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如何基于IP網(wǎng)絡構建視頻會議系統(tǒng)技術
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日期:2018-09-26 14:51:27
1、前言
隨著多媒體計算機技術和通信技術的發(fā)展,產(chǎn)生了一種新的技術——多媒體通信技術,它是多媒體、通信、計算機和網(wǎng)絡等相互滲透和發(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)絡中更好、更快地實現(xiàn)視頻、音頻的傳送已成為當今的研究熱點之一。
2、基于IP網(wǎng)絡構建視頻會議系統(tǒng)的技術要求
隨著IP網(wǎng)絡的速率越來越高,從窄帶走向?qū)拵В休d業(yè)務從非實時走向?qū)崟r,IP技術已成為實現(xiàn)視頻、音頻、數(shù)據(jù)等綜合業(yè)務的最佳選擇。在IP網(wǎng)絡上建立視頻會議系統(tǒng)需要多種技術支持,是比較復雜、完整的多媒體應用系統(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。以一幀1024×768像素的圖像為例,假如用12bit表示每個像素,則共需要9.4Mb,假如按照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標準,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壓縮比更高的標準,節(jié)約了50%的編碼率,而且對網(wǎng)絡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)絡的多播技術多播是一種多地址廣播,發(fā)送與接收是一對多的關系。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)應用中,將一個節(jié)點信號傳送到各個節(jié)點時,無論是重復采用點對點通信,還是采用廣播的方式,都會嚴重浪費網(wǎng)絡帶寬,而多播技術將數(shù)據(jù)傳送分布到網(wǎng)絡節(jié)點中,減少了網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)總量。
2.4要有相適應的傳輸協(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,負責反饋控制、檢測QoS和傳遞相關信息,對RTP的數(shù)據(jù)收發(fā)做相應調(diào)整,使之最大限度地利用網(wǎng)絡資源。
2.5要提供服務質(zhì)量保證網(wǎng)絡服務質(zhì)量是網(wǎng)絡與用戶之間以及網(wǎng)絡上互相通信的用戶之間關于信息傳輸與共享的質(zhì)量約定。第一,在任何網(wǎng)絡中,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于會場的完整信息。第三,答應一定的丟包率。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,因此可以答應一定的傳輸誤碼,丟包率應控制在人能接受的范圍內(nèi)。
3、基于IP網(wǎng)絡構建視頻會議系統(tǒng)的協(xié)議
基于IP網(wǎng)絡構建視頻會議系統(tǒng)的標準主要有: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上的一個應用,增加了信令和QoS要求,借鑒了其它Internet標準和協(xié)議的設計思想,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,應用也不是很多。