基于H.320和H.323會議電視系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展

    會議電視是一種現(xiàn)代通信方式，也是一個國家或地區(qū)通信發(fā)展水平的重要標志之一，近幾年來，人們正在越來越多地討論“三網(wǎng)合一”，在這個融合的過程中，視頻通信將是極其重要的市場驅(qū)動力，人們期望的是：通過網(wǎng)絡(luò)隨時隨地的進行可視電話通信，收看和點播全球任何地方的電視節(jié)目。從單純的話音傳遞向遠程視訊和數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)變的需求，為中國開放會議電視通信創(chuàng)造了條件。近日，《全國首屆可視電話及遠程視訊會議設(shè)備展》在深圳召開，中國電信也將會議電視業(yè)務(wù)列為今年推廣的電信業(yè)務(wù)之一，這必將推動中國視訊業(yè)務(wù)的發(fā)展。

    會議電視作為數(shù)字視頻通信的先驅(qū)行業(yè)已發(fā)展了２０多年，隨著三網(wǎng)合一的趨勢，成熟的基于Ｈ．３２０的會議電視系統(tǒng)勢必進入轉(zhuǎn)型階段，即由電路交換的ＩＳＤＮ和專線網(wǎng)絡(luò)向分組交換式的ＩＰ網(wǎng)過渡； 所針對的市場由大型公司向小型的工作組會議室、個人工作桌面直至發(fā)展到家庭。因此，基于分組交換網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信標準Ｈ．３２３的視頻通信已成為業(yè)內(nèi)人士和用戶關(guān)注的焦點。

    基于Ｈ．３２０的會議電視系統(tǒng)

    基于Ｈ．３２０的會議電視是傳送活動圖像、語音、應(yīng)用數(shù)據(jù)等信息形式的多媒體視聽會議型業(yè)務(wù)，是一種交互性的電信業(yè)務(wù)。Ｈ．３２０協(xié)議第１版于１９８９年推出，目前使用的是第２版。經(jīng)過多年來的發(fā)展與實踐，無論是功能、性能，還是在工程實施與系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運行方面，該系統(tǒng)都已十分成熟。在企業(yè)專業(yè)會議電視系統(tǒng)領(lǐng)域特別是在大型、關(guān)鍵系統(tǒng)中占據(jù)統(tǒng)治地位。

    會議電視系統(tǒng)主要由終端設(shè)備，傳輸信道及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的多點控制單元（ＭＣＵ）等組成。其中，終端設(shè)備包括視頻輸入輸出設(shè)備、音頻輸入輸出設(shè)備、視頻編解碼器、音頻編解碼器和復用／分接設(shè)備等。

    視頻編解碼器是會議電視終端的核心設(shè)備，Ｈ．２６１建議為圖像編解碼器規(guī)定了一種能夠保證圖像質(zhì)量的、為各國所公認的統(tǒng)一算法和公共圖像格式，使不同電視制式的會議電視系統(tǒng)之間可以直接互通。同時，它利用會議電視中所攝取任務(wù)的活動量較小的特點，采用預(yù)測編碼和變換編碼的混合編碼方法以及視頻復合編碼方法來壓縮視頻傳輸速率，以適應(yīng)窄帶數(shù)字信道的傳送。視頻編解碼器工作于６４～１９２０ｋｂｉｔ／ｓ的速率，可以覆蓋ＰＣＭ通道。在多點會議的通信環(huán)境下，視頻編解碼器應(yīng)支持ＭＣＵ進行多點切換。

    在所有電信業(yè)務(wù)中，會議業(yè)務(wù)對于對話的實時性要求最高，因而會議業(yè)務(wù)通常在電路交換型網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)。原則上只要是提供電路交換形式的網(wǎng)絡(luò)如：ＤＤＮ電路、衛(wèi)星電路和ＩＳＤＮ電路等均可支持Ｈ．３２０。在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)耐�步信號與視頻信息嚴格按照時序進行，若網(wǎng)絡(luò)時延經(jīng)常處于不確定的變化之中，將使接收的電視信號輕者出現(xiàn)扭曲、重者圖像完全破壞，因此該系統(tǒng)嚴格要求網(wǎng)絡(luò)傳輸時延小且確定。

    ＩＳＤＮ電路的特點是：采用公用交換電話網(wǎng)絡(luò)通過撥號方式實現(xiàn)通信；其基本速率接口可以傳輸音頻和可視電話質(zhì)量的視頻信號；其基群速率接口可以傳輸家用錄像機質(zhì)量和會議電視質(zhì)量的視頻和音頻信號， 但對信道質(zhì)量要求很高，通常用來支持點對點或小規(guī)模電視會議。

