论文部分内容阅读
摘 要视频会议系统使参会者达到参加会议并面对面沟通的需求节约了时间和费用，可以广泛应用于许多会议领域，具有良好的社会效益和经济价值。本文在分析了多媒体通信H.323协议的基础上，研究了集中式视频会议系统设计方案，并阐述了基于H.323协议的集中式视频会议系统的实现框架。
关键词H.323协议；集中式；视频会议系统
中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)032-0120-01
视频会议系统可以通过现有的各种通信传输媒体，把各种用户所需要的图片、图像、语音和文字等多种资料输送到各个用户使用的终端设备上，从而达到地理上分散的各个用户共聚一处的效果，并且通过图形、图像和声音等多种方式让用户之间进行交流信息，增加了沟通者双方对沟通方的表达内容的理解。
本文在分析了多媒体通信H.323协议的基础上，研究了集中式视频会议系统设计方案，并阐述了基于H.323协议的集中式视频会议系统的实现框架。
1H.323协议介绍
作为ITU-T组织（国际电信联盟电信标准部）所制定的标准，H.323协议已被广泛的应用在IP网络上，主要是用来传输音频数据和视频数据。从H.323协议标准描述内容来看，H.323协议主要涉及了呼叫信令和控制、点对点带宽控制、多媒体传输和控制，和多点会议等多种业务，这些业务主要涉及到了视频、音频、终端设备、数据传输、网络接口和通信控制等方面的内容，从这点来看，H.323不仅仅是一个通信协议，同时也是一个通信流程的框架性建设。
H.323协议对提供多媒体通信服务的终端（也包括其它实体）进行了描述，这种描述是基于数据包网络模式的，往往这种单纯的数据包网络模式并不能提供可靠的服务质量，除非引进了H.323协议，这样才能提供稳定、可靠和实时的音频数据和视频数据通信服务。
2集中式视频会议系统的整体设计
视频会议系统的结构一般是分布式的，这种分布式的视频会议系统往往对客户所用的终端设备的要求很高，因此在视频会议系统的设计目标上往往定位于集中式结构。集中式视频会议系统的组成包括了视频会议系统服务器、视频会议系统客户端和后台数据库。视频会议系统服务器的主要功能是实现多点控制和呼叫注册，为了方面的实现服务器的主要功能，本文把MCU 和网守集成到一起，组构成集成式的服务器。视频会议系统客户端没有特别的设计，仍然是普通的客户终端，功能上定位于对音视频的采集、编解码和回放。视频会议系统的后台数据库所保存的数据主要是视频会议的房间信息以及参会人员在视频会议系统中的注册信息。本文对视频会议系统的开发主要是采用纯软件方式，开发中运用了 Windows操作系统运行的优点，并采用多线程处理多任务的方式，集中式视频会议系统的结构图如图1所示。
图1视频会议系统组成
从上图可以看出，本文设计的视频会议系统是多点视频会议系统，即MCU与各会议终端之间存在着个点对点数据连接。为了实现对视频会议的有效管理，视频会议系统的服务器被划分为多个房间，并给每个房间都都有一个独立的房间号（roomN）进行标识。每个独立的房间都可以进行一个视频会议，并允许多个参会成员（即参会人员的终端）加入会议。而不同房间的会议是各自独立的，即每个会议房间中的参会人员只能与本会议室的其他参会人员进行音频数据和视频数据的交互操作和交流，而不能跨会议房间进行数据的交互操作和交流。
3MCU服务器的组成
本次开发的视频会议系统的关键部件是MCU 服务器，MCU 服务器所完成的主要功能包括两点：
1）控制管理整个视频会议系统。
2）对所有参会人员使用的终端之间的多媒体实时通信进行实现。
MCU服务器的组成结构见图2：
图2服务器组成结构图
MCU服务器各部分功能如下：
服务器终端：对整个视频会议系统进行统一管理，对所有客户终端之间的连接以及会议房间进行管理。
H.225：即呼叫信令协议，对服务器与所有客户终端的呼叫信令进行管理。
H.245控制模块：对服务器与所有客户终端的控制信息进行交互操作。
连接n：完成服务器与对应客户终端的连接，并处理服务器和终端各自的音频数据和视频数据。
GK模块：完成对与会成员实施加入许可、状态查询、带宽管理功能。
4基于H.323协议的客户端的组成
基于H.323协议的客户端是视频会议系统中的使用者和重要组成部分。基于H.323协议的客户端的功能型框图见图3所示。
