接,專線雖然能保證良好的穩(wěn)定性和圖像質(zhì)量,但網(wǎng)絡(luò)利用率低。ISDN受線路影響較大,對于線路同步等要求較高。這兩種傳輸方式都限制了會議的規(guī)模和可擴(kuò)展性,實(shí)際組網(wǎng)時的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模很難再進(jìn)行更進(jìn)一步的擴(kuò)展。
二、基于IP網(wǎng)絡(luò)的視訊會議
隨著分組交換技術(shù)的發(fā)展,ATM在一個階段內(nèi)得到了很大推進(jìn)。自1995年以來,ITU-T又陸續(xù)推出了用于ATM網(wǎng)絡(luò)的H.310和H.321系列標(biāo)準(zhǔn)。但隨著時間的推移,ATM到桌面的可能性越來越小,因而H.310或H.321應(yīng)用的可能性也很小了。1996年,ITU-T又推出了用于計(jì)算機(jī)的H.322和系列標(biāo)準(zhǔn)。H.323標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過了四年的發(fā)展后,其2000年推出的第四版得到了大部分視訊會議廠家的支持。H.323不是一個單一標(biāo)準(zhǔn),而是一個關(guān)于在IP環(huán)境中實(shí)時多媒體應(yīng)用的完整標(biāo)準(zhǔn)族,它對于呼叫的建立、管理以及所傳輸媒體格式等各個方面都有完善而嚴(yán)格的規(guī)定?;贗P的H.323標(biāo)準(zhǔn)可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,其組成元素包括視頻終端、多點(diǎn)控制單元、關(guān)守和網(wǎng)關(guān),可以將視頻引到辦公桌面,利用數(shù)據(jù)實(shí)時交互功能,完成協(xié)調(diào)辦公,使用戶從根本上擺脫開會必須去固定會議室的限制,實(shí)現(xiàn)真正意義上的視頻通信,并且支持的廠家設(shè)備多,互通性好。
H.323涉及到終端設(shè)備、視頻、音頻和數(shù)據(jù)傳輸、通信控制、網(wǎng)絡(luò)接口方面的內(nèi)容,還包括了組成多點(diǎn)會議的多點(diǎn)控制單元(MCU)(由多點(diǎn)控制器(MC)和多點(diǎn)處理器(MP)組成)、網(wǎng)關(guān)以及關(guān)守等設(shè)備。H.323體系基本上是一種兼顧傳統(tǒng)PSTN呼叫流程和IP網(wǎng)特點(diǎn)而發(fā)展的開放標(biāo)準(zhǔn)體制,代表著電信多媒體業(yè)務(wù)的大潮流。它的成功之處是吸取了許多的組網(wǎng),互聯(lián)和運(yùn)營經(jīng)驗(yàn),能與PSTN網(wǎng)、與窄帶視頻業(yè)務(wù)以及其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和應(yīng)用網(wǎng)互聯(lián)互通。
利用H.323在網(wǎng)絡(luò)上可以開發(fā)出許多與底層網(wǎng)絡(luò)傳輸無關(guān)的多媒體應(yīng)用,如多媒體視訊會議、多媒體監(jiān)控、多媒體生產(chǎn)調(diào)度指揮、遠(yuǎn)程企業(yè)培訓(xùn)和教育、多媒體呼叫中心、網(wǎng)上IP電話、網(wǎng)上IP傳真、網(wǎng)上視頻點(diǎn)播和廣播等,并且可以利用H.323將多種應(yīng)用和業(yè)務(wù)迭加到同一個傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺上。H.323采用了先進(jìn)的TCP/IP技術(shù),在提供相同性能和更多功能的同時,大大降低了用戶終端的成本以及用戶線路使用費(fèi)用,具有很高的性能價格比。
三、多媒體視訊技術(shù)發(fā)展
1.H.264編碼及H.239
H.264編碼技術(shù)是由ITU-T與ISO/IEC的專家組聯(lián)合成立的“聯(lián)合視頻組”共同開發(fā)的新的建議(ITU-T H.264)。它是在采用經(jīng)典的混合編碼的基本框架上吸取了MPEG-4的長處的視頻編碼算法,它具有高的編碼效率:比起H.263編碼節(jié)省了50%的比特率;加強(qiáng)對延時的限制及對誤碼和去色的處理機(jī)制,增強(qiáng)解碼差錯恢復(fù)能力;提高了對網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性(如對移動和IP網(wǎng)的適應(yīng)性),采用分層技術(shù),從形式上將編碼和信道隔離開來,在源編碼過程中考慮信道的特點(diǎn)。H.239的主要內(nèi)容則是關(guān)于在視訊會議系統(tǒng)中使用多視頻通道,定義了使用角色標(biāo)識來實(shí)現(xiàn)控制、指示和能力制。