    ＤＤＮ電路、衛(wèi)星電路的網(wǎng)絡(luò)時延�。ㄍǔＴ跀�(shù)十毫秒以內(nèi)），而且為確定的時延；通信帶寬通常為３８４～２０４８ｋｂｉｔ／ｓ；通常使用３８４ｋｂｉｔ／ｓ帶寬就可組成具有較好質(zhì)量的會議電視系統(tǒng)；此系統(tǒng)已成熟，功能、性能完整，有大型系統(tǒng)實施運行經(jīng)驗。采用星型或者樹型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)支持會議電視系統(tǒng)， 但它屬于專用系統(tǒng)，不同廠商的系統(tǒng)不能互通。

    與基于Ｈ．３２３的會議電視系統(tǒng)的比較

    在基于ＩＰ尋址的多媒體通信業(yè)務(wù)中，會議業(yè)務(wù)成為一類重要的業(yè)務(wù)。Ｈ．３２３協(xié)議的推出符合ＩＰ統(tǒng)一一切、在開放式網(wǎng)絡(luò)平臺和應(yīng)用平臺上進行互連互通的國際發(fā)展趨勢，受到了廣大用戶和設(shè)備廠商的歡迎。系統(tǒng)與設(shè)備的發(fā)展十分迅速，國際電聯(lián)（ＩＴＵ－Ｔ）于１９９６年推出了基于分組交換網(wǎng)的多媒體會議系統(tǒng)的標準，即 Ｈ．３２３協(xié)議第１版，繼而推出第２版，今年又推出第３版。ＩＰ網(wǎng)的特殊性要求圖象編碼和語音編碼尺度可變，從而Ｈ．２６３＋和Ｇ．７２９相繼推出 。基于Ｈ．３２３會議系統(tǒng)由Ｈ．３２３終端、網(wǎng)守、網(wǎng)關(guān)、多點控制單元、多點控制器、多點處理器等組成。

    基于Ｈ．３２３協(xié)議的會議系統(tǒng)允許在網(wǎng)絡(luò)時延不確定的平臺上運行，顯然該系統(tǒng)應(yīng)支持隨網(wǎng)絡(luò)時延變化而自動調(diào)節(jié)幀的傳輸速率，電視終端能自動調(diào)節(jié)幀的顯示速率，即系統(tǒng)能夠自動適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)時延的不確定性。視頻通信在這些網(wǎng)絡(luò)上的實際運行效果和質(zhì)量是一個需要大量測試驗證的問題，基于Ｈ．３２３協(xié)議的系統(tǒng)的特點如下：利用分組交換網(wǎng)絡(luò)組成系統(tǒng)，如ＩＰ網(wǎng)絡(luò)、幀中繼／ＡＴＭ等是時延不確定、但有一定帶寬質(zhì)量保證的電路；通信帶寬可達２Ｍ ｂｉｔ／ｓ ，但通常使用在３８４ｋｂｉｔ／ｓ以下（如１２８ ｋｂｉｔ／ｓ）； 一般來講，可接收的圖像質(zhì)量要求３８４ ｋｂｉｔ／ｓ的傳輸速率。一個實際的點對點的視頻通信可能占據(jù)的帶寬是此帶寬的２．５倍左右。

    會議電視系統(tǒng)和其他應(yīng)用系統(tǒng)不同的是：分組交換網(wǎng)上的通信對時延和抖動較為敏感，如果網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量不能保證，會議是無法召開的。 Ｈ．３２３采用ＵＤＰ 作為傳輸層協(xié)議，以ＲＴＰ／ＲＴＣＰ協(xié)議作為音頻和視頻流的同步機制，并測量網(wǎng)絡(luò)的ＱｏＳ，采取ＱｏＳ測量和降低服務(wù)質(zhì)量相結(jié)合的辦法來保證會議正常進行。會議系統(tǒng)的碼流被打包成一個一個分組進行統(tǒng)計復用，不同的信息碼流要求下層網(wǎng)絡(luò)的承載提供不同的實時性要求和可靠性要求。例如對于音頻和視頻碼流，要求下層網(wǎng)絡(luò)提供實時性要求好的傳送機制，而對數(shù)據(jù)和控制信息要求提供可靠性傳送 。

    在Ｈ．３２３會議系統(tǒng)中，由于信道是基于統(tǒng)計復用的，其服務(wù)質(zhì)量（ＱｏＳ）問題是一個十分重要的問題。Ｈ．３２３版本２增加了服務(wù)質(zhì)量保證機制，例如：資源預(yù)留協(xié)議（ＲＳＶＰ 協(xié)議），為了在ＩＰ網(wǎng)上開放實時業(yè)務(wù)，要求會議系統(tǒng)中的各個節(jié)點能支持ＲＳＶＰ 協(xié)議，當終端向網(wǎng)守提出允許請求信號時，指出其需要預(yù)留傳輸資源，網(wǎng)守向終端確認進行資源預(yù)留的可能性和渠道。