由图3可见，基于H.323协议的客户端从输入设备获取的视频和音频信号，经编码器压缩后，按照一定格式打包，通过网络发送出去；在进行接收时，基于H.323协议的客户端首先对来自网络的数据包进行解包，获得的视频、音频压缩数据经解码后送入输出设备；同时，用户数据和控制数据也得到了相应的处理。H.323会议终端的功能要素有5个：视频编解碼器、音频编解码器、数据传输模块、系统控制模块和RTP打包/解包器。
视频编解码器：H.323终端的视频编解码器必须要能提供H.261QCIF的视频编解码能力，还可以通过H.245交换能力信息来协商使用H.263或其它视频编解码算法。
音频编解码器：H323会议终端的音频编解码器必须要能提供G.711的语音编解码能力。
图3客户端的功能型框图
数据传输：H.323会议系统的数据功能是基于T.120系列建议的基础之上的，H.323终端可以通过H.245的打开逻辑信道，关闭逻辑信道等消息来建立一个至数个单向或双向的逻辑信道，在这些逻辑信道上实现H.323系统的全部数据功能。
系统控制：H.323会议终端是通过交换H.245消息来实现控制的，在H.323终端中使用的H.245消息有：确定主/从关系消息，交换能力消息，逻辑信道信令。
RTP打包/解包器：采用将音视频流打包为RTP包以在IP网上实时传输，同时将接收到的RTP包解包为音视频流传输给各自的编解码器。由此，来达到对音频和视频码流的实时传输。
在H.323会议系统中的信号有6类，包括视频信号、音频信号、数据信号、控制信号、RAS信号和呼叫信号。这6类信号的复用和解复用都在H.225.0层上进行，H.225.0的逻辑信道数为0～65535，其它信号的逻辑信道不受限制，由视频会议系统的用户和网络自由指定。
集中式视频会议系统采用的是多线程技术，不仅服务器与客户端的呼叫建立过程由独立的线程来完成，媒体数据及控制消息的接收和发送也是由独立的线程来完成，从而实现了服务器与客户端之间的通信的顺畅。
参考文献
[1]陆,郁梅.视频会议系统及应用.微机发展,2001,1.
[2]蔡安妮,孙景鳌.多媒体通信技术基础[M]北京:电子工业出版社,2001.
[3]刘晓红.基于PSTN可视电话的技术要求.通信世界网,2003.
[4]蒋林涛.多媒体通信网[M].北京:人民邮电出版社,1999.
关键词H.323协议；集中式；视频会议系统
中图分类号TP文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)032-0120-01
视频会议系统可以通过现有的各种通信传输媒体，把各种用户所需要的图片、图像、语音和文字等多种资料输送到各个用户使用的终端设备上，从而达到地理上分散的各个用户共聚一处的效果，并且通过图形、图像和声音等多种方式让用户之间进行交流信息，增加了沟通者双方对沟通方的表达内容的理解。
本文在分析了多媒体通信H.323协议的基础上，研究了集中式视频会议系统设计方案，并阐述了基于H.323协议的集中式视频会议系统的实现框架。
1H.323协议介绍
作为ITU-T组织（国际电信联盟电信标准部）所制定的标准，H.323协议已被广泛的应用在IP网络上，主要是用来传输音频数据和视频数据。从H.323协议标准描述内容来看，H.323协议主要涉及了呼叫信令和控制、点对点带宽控制、多媒体传输和控制，和多点会议等多种业务，这些业务主要涉及到了视频、音频、终端设备、数据传输、网络接口和通信控制等方面的内容，从这点来看，H.323不仅仅是一个通信协议，同时也是一个通信流程的框架性建设。
H.323协议对提供多媒体通信服务的终端（也包括其它实体）进行了描述，这种描述是基于数据包网络模式的，往往这种单纯的数据包网络模式并不能提供可靠的服务质量，除非引进了H.323协议，这样才能提供稳定、可靠和实时的音频数据和视频数据通信服务。
2集中式视频会议系统的整体设计
视频会议系统的结构一般是分布式的，这种分布式的视频会议系统往往对客户所用的终端设备的要求很高，因此在视频会议系统的设计目标上往往定位于集中式结构。集中式视频会议系统的组成包括了视频会议系统服务器、视频会议系统客户端和后台数据库。视频会议系统服务器的主要功能是实现多点控制和呼叫注册，为了方面的实现服务器的主要功能，本文把MCU 和网守集成到一起，组构成集成式的服务器。视频会议系统客户端没有特别的设计，仍然是普通的客户终端，功能上定位于对音视频的采集、编解码和回放。视频会议系统的后台数据库所保存的数据主要是视频会议的房间信息以及参会人员在视频会议系统中的注册信息。本文对视频会议系统的开发主要是采用纯软件方式，开发中运用了 Windows操作系统运行的优点，并采用多线程处理多任务的方式，集中式视频会议系统的结构图如图1所示。
