系统主要由多点控制单元(Multipoint Control Unit,MCU)、视频会议终端和通信网络组成。图7-1是多点视频会议系统的基本架构。
图7-1 多点视频会议系统的基本架构
1.MCU多点控制单元
MCU是实现视频会议各用户终端间互联互通的核心设备,类似于电话通信网络中的数字程控交换机。主要功能是:多点转发、视/音频位流的混合与切换、会议控制和共享数据交换。
不论是电路交换网络(采用“建立连接→通信→释放连接”三阶段通信方式,如PSTN网),还是分组交换网络(采用数据存储转发通信技术方式,优点是:高效、灵活、迅速、可靠,如以太网、互联网),它们在逻辑链路上仍然都是点对点的通信方式。
在电路交换的数字视频会议系统中,由MCU多点控制单元直接控制和管理整个系统;在分组交换的数字视频会议系统中,MCU与网络交换机(Network switch)、路由器或服务器结合,组成功能更强大的视频会议系统。
MCU多点会议系统的网络结构是星形网络。每个MCU可连接多个(例如16个、32个或更多)视频会议终端或其他从属MCU。
MCU具有多个网络接口,可连接多个网络结点;当视频会议系统规模较大时,可以使用多个MCU级联扩展。
MCU可连接网络端口的实际数量与各网络端口实际使用的传输速率有关。例如:某台MCU可支持8个E1(2.04Mbit/s)速率的端口,即该MCU的总的传输速率处理能力为8×2.04Mbit/s=16Mbit/s。如果网络端口实际使用384kbit/s速率传输时,则最多可支持61个384kbit/s网络连接端口。但是每台MCU还有最大连接端口数量的限制。
在扩展视频会议系统时,可将多台MCU级联使用,但一般不超过2级级联,主要是考虑到级联使用时会增加系统延时、视/音频信号的同步和网络控制等要求。图7-2是MCU级联扩展视频会议系统示意图。
MCU具有收、发两种状态的多点转发服务功能。发送状态的处理功能是将各视频会议终端送来的视/音频编码信号和图文数据信号先进行去多路复用,并把分离出来的音频、视频、数据和信令等数字信号送到相应的处理单元,然后再把处理后的各种数据进行路由选择、数据广播、会议控制、定时控制和呼叫处理等。处理后的信号再由复用器按H.221格式组帧,然后经网络端口转发到其他相应的视频会议终端。接收状态的处理过程与发送状态相反。图7-3是MCU的结构框图。
图7-2 MCU级联扩展视频会议系统示意图
图7-3 MCU的结构框图
每个网络端口应至少支持P×64kbit/s(P=1~30)各种不同通信速率(64~2048kbit/s);能自动选择适应不同速率、不同类型的通信网络和不同通信协议的会议终端。如果网络中有的会议终端不具备高速传输能力,MCU就会将所有视频会议终端的通信速率自动降低,统一在都能接收的较低的速率上。
MCU具有主席控制、语音控制和演讲人控制等会议控制功能。点对点的可视电话系统不需使用MCU。
2.视频会议终端
视频会议终端的职责是将会场的实况图像、声音和图文数据信号进行采集、压缩编码、数据打包、多路复用,然后通过传输信道送到MCU多点转发服务系统。它还要把从信道接收到的视频会议的数据信息去多路复用,分解各路视/音频及数据,并解码还原成各会场的图像、声音及数据信号,供图像显示器和扩声系统播放。(www.daowen.com)
为了获得良好的会议效果,编解码器的传输速率最好为2Mbit/s(E1速率),至少也要达到384kbit/s,否则图像质量就难以保证了。
视频会议终端设备包括:视/音频编解码器、自动跟踪会议摄像机、拾音传声器、扩声系统、大屏幕显示系统和硬盘录像/录音存储系统,如图7-4所示。
图7-4 视频会议系统的终端设备
3.通信网络
通信网络环境的类型不同,获得的图像质量也不同。例如:
1)384kbit/s的ISDN综合业务数字网,可支持CIF(352×288像素)图像分辨率、30帧/s的图像质量和调频广播的声音质量。
2)128kbit/s的ISDN综合业务数字网,可支持CIF或QCIF(176×144像素)图像分辨率、10~20帧/s的图像质量和调幅广播的声音质量。
3)PSTN公共电话通信网络只支持6~10帧/s(不连续的动画图像)、QCIF图像分辨率或更低质量的图像质量,因此只用于可视电话系统。
4)155Mbit/s的ATM异步宽带通信网的图像质量可达到高清电视的图像质量和广播级的音质。由于视频会议系统的视频信号数字化后的码率约为150Mbit/s,因此,ATM异步宽带通信网可传输不经数据压缩的高清晰电视图像。
视频会议的通信网络有两类,一类是各专业单位(如政府、部队、公安、教学、卫生和企业集团等)自建的专用宽带通信网;另一类是租用电信系统的通信网络,如DDN数字数据网、ATM异步传输通信宽带网、ISDN综合业务数字网、PSTN公共交换电话通信网或IP互联网。由于视频会议终端不能和网络上其他非视频会议终端任意互通,因此这两类通信网络都具有专网性质。
视频会议终端设备与不同的通信网络互相连接,需要配置适合各类通信网络的网络接口。目前常用的网络接口有以下几种:
(1)DDN数字数据网的T1/E1接口:
T1/E1是1.544Mbit/s/2.04Mbit/sPCM脉冲编码调制通信标准的转换接口。
T1是以1.544Mbit/s(64kbit/s×24路)速率传输PCM制式信号的北美24路通信标准。
E1是以2.048Mbit/s(64kbit/s×30路)速率传输PCM制式信号的欧洲30路通信标准。
(2)ISDN综合业务数字网的基群接口:ISDN是多种基本速率(BRI)的用户网络接口,如128kbit/s、256kbit/s…30×64kbit/s。
(3)ATM异步传输网络接口:155.2Mbit/s速率。
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