视讯会议技术原理.ppt

华为3Com培训中心视讯会议技术原理视讯会议技术原理视讯会议技术原理视讯会议技术原理ISSUE 1.0ISSUE 1.0学习目标学习目标学习目标学习目标l视讯会议技术发展视讯会议技术发展l视音频编解码基本原理视音频编解码基本原理l视讯会议常见协议视讯会议常见协议l视讯会议产品基本组成视讯会议产品基本组成l视讯会议网络基本组网视讯会议网络基本组网学习完本课程，您应该能够了解：学习完本课程，您应该能够了解：2课程内容课程内容课程内容课程内容第一章第一章 视讯会议基础视讯会议基础第二章第二章 视音频技术视音频技术第三章第三章 视讯会议框架协议视讯会议框架协议第四章第四章 视讯会议网络系统视讯会议网络系统3第一章第一章第一章第一章 视讯会议基础视讯会议基础视讯会议基础视讯会议基础l视讯会议概念视讯会议概念 l视讯技术发展视讯技术发展l视讯网络架构视讯网络架构l视讯网络关键技术视讯网络关键技术4视讯会议概念视讯会议概念视讯会议概念视讯会议概念l集图象、语音、数据于一体的多媒体交互式实时通信业务l实现人类“面对面”远程沟通的梦想5视讯技术发展视讯技术发展视讯技术发展视讯技术发展l60年代初，模拟会议电视系统逐渐商用l60年代末期，在压缩编码技术推动下，由模拟系统转向数字系统l80年代初期，非标的2Mbit/s彩色数字会议电视系统推出l80年代末，CCITT（ITU-T前身）形成了H.200系列建议，规定了统一的视频输入输出标准、算法标准、误码校验标准及一系列互通的模式转换标准，解决了不同厂商的设备互通问题，极大地推动了会议电视的发展l1990年CCITT 发布了H.320标准，主要针对电路交换的窄带ISDN网 l1996年，随着IP网络的迅速发展，逐渐成为一种主要的传输网络，为了实现在IP网络上开展视讯业务，ITU-T发布了H.323的视讯标准6视讯技术发展（续完）视讯技术发展（续完）视讯技术发展（续完）视讯技术发展（续完）l1999年ITU-T的VCEG（视频编码专家组）和ISO/IEC的MPEG（活动图像编码专家组）开发了新的视频编码标准H.2647视讯网络架构视讯网络架构视讯网络架构视讯网络架构l视讯网络通常由以下四部分组成：è业务管理中心èMCU（多点控制单元）è传输网络è视讯终端业务管理中心MCU传输网络传输网络传输网络传输网络终端终端终端终端8视讯网络关键技术视讯网络关键技术视讯网络关键技术视讯网络关键技术l视音频压缩技术è视频：H.261、H.263、H.264è音频：G.711、G.722、G.723、G.728、G.729l多点控制技术èMCU控制技术l传输及接口技术è传统网络：PSTN、ISDN、DDN、…è宽带网络：IPl国际标准èH.320èH.3239问题问题问题问题lIP网络中使用哪个视讯会议框架协议？l视讯网络通常有哪四部分组成？10课程内容课程内容课程内容课程内容第一章第一章 视讯会议基础视讯会议基础第二章第二章 视音频技术视音频技术第三章第三章 视讯会议框架协议视讯会议框架协议第四章第四章 视讯会议网络系统视讯会议网络系统11第二章第二章第二章第二章 视音频技术视音频技术视音频技术视音频技术l数字音频原理数字音频原理 l音频编码标准与算法音频编码标准与算法l视频压缩原理视频压缩原理l视频编解码协议视频编解码协议12数字音频原理数字音频原理数字音频原理数字音频原理13编码编码类型类型算法算法名称名称数据率数据率标准标准应用应用质量质量波形编码PCM均匀量化公共网ISDN配音4.0-4.5μ(A) μ(A)64kbit/s G.711APCM自适应量化DPCM差值量化ADPCM自适应差值量化32kbit/s G.721SB-ADPCM子带一自适应差值量化64kbit/s G.7225.3kbit/s 6.3kbit/sG.723参数 编码LPC线性预测编码2.4kbit/s 保密2.5-3.5混合 编码CELPC码激励LPC4.8kbit/s 移动通信3.7-4.0VSELP矢量和激励LPC8kbit/s 语音邮件 RPE-CELP长时预测规则码激励13.2kbit/s ISDN LD-CELP低延时码激励LPC16kbit/ G.728G.729MPEG多子带感知编码128kbit/sCD 5.0音频编码标准与算法音频编码标准与算法音频编码标准与算法音频编码标准与算法14视频压缩原理视频压缩原理视频压缩原理视频压缩原理FDCTIDCT量化器逆量化器熵编码器熵解码器量化表量化表熵编码表熵编码表源图象数据压缩图象数据压缩图象数据重构图象数据8×8图象块DCT基编码器DCT基解码器（a）图象压缩编码步骤（b）图象解压缩步骤15视频压缩原理（续完）视频压缩原理（续完）视频压缩原理（续完）视频压缩原理（续完）13914414915315515515515514415115315615915615615615015516016315815615615615916116216016015915915915916016116216215515515516116116116116015715715716216216116316215715715716216216116116315815815814414614915215415615615614815015215415615615615615515615715815815715615516016116116216115915715516316316416316216015815616316416416416216015815716016116216216216115915815815916116116216115915816111016244051611212141926586055141316244057695614172229518780621822375668109 103 772435556481104 1139249647887103 121 120 10172929598112100 103 99150-100000-2-1000000-1-100000000000000000000000000000000000000000000002400-1000000-24-12000000-14-130000000000000000000000000000000000000000000000235.6 -1.0-12.1-5.202.1-1.7-2.71.3-22.6-18.5-6.2-3.2-2.9-0.10.4-1.2-10.9-9.3-1.61.50.2-0.9-0.6-0.1-7.1-1.90.21.50.9-0.10.00.3-0.6-0.81.51.6-0.1-0.70.61.31.8-0.2-1.6-0.3-0.81.51.0-1.0-1.3-0.4-0.3-1.5-0.51.71.1-0.8-2.61.6-3.8-1.81.91.2-0.6-0.4源图象样本重构图象样本FDCT系数量化表…16视频编解码协议视频编解码协议视频编解码协议视频编解码协议17问题问题问题问题lITU-T组织提出哪些视频编解码协议？18课程内容课程内容课程内容课程内容第一章第一章 视讯会议基础视讯会议基础第二章第二章 视音频技术视音频技术第三章第三章 视讯会议框架协议视讯会议框架协议第四章第四章 视讯会议网络系统视讯会议网络系统19第三章第三章第三章第三章 视讯会议框架协议视讯会议框架协议视讯会议框架协议视讯会议框架协议lH.320协议栈协议栈 lH.323协议栈协议栈lH.323网络组成网络组成l简化的简化的H.323呼叫过程呼叫过程lSIP协议协议20H.320H.320协议栈协议栈协议栈协议栈Call Control and SignalingDataMediaISDNH.221AudioCodecG.711G.722G.728VideoCodecH.261H.263H.242H.243H. 230 CTL&INDT.120H.320H.224H.281l在传统电路交换数字网络（如ISDN）上传输音频与视频的框架标准E1V.35…21lH.221远程视听服务的组帧标准lH.242端对端的互通规程lH.243多个终端与MCU之间的通信规程lH.230视听系统的帧同步控制和指示（C&I）标准lH.224利用LSD/HSD/MLP通道的实时控制协议lH.281远端摄像机控制标准lH.261和H.263 