視頻會議系統(tǒng)傳輸的是多媒體數據,聲音和動態(tài)圖像的源信號的數據量較大,無法在一般條件的數字線路上傳輸。同時,基于對實際使用效果的要求,要求傳輸的聲音、圖像信號連續(xù)平滑,其他輔助功能易于使用。因此,對系統(tǒng)在聲音/圖像壓縮、通訊線路條件、數據/應用程序共享等方面都有很高的技術要求。本文將從目前視頻會議的主要技術、解決方案及未來技術趨勢、網絡技術標準等方面進行探討,希望為該領域的研發(fā)人員提供參考。
視頻會議系統(tǒng)的關鍵技術
1)多媒體信息處理技術
多媒體信息處理技術主要是針對各種媒體信息進行壓縮和處理。視頻會議的發(fā)展過程也反映出信息處理技術特別是視頻壓縮技術的發(fā)展歷程。目前新的理論、算法不斷推進多媒體信息處理技術的發(fā)展,進而推動著視頻會議技術的發(fā)展。特別是在網絡帶寬不富裕的條件下,多媒體信息壓縮技術已成為視頻會議最關鍵的問題之一。
與基于PC機的CPU技術、基于專用芯片組技術相比較,媒體處理器因為具有特有的數字視音頻輸入輸出接口、多媒體協(xié)處理器等使應用變得更加簡單,而且設備廠家可以根據市場變化隨時進行軟件應用的調整,及時適應市場需求,而不會受制于專用芯片組本身的技術限制。媒體處理器支持的嵌入式操作系統(tǒng)以及軟件優(yōu)化,使視頻會議系統(tǒng)更加高效、穩(wěn)定、可靠。媒體處理器技術事實上已經成為視頻會議的核心芯片技術,將來還將服務于3G可視手機等終端產品。
在視頻會議系統(tǒng)中,目前的媒體處理器主要有:Philip公司的TriMedia系列及新品PNX1500、美國ESS公司的LVP、 ADI公司的ADSP2106X器件及Blackfin處理器、TI公司的C6X、C8X以及新推出的DM642多媒體DSP芯片,這些媒體處理器高速的運算能力可以實現適合不同協(xié)議的視頻會議通信終端。采用這些芯片可以很方便地實現MPEG視頻和音頻處理、H.263視頻處理,還可以實現其它的多媒體應用如DVD、數字機頂盒、數字電視等。
2)寬帶網絡技術正在迅速發(fā)展的IP網絡,由于它是面向非連接的網絡,因而對傳輸實時的多媒體信息而言是不適合的,但TCP/IP協(xié)議對多媒體數據的傳輸并沒有根本性的限制。目前世界主要的標準化組織、產業(yè)聯(lián)盟、各大公司都在對IP網絡上的傳輸協(xié)議進行改進,并已取得初步成效,如 RTP/RTCP、RSVP、IPv6等協(xié)議。為在IP網絡上大力發(fā)展諸如視頻會議之類的多媒體業(yè)務打下了良好的基礎。據預測,IP網上的視頻會議業(yè)務將會大大超過電路交換網上的視頻會議業(yè)務。
Internet的網絡規(guī)模和用戶數量迅猛發(fā)展,如何進一步擴展網上運行的業(yè)務種類并提高網絡的服務質量是目前人們最關心的問題。由于 IP協(xié)議是無連接協(xié)議,Internet網絡中沒有服務質量的概念,不能保證有足夠的吞吐量和符合要求的傳送時延,只是盡最大努力(Best- effort)來滿足用戶的需要,所以如果不采取新的方法改善目前的網絡環(huán)境,就無法大規(guī)模發(fā)展新業(yè)務。
在現有的網絡技術中,從支持QoS的角度來看,ATM作為繼IP之后迅速發(fā)展起來的一種快速分組交換技術具有得天獨厚的技術優(yōu)勢。因此 ATM曾一度被認為是一種處處適用的技術,人們最終將建立通過網絡核心便可到達另一個桌面終端的純ATM網絡。但是,實踐證明這種想法是錯誤的。首先,純 ATM網絡的實現過于復雜,導致應用價格高,難被大眾所接受。其次,在網絡發(fā)展的同時,相應的業(yè)務開發(fā)沒有跟上,導致目前ATM的發(fā)展舉步維艱。第三,雖然ATM交換機作為網絡的骨干節(jié)點已經被廣泛使用,但ATM信元到桌面的業(yè)務發(fā)展卻十分緩慢。
由于IP技術和ATM技術在各自的發(fā)展領域中都遇到了實際困難,彼此都需要借助對方以求得進一步發(fā)展,所以這兩種技術的結合存在必然性。多協(xié)議標簽交換(MPLS)技術就是為了綜合利用網絡核心的交換技術和網絡邊緣的IP路由技術各自的優(yōu)點而產生的。其特點如下:
(1) 基于單一的轉發(fā)機制,可在同一網內同時支持多種業(yè)務類型的轉發(fā);(2)通過短小固定的標簽,采用精確匹配尋徑方式取代傳統(tǒng)路由器的最長匹配尋徑方式; (3)通過集成鏈路層(ATM、幀中繼)與網絡層路由技術,解決了Internet擴展、保證IP QoS傳輸的問題;(4)利用顯式路由功能同時通過帶有QoS參數的信令協(xié)議建立受限標簽交換路徑(CR-LSP),因而能夠有效地實施面向全國的流量工程。目前MPLS技術在QoS標簽分配信令、解決VC合并、傳輸分類業(yè)務等許多方面還存在很多難點,需要進一步完善。
3)分布式處理技術視頻會議實現點對點、一點對多點、多點之間的實時同步交互通信。視頻會議系統(tǒng)要求不同媒體、不同位置的終端的收發(fā)同步協(xié)調,多點控制單元(MCU)有效地統(tǒng)一控制,使與會終端數據共享,有效協(xié)調各種媒體的同步傳輸,使系統(tǒng)更具有人性化的信息交流和處理方式。通信、合作、協(xié)調正是分布式處理的要求,也是交互式多媒體協(xié)同工作系統(tǒng)(CSCW)的基本內涵。因此從這個意義上說,視頻會議系統(tǒng)是CSCW主要的群件系統(tǒng)之一。