    基于Ｈ．３２３的視頻終端通常通過局域網(wǎng)經(jīng)ＩＰ（路由器）網(wǎng)絡(luò)進行通信，因此除上述支持Ｈ．３２０的網(wǎng)絡(luò)可以使用外，還可使用ＡＴＭ和幀中繼網(wǎng)絡(luò)。國內(nèi)的Ｘ．２５網(wǎng)絡(luò)因為時延通常在８００ｍｓ甚至更大，故在對圖像質(zhì)量有較高要求時通常不予考慮。對會議電視系統(tǒng)影響較大的因素主要是帶寬和時延。利用ＤＤＮ組織Ｈ．３２３會議電視系統(tǒng)的通信帶寬通常為選定的會議電視設(shè)備速率（如３８４ ｋｂｉｔ／ｓ），再加上必要的ＩＰ開銷（一般為２０％）；系統(tǒng)需要使用網(wǎng)守以進行系統(tǒng)的呼叫建立與拆除、網(wǎng)絡(luò)帶寬控制等。幀中繼網(wǎng)絡(luò)的特性除具有ＤＤＮ電路特性外，通信基本帶寬（ＣＩＲ參數(shù)）為會議電視終端設(shè)備速率加上２０％左右的ＩＰ開銷，還應(yīng)再考慮增加少量ＩＰ分組變成幀中繼分組的開銷。

    基于Ｈ．３２３的系統(tǒng)種種優(yōu)越性引起人們廣泛的興趣。從國內(nèi)情況看，由于Ｈ．３２３系統(tǒng)的開放性與互操作性、大量智能化大樓的存在和迅速普及、以及其桌面會議電視系統(tǒng)價格低等優(yōu)點，它會受到更為廣泛的歡迎。國內(nèi)在該系統(tǒng)的建設(shè)方面一點不比國外落后，甚至還有超前的可能。

    Ｈ．３２３的會議系統(tǒng)允許會議的與會者以多種方式加入到會議中，如：ＬＡＮ接入（主要針對的用戶是單位團體）、ＰＳＴＮ接入和ＩＳＤＮ接入（主要針對的是分散用戶）等，ＰＳＴＮ接入的接入速率較低，只能提供較低質(zhì)量的會議服務(wù)，又分為ＰＰＰ接入和Ｈ．３２４接入；ＩＳＤＮ接入可以提供較好質(zhì)量的會議服務(wù)，分為ＰＰＰ接入和Ｈ．３２０接入。

    需要特別指出的是，盡管基于Ｈ．３２３的會議電視系統(tǒng)符合未來發(fā)展方向，但是對大型關(guān)鍵會議電視系統(tǒng)的工程實施上仍然要持慎重態(tài)度，這也可從ＩＴＵ－Ｔ連續(xù)推出Ｈ．３２３協(xié)議新版本看出。從系統(tǒng)的成熟程度看，國際與國內(nèi)工程成功實施并穩(wěn)定運行的尚不多見，特別是會議規(guī)模在３０點以上的系統(tǒng)。從可得到的有限資料顯示，規(guī)模在幾十點以上的Ｈ．３２３系統(tǒng)即使在美國等發(fā)達國家也正在進行試點工程，按照分期分批方式進行評估與實施。因此，無論是在ＤＤＮ、幀中繼，還是在ＡＴＭ網(wǎng)絡(luò)上組織Ｈ．３２３會議電視系統(tǒng)，都需要按照循序漸進方式實施，特別是較大規(guī)模系統(tǒng)的工程實施。

    會議電視系統(tǒng)的應(yīng)用

    在多媒體會議業(yè)務(wù)上，可以產(chǎn)生多種應(yīng)用系統(tǒng)，其中最具代表性的是，綜合業(yè)務(wù)多媒體會議系統(tǒng)、遠程醫(yī)療系統(tǒng)和遠程教學系統(tǒng)。

    在我國，會議電視系統(tǒng)的應(yīng)用有兩種形式：其一是由中國電信經(jīng)營的以預(yù)約租用方式使用的公用會議電視系統(tǒng)，系統(tǒng)覆蓋所有省會及主要地級城市。需要召開電視會議的單位事先進行預(yù)約，電視會議在中國電信的會場進行，對于偶爾召開電視會議的單位不妨考慮之。

會議電視系統(tǒng)的另一種方式是組建企業(yè)的專用系統(tǒng)。目前已建成專用系統(tǒng)的單位有：海關(guān)、公安、鐵路、銀行、電力、衛(wèi)生、石油、教育等部門，還有一些單位正在或者準備建設(shè)專用會議電視系統(tǒng)。

    建設(shè)會議電視系統(tǒng)時需要考慮這樣一些關(guān)鍵因素，需求分析，包括業(yè)務(wù)要求、系統(tǒng)規(guī)模、安全要求、功能、性能要求、可靠性、預(yù)算控制等；使用何種網(wǎng)絡(luò)類型，電路交換網(wǎng)絡(luò)或是分組交換網(wǎng)絡(luò)；采用何種系統(tǒng)制式（協(xié)議）：Ｈ．３２０還是Ｈ．３２３。