图像压缩标准（支持QCIF和CIF图像格式）lT.120系列H.320框架内的数据会议的相关建议lG.711A律, μ律语音编解码lG.722SB-ADPCM 语音编解码lG.728LD-CELP语音编解码H.320H.320协议栈（续完）协议栈（续完）协议栈（续完）协议栈（续完）22H.323H.323协议栈协议栈协议栈协议栈Call Control and SignalingDataMediaIPUDPRTPAudioCodecG.711G.722G.723G.728G.729VideoCodecH.261H.263H.264RTCPH.225Q.931H.225RASH.245T.120TCPTCPUDPTCPH.323l在IP宽带网络上传输音频与视频的框架标准l目前业界最热门视讯会议协议23lH.225：呼叫信令协议和媒体流打包协议èQ.931：H.323节点之间的呼叫信令èRAS： H.323节点和GK以及GK之间的通信èRTP/RTCP：实时传输协议，用来传输视、音频流lH.245：会议控制协议，用于能力和媒体控制lT.120：如何召开数据会议lH.261、H.263和H.264 图像压缩标准（支持QCIF和CIF图像格式）lG.7XX 语音编解码协议H.323H.323协议栈（续完）协议栈（续完）协议栈（续完）协议栈（续完）24H.323H.323网络组成网络组成网络组成网络组成25H.323 H.323 终端（终端（终端（终端（TerminalTerminal））））lH.323终端是IP视讯网络客户端,是直接面向用户的设备,一般支持下面的协议èH.225 呼叫信令èH.245 控制信令èRTP/RTCP 实时传输协议è语音编解码è视频编解码26H.323 H.323 网关（网关（网关（网关（GatewayGateway））））l网关提供了转换功能è比如,H.323网关可以提供包交换网络(IP网)跟电路交换网络(PSTN)之间的转换è另外H.323网关也可以提供传输格式的转换,H.323和非H.323端点的转换或者编码的转换27H.323 H.323 网守（网守（网守（网守（GatekeeperGatekeeper））））l网守提供下面的功能èAddress translationèAdmission controlèBandwidth controlèZone managementèCall control signaling (optional)èCall authorization (optional)èBandwidth management (optional)èCall management (optional)l网守在H.323系统中是可选的,但是一旦它存在,所有的H.323 端点在呼叫之前都必须向网守注册,获取权限28H.323 H.323 多点控制单元（多点控制单元（多点控制单元（多点控制单元（MCUMCU））））lMCU 提供了三方或者多方会议的支持l一个MCU由两部分组成:èMultipoint Controller (MC) – 提供控制功能èMultipoint Processor (MP) – 接收,处理audio,vedio和/或数据流29简化的简化的H.323呼叫过程呼叫过程MCU网守网守终端终端 RAS消息消息Call Signaling消息消息1. ARQ2. ACF/ARJ5. ARQ6. ACF/ARJ3. SETUP4. Call Proceeding7.Alerting8.ConnectH.245消息消息RTP 媒体通道媒体通道30H.323是是由由国国际际电电联联提提出出，，更更多多的的是是将将原原有有电电信信级级电话网网络络中中的的电电路路线线路路转转换换为为IP线线路路，，而而SIP侧侧重重于于将将IP电话作作为为Internet上上的的一一个个应应用用。