2.移動視頻
20世紀(jì)90年代末期,移動通信開始飛速發(fā)展。隨著技術(shù)的完善,在移動網(wǎng)上已經(jīng)具備了開展視頻通信業(yè)務(wù)的可能,在此背景下,H.324M標(biāo)準(zhǔn)逐漸走到了前臺。目前,日本的DoCoMo已經(jīng)建立了H.324M視頻通信網(wǎng),并且和傳統(tǒng)的H.320及H.323網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通。
H.324M標(biāo)準(zhǔn)指的是H.324標(biāo)準(zhǔn)的“移動部分”擴(kuò)展。H.324協(xié)議指定了如何用同步V.34 來進(jìn)行基于POTS(Plain Old Telephone Systems)的多媒體通信。為了在無線或移動產(chǎn)業(yè)擴(kuò)展這種標(biāo)準(zhǔn),移動擴(kuò)展部分(H.324M)在H.324附件C和H.223附件A、B、C中都分別做了定義。
3GPP采納H.324M建議作為3G網(wǎng)絡(luò)傳統(tǒng)視頻電話的一個標(biāo)準(zhǔn),被其采納的建議被命名為3G-324M,并且針對話音、視頻和多路復(fù)用操作提出了一些要求:要求-AMR成為音頻編碼的可選編碼標(biāo)準(zhǔn)之一;強(qiáng)制規(guī)定ITU H.263為視頻編碼標(biāo)準(zhǔn);添加H.223附件B用來保護(hù)復(fù)用數(shù)據(jù)。
3.基于SIP的視訊會議
SIP(Session Initiation P
H.323與SIP相比較,H.323沿用的是傳統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)電話信令模式,比較成熟,已經(jīng)出現(xiàn)了不少H.323產(chǎn)品。H.323符合通信領(lǐng)域傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想,進(jìn)行集中、層次控制,采用H.323協(xié)議便于與傳統(tǒng)的電話網(wǎng)相連。SIP借鑒了其他Internet的標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的設(shè)計(jì)思想,在風(fēng)格上遵循Internet一貫堅(jiān)持的簡練、開放、兼容和可擴(kuò)展等原則,比較簡單,但其推出時間不長,協(xié)議并不是很成熟。
四、中國聯(lián)通視訊會議網(wǎng)及業(yè)務(wù)介紹
1.中國聯(lián)通寬帶視訊網(wǎng)概述
中國聯(lián)通寬帶視訊業(yè)務(wù)網(wǎng)是基于中國聯(lián)通ATM綜合業(yè)務(wù)承載平臺,采用先進(jìn)的IP技術(shù),H.323及多級GK組網(wǎng)向用戶提供的視訊及其增值服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)平臺,聯(lián)通寬帶視訊業(yè)務(wù)是中國聯(lián)通基于聯(lián)通寬帶視訊網(wǎng)向用戶提供的可同時傳送語音、圖像、圖文信息的一項(xiàng)全新的業(yè)務(wù)。視訊終端置于用戶桌面或公眾場所,用戶可通過專線或?qū)拵Щヂ?lián)網(wǎng)接入到聯(lián)通寬帶視訊網(wǎng)使用該業(yè)務(wù)。聯(lián)通寬帶視訊網(wǎng)覆蓋全國300多個城市,通達(dá)香港、臺灣、美國、新加坡、澳大利亞等國家和地區(qū)。網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)時在線容量20萬戶,多點(diǎn)交換容量3500個384k端口,同時支持召開600個多方會議,最大單個會議的方數(shù)可達(dá)300方,預(yù)付費(fèi)卡容量達(dá)500萬張,話務(wù)承載能力達(dá)到1億分鐘/月。
中國聯(lián)通寬帶視訊網(wǎng)向用戶提供到企業(yè)會議室和桌面的視訊服務(wù),同時向具備寬帶互聯(lián)網(wǎng)接入條件的家庭用戶提供服務(wù)。
2.中國聯(lián)通寬帶視訊業(yè)務(wù)分類