图1视频会议系统组成
从上图可以看出，本文设计的视频会议系统是多点视频会议系统，即MCU与各会议终端之间存在着个点对点数据连接。为了实现对视频会议的有效管理，视频会议系统的服务器被划分为多个房间，并给每个房间都都有一个独立的房间号（roomN）进行标识。每个独立的房间都可以进行一个视频会议，并允许多个参会成员（即参会人员的终端）加入会议。而不同房间的会议是各自独立的，即每个会议房间中的参会人员只能与本会议室的其他参会人员进行音频数据和视频数据的交互操作和交流，而不能跨会议房间进行数据的交互操作和交流。
3MCU服务器的组成
本次开发的视频会议系统的关键部件是MCU 服务器，MCU 服务器所完成的主要功能包括两点：
1）控制管理整个视频会议系统。
2）对所有参会人员使用的终端之间的多媒体实时通信进行实现。
MCU服务器的组成结构见图2：
图2服务器组成结构图
MCU服务器各部分功能如下：
服务器终端：对整个视频会议系统进行统一管理，对所有客户终端之间的连接以及会议房间进行管理。
H.225：即呼叫信令协议，对服务器与所有客户终端的呼叫信令进行管理。
H.245控制模块：对服务器与所有客户终端的控制信息进行交互操作。
连接n：完成服务器与对应客户终端的连接，并处理服务器和终端各自的音频数据和视频数据。
GK模块：完成对与会成员实施加入许可、状态查询、带宽管理功能。
4基于H.323协议的客户端的组成
基于H.323协议的客户端是视频会议系统中的使用者和重要组成部分。基于H.323协议的客户端的功能型框图见图3所示。
由图3可见，基于H.323协议的客户端从输入设备获取的视频和音频信号，经编码器压缩后，按照一定格式打包，通过网络发送出去；在进行接收时，基于H.323协议的客户端首先对来自网络的数据包进行解包，获得的视频、音频压缩数据经解码后送入输出设备；同时，用户数据和控制数据也得到了相应的处理。H.323会议终端的功能要素有5个：视频编解碼器、音频编解码器、数据传输模块、系统控制模块和RTP打包/解包器。
视频编解码器：H.323终端的视频编解码器必须要能提供H.261QCIF的视频编解码能力，还可以通过H.245交换能力信息来协商使用H.263或其它视频编解码算法。
音频编解码器：H323会议终端的音频编解码器必须要能提供G.711的语音编解码能力。
图3客户端的功能型框图
数据传输：H.323会议系统的数据功能是基于T.120系列建议的基础之上的，H.323终端可以通过H.245的打开逻辑信道，关闭逻辑信道等消息来建立一个至数个单向或双向的逻辑信道，在这些逻辑信道上实现H.323系统的全部数据功能。
系统控制：H.323会议终端是通过交换H.245消息来实现控制的，在H.323终端中使用的H.245消息有：确定主/从关系消息，交换能力消息，逻辑信道信令。
RTP打包/解包器：采用将音视频流打包为RTP包以在IP网上实时传输，同时将接收到的RTP包解包为音视频流传输给各自的编解码器。由此，来达到对音频和视频码流的实时传输。
在H.323会议系统中的信号有6类，包括视频信号、音频信号、数据信号、控制信号、RAS信号和呼叫信号。这6类信号的复用和解复用都在H.225.0层上进行，H.225.0的逻辑信道数为0～65535，其它信号的逻辑信道不受限制，由视频会议系统的用户和网络自由指定。
集中式视频会议系统采用的是多线程技术，不仅服务器与客户端的呼叫建立过程由独立的线程来完成，媒体数据及控制消息的接收和发送也是由独立的线程来完成，从而实现了服务器与客户端之间的通信的顺畅。
参考文献
[1]陆,郁梅.视频会议系统及应用.微机发展,2001,1.
[2]蔡安妮,孙景鳌.多媒体通信技术基础[M]北京:电子工业出版社,2001.
[3]刘晓红.基于PSTN可视电话的技术要求.通信世界网,2003.
[4]蒋林涛.多媒体通信网[M].北京:人民邮电出版社,1999.