SIP是是视视讯讯会会议议领领域域正正在在研研究究的一个热门协议的一个热门协议SIPSIPSIPSIPl面向internet应用的设计l同HTTP、SMTP等internet应用协议一样，最求实现简单、开放、灵活l采用文本协议l可扩展性好：通过在报文头域增加新的消息类型来支持新的业务给厂商留下了足够的扩展空间，但相应的带来了互通上的困难，标准有待成熟SIPSIP协议协议协议协议31问题问题问题问题lH.323网络由哪几部分组成？l简化的H.323呼叫过程？32课程内容课程内容课程内容课程内容第一章第一章 视讯会议基础视讯会议基础第二章第二章 视音频技术视音频技术第三章第三章 视讯会议框架协议视讯会议框架协议第四章第四章 视讯会议网络系统视讯会议网络系统33第四章第四章第四章第四章 视频会议网络系统视频会议网络系统视频会议网络系统视频会议网络系统l终端工作原理终端工作原理 lMCU工作原理工作原理l业务管理中心业务管理中心l视讯传输网络发展视讯传输网络发展l视讯会议典型组网视讯会议典型组网lIP网络技术要求网络技术要求l视讯会议应用趋势视讯会议应用趋势34终端工作原理终端工作原理终端工作原理终端工作原理35终端工作原理（续完）终端工作原理（续完）终端工作原理（续完）终端工作原理（续完）l终端最简配置IP网络网络36MCUMCU工作原理工作原理工作原理工作原理lMCU是会议电视的控制核心。

当参加会议的终端数量多于2个时，必需通过MCU来进行控制所有终端都要通过标准接口连接到MCU，通过MCU完成图像交换、混音、及控制37MCUMCU工作原理（续完）工作原理（续完）工作原理（续完）工作原理（续完）lMCU网络连接示意图IP网络网络业务管理中心38业务管理中心业务管理中心业务管理中心业务管理中心l视讯会议建立l视讯会议控制39视讯传输网络发展视讯传输网络发展视讯传输网络发展视讯传输网络发展l趋势一：电路交换向分组交换网络发展趋势一：电路交换向分组交换网络发展è电路交换：保证带宽、但网络资源利用率低è分组交换：网络资源利用率高，但带宽不保证l趋势二：专用网络向非专用网络发展趋势二：专用网络向非专用网络发展è专用网络：E1、V.35，采用静态连接方式，网络资源专供会议电视使用è非专用网络：IP，采用动态连接方式，灵活、资源利用率高，网络资源在不开会时间内可以供其他的应用40视讯会议典型组网视讯会议典型组网视讯会议典型组网视讯会议典型组网传输网络传输网络终端终端l点对点通信网络41MCU传输网络传输网络终端传输网络传输网络终端终端终端l单级MCU通信网络视讯会议典型组网（续）视讯会议典型组网（续）视讯会议典型组网（续）视讯会议典型组网（续）42终端终端终端终端MCU终端下级MCU上级MCUMCUlMCU级联通信网络视讯会议典型组网（续完）视讯会议典型组网（续完）视讯会议典型组网（续完）视讯会议典型组网（续完）43IPIP网络技术要求网络技术要求网络技术要求网络技术要求l中华人民共和国通信行业标准《IP网络技术要求－－网络性能参数与指标》 ：è进行多媒体传输（视讯业务），网络性能要求达到1级或1级以上 44 报文分类报文分类 源地址源地址 目的地址目的地址 源端口源端口 目的端口目的端口 协议类型协议类型IP优先级优先级/DSACL分类分类EFAFBE队列队列PQWFQCBWFQ入入队队出出队队令牌令牌令牌桶令牌桶出接口出接口入接口入接口高优先级高优先级中优先级中优先级低优先级低优先级丢弃丢弃CARGTS设定优先设定优先级和带宽级和带宽拥塞避免拥塞避免 流量整形流量整形lIP网络Qos保证è视讯业务数据设置高优先级IPIP网络技术要求（续完）网络技术要求（续完）网络技术要求（续完）网络技术要求（续完）45l视讯终端è低端：进入家庭，音视频为主，简单易用è无线：通过3G移动通信网，实现移动视讯è高端：多媒体通信平台，满足专业应用l应用è远程教学è远程医疗è远程技术交流、工程会议、协作研发è应急通信、防灾防讯è远程视频商务视讯会议应用趋势视讯会议应用趋势视讯会议应用趋势视讯会议应用趋势46问题问题问题问题l视讯会议典型组网模式有哪些？47总结总结总结总结l音频、视频基本技术l视讯会议领域协议l终端、MCU等核心设备基本原理l视讯网络基本组网模式lIP网络承载视讯会议要求48华为3Com技术有限公司华为3Com公司网址: www.huawei-华为3Com技术论坛网址: forum.huawei-49。