(1)企業(yè)寬帶視訊業(yè)務(wù)
即在企業(yè)各地分支機(jī)構(gòu)放置視訊終端,通過聯(lián)通數(shù)據(jù)專線或?qū)拵Щヂ?lián)網(wǎng)(寬帶網(wǎng)線或)接入聯(lián)通寬帶視訊網(wǎng),從而為企業(yè)組建內(nèi)部視訊網(wǎng)。
(2)住宅寬帶視訊業(yè)務(wù)
即在用戶家里放置視訊終端,通過寬帶互聯(lián)網(wǎng)(寬帶網(wǎng)線或ADSL)接入聯(lián)通寬帶視訊網(wǎng),從而為家庭用戶提供寬帶視訊業(yè)務(wù)。
(3)公用可視電話業(yè)務(wù)
即在聯(lián)通公用寬帶視訊服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)放置視訊終端,在公眾場所為用戶提供寬帶視訊業(yè)務(wù)。
(4)寬帶視訊會議室出租業(yè)務(wù)
即通過與酒店合作,在全國范圍內(nèi)向用戶提供寬帶視訊會議室出租業(yè)務(wù),用戶可在酒店召開全國乃至世界范圍內(nèi)的視訊會議。
3.中國聯(lián)通寬帶視訊業(yè)務(wù)特點(diǎn)
(1)使用方便
視訊終端間撥打可視電話,就和用手機(jī)打電話一樣方便。
視訊終端間召開多方可視會議的用戶界面非常友好,用戶只需利用一臺普通的PC機(jī)登錄Web網(wǎng)頁,就可以在自己的辦公室或自己公司的會議室里非常方便地自主召集會議并進(jìn)行會議控制。
(2)質(zhì)量優(yōu)異
聯(lián)通寬帶視訊網(wǎng)通過ATM(保證)+IP(靈活)的結(jié)合,在靈活地開展業(yè)務(wù)的同時,解決了傳統(tǒng)IP網(wǎng)無法保證質(zhì)量的問題,在時延抖動、丟包等參數(shù)上均能滿足用戶的要求。從直觀來看,音質(zhì)連續(xù)清晰、圖像無馬賽克,活動圖像連續(xù)。
同時,全網(wǎng)統(tǒng)一進(jìn)行設(shè)備選型并進(jìn)行整網(wǎng)設(shè)計(jì),采用國際領(lǐng)先設(shè)備,主設(shè)備與世界主要運(yùn)營商兼容,因此具有很好的互通性,可提供高質(zhì)量的省內(nèi)、省際及國際視訊服務(wù)。
(3)節(jié)約費(fèi)用
對企業(yè)用戶來說,與自行組建會議電視專網(wǎng)相比,使用聯(lián)通寬帶視訊業(yè)務(wù)無需投資購置MCU交換設(shè)備,無需對MCU、會議電視承載網(wǎng)進(jìn)行維護(hù),無需為網(wǎng)絡(luò)升級進(jìn)行投資,因而極大地節(jié)約了費(fèi)用。同時,聯(lián)通寬帶視訊網(wǎng)基于H.323技術(shù)體制,在一個接入點(diǎn)可以方便的實(shí)現(xiàn)多臺視訊終端的接入,方便擴(kuò)容和減少設(shè)備投資。 與其它運(yùn)營商提供的視訊業(yè)務(wù)相比,聯(lián)通寬帶視訊業(yè)務(wù)可以為用戶提供更為優(yōu)惠的資費(fèi)。
4.中國聯(lián)通寬帶視訊業(yè)務(wù)產(chǎn)品功能
(1)點(diǎn)對點(diǎn)視訊會議、可視電話
主要應(yīng)用于點(diǎn)對點(diǎn)可視通信,通過終端直接呼叫對方號碼即可建立通信,適合于小型會議、遠(yuǎn)程探親、討論、遠(yuǎn)程醫(yī)療等應(yīng)用。用戶利用會議室型終端或桌面型終端的遙控器或在可視電話上直接撥打?qū)Ψ揭曈嵔K端號碼即可。通常視訊終端具有通信簿,用戶可把經(jīng)常撥打的視訊終端號碼加入通訊簿,以后撥打時直接在通訊簿中選擇對方終端即可。
(2)多點(diǎn)視訊會議
會議電視主要應(yīng)用于多點(diǎn)可視會議,通過業(yè)務(wù)管理終端由用戶自主控制召開,適應(yīng)大型集團(tuán)會議、遠(yuǎn)程教學(xué)等應(yīng)用。
用戶只要通過Web瀏覽器登錄會議管理界面(http://video.cnuninet.com),輸入用戶賬號和密碼,選擇參會終端,設(shè)定會議時長等參數(shù),即可召開多點(diǎn)可視會議。用戶可選擇立即召開會議,也可以預(yù)約在某一特定時刻召開會議??梢哉匍_全省、全國乃至世界范圍內(nèi)的會議。
(3)撥打固定電話、移動電話
通過會議電視終端還可以呼叫固定電話或移動電話;當(dāng)用戶出差在外身邊沒有會議電視終端時,也可以通過固定電話或移動電話方便的加入會議。
(4)傳送圖片和文字信息
在會議過程中還可以通過終端傳送圖片和文字信息。
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