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摘要:根據(jù)IP網(wǎng)絡(luò)的主要特點,重點從網(wǎng)絡(luò)帶寬、壓縮技術(shù)、多播技術(shù)、傳輸協(xié)議、QOS等五個方面論述了基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建視頻會議系統(tǒng)的技術(shù)要求。
關(guān)鍵詞:多媒體通信;IP;視頻會議

1 前言

隨著多媒體計算機技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展,產(chǎn)生了一種新的技術(shù)——多媒體通信技術(shù),它是多媒體、通信、計算機和網(wǎng)絡(luò)等相互滲透和發(fā)展的產(chǎn)物,兼收了計算機的交互性、多媒體的復(fù)合性、通信的分布性以及電視的真實性等特點,具有明顯的優(yōu)越性。目前,如何在IP網(wǎng)絡(luò)中更好、更快地實現(xiàn)視頻、音頻的傳送已成為當(dāng)今的研究熱點之一。

2 基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建視頻會議系統(tǒng)的技術(shù)要求

隨著IP網(wǎng)絡(luò)的速率越來越高,從窄帶走向?qū)拵?承載業(yè)務(wù)從非實時走向?qū)崟r,IP技術(shù)已成為實現(xiàn)視頻、音頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務(wù)的最佳選擇。在IP網(wǎng)絡(luò)上建立視頻會議系統(tǒng)需要多種技術(shù)支持,是比較復(fù)雜、完整的多媒體應(yīng)用系統(tǒng)。

2.1 要有足夠高的帶寬
要傳送視頻,必須要有足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬,就像大車要有足夠?qū)挼鸟R路才能通行一樣,否則,視頻數(shù)據(jù)無法通過網(wǎng)絡(luò)。以一幀1024×768像素的圖像為例,如果用12bit表示每個像素,則共需要9.4Mb,如果按照25幀/秒的傳輸速率,則1秒內(nèi)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量就是235Mb。在現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)條件下,傳輸這么大的數(shù)據(jù)是無法接受的。

2.2 要有好的壓縮技術(shù)
只有采用高壓縮比的壓縮算法,有效地降低數(shù)據(jù)量,才能使視頻、音頻數(shù)據(jù)在IP網(wǎng)上傳輸成為可能。例如:在H.323會議系統(tǒng)中,圖像編碼主要采用H.261和H.263標(biāo)準(zhǔn),支持CIF、QCIF的分辨率,而正在完善之中的H.264是比H.263和MPEG-IV壓縮比更高的標(biāo)準(zhǔn),節(jié)約了50%的編碼率,而且對網(wǎng)絡(luò)傳輸具有更好的支持,可獲得HDTV、DVD的圖像質(zhì)量。

2.3 要有基于IP網(wǎng)絡(luò)的多播技術(shù)
多播是一種多地址廣播,發(fā)送與接收是一對多的關(guān)系。在傳輸過程中,發(fā)送端只需發(fā)送一次數(shù)據(jù)包,位于多播組內(nèi)的各個用戶就可以共享這一數(shù)據(jù)包。在視頻會議系統(tǒng)應(yīng)用中,將一個節(jié)點信號傳送到各個節(jié)點時,無論是重復(fù)采用點對點通信,還是采用廣播的方式,都會嚴(yán)重浪費網(wǎng)絡(luò)帶寬,而多播技術(shù)將數(shù)據(jù)傳送分布到網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中,減少了網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)總量。

2.4 要有相適應(yīng)的傳輸協(xié)議
TCP、UDP協(xié)議均不能很好地支持視頻會議系統(tǒng),這就需要與之相適應(yīng)的協(xié)議,如RTP、RTCP、RSVP等。RTP運行在UDP之上,音頻、視頻等數(shù)據(jù)被封裝在RTP數(shù)據(jù)包中,每個RTP數(shù)據(jù)包被封裝在UDP包中,然后再封裝到IP包中進行傳輸。在底層網(wǎng)絡(luò)支持多播的情況下,RTP還可以使用多播向多個目的端點發(fā)送數(shù)據(jù)。RTCP是RTP的控制協(xié)議,負責(zé)反饋控制、檢測QoS和傳遞相關(guān)信息,對RTP的數(shù)據(jù)收發(fā)做相應(yīng)調(diào)整,使之最大限度地利用網(wǎng)絡(luò)資源。

2.5 要提供服務(wù)質(zhì)量保證
網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量是網(wǎng)絡(luò)與用戶之間以及網(wǎng)絡(luò)上互相通信的用戶之間關(guān)于信息傳輸與共享的質(zhì)量約定。第一,在任何網(wǎng)絡(luò)中,時延總是存在的。視頻會議系統(tǒng)具有較高的實時性和可靠性要求,為了獲得各會場的真實的現(xiàn)場感,音頻、視頻的時延都要小于0.25s,最大時延抖動應(yīng)小于10ms。其次,在視頻會議系統(tǒng)中,還要求唇音同步,只有達到時間上的同步,才能自然有效地表達關(guān)于會場的完整信息。第三,允許一定的丟包率。因為人的感知能力有限,在一個視頻會議系統(tǒng)中,個別分組丟失,人眼是感覺不到的,因此可以允許一定的傳輸誤碼,丟包率應(yīng)控制在人能接受的范圍內(nèi)。

3 基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建視頻會議系統(tǒng)的協(xié)議

基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建視頻會議系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)主要有:H.323和SIP。
H.323沿用了傳統(tǒng)的電話信令模式,比較成熟,已經(jīng)出現(xiàn)了很多產(chǎn)品,形成了比較成熟的應(yīng)用體系和市場體系。SIP協(xié)議將音、視頻傳輸作為Internet上的一個應(yīng)用,增加了信令和QoS要求,借鑒了其它Internet標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議的設(shè)計思想,遵循簡練、開放、兼容和可擴展等原則,比較簡單,但其推出時間不長,協(xié)議并不是很成熟,應(yīng)用也不是很多。

4 結(jié)束語

隨著網(wǎng)絡(luò)、多媒體、通信技術(shù)的飛速發(fā)展和性能的提升,基于IP網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建視頻會議系統(tǒng)技術(shù)會不斷被發(fā)展和完善,必將以其獨特的優(yōu)勢廣泛應(yīng)用到Internet、Extranet、Intranet上,為政府機關(guān)、商業(yè)集團、科研院所、醫(yī)療機構(gòu)及普通個人等進行異地交流提供方便條件,成為工作、學(xué)習(xí)、生活中不可或缺的工具。

參考文獻
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