基于H.323网络视频会议系统的关键技术研究
2016-07-10公衍锟
公衍锟
本文结合了视频会议发展的历程,以及国内外先进的视频会议产品、技术,对H.323网络视频会议进行分析、研究。首先,在概述部分中,介绍了该视频会议系统的相关知识。然后,介绍了H.323网络视频会议中的关键技术,包括视音频编解码技术、音视频同步技术、P2P技术,以及应用层组播技术。在分析以上技术的基础上,提出了具体的解决方法与措施。希望可以促进该网络视频会议的快速发展。
【关键词】H.323 网络视频会议 技术研究
视频会议是以计算机网络技术为依靠,通过系统连续向多个与会者传递信息、活动图片,以及数据。从某种意义上来讲,视频会议就是一种通信系统。视频会议的优势在于,不同地理位置的与会者,可以采用图片、声音的交流方式,就某项工作进行洽谈。这样,不仅提高了工作的效率,而且节省了人力、物力、财力方面的资金投入。据相关数字统计,近年来国内外视频会议的市场占有率呈现出明显的上升趋势。与此同时,H.323视频会议系统由于在数据储存、处理中具有很大优势,所以受到了各大厂商的欢迎。
1 H.323协议概述
最早,会议电视系统采用传统的H.320标准。该标准的兼容性比较好。随着科技的快速发展,为了满足客户的深层需求,国际电信联盟制定了新的视频会议标准,即:H.323标准。该标准包括多个方面的内容。比如:终端设备、音频、视频、数据传输、网络连接、通信控制等。另外,基于多点会议,H.323安装了多个设备,包括(控制单元、设备、处理器、关守、网关)等。在以上协议中,最基本的单元是“域”。H.323协议终端设备包括三个,分别是终端、网关、多点控制单元。多点控制单元分为MC、MP,它的功能是提供多点会议。终端的作用是满足用户实时性、双向性的通信需求。终端设备具有可呼叫、不可呼叫的性质。网关主要是实现H.323终端、以及其他设备终端的通信服务。除此之外,H.323协议利用不同的网络,能够将本身的终端与其他终端连接在一起。
2 关键技术与解决方案
2.1 视音频编解码技术
与传统的模拟信号相比,数字视音频信号的优势更大。然而,由于数据庞大,给传输造成了很大困难。鉴于此,可以使用压缩技术来节省储存空间,提高传输的速度。另外,采用压缩技术,能够有效降低发射机的功率,并在当前的通信线路上,同时运行多种业务。在国际上有两个组织拥有制定音视频编码标准的权利,分别是MPEG(国际标准化组织的运动图像专家组)、VCEG(国际电信联盟视频编码专家组)。其中MPEG制定的标准为PMEG-1(VCD)、PMEG-2(DVD)、PMEG-4、PMEG-7、PMEG-21。VCEG制定的标准包括:H.261、H.262、H.263、H.264等。音视频编码技术诞生后,已经历经了十多年时间,其声音、图像的质量非常高,在视频会议系统中占据着重要的作用。
2.2 音视频同步
音视频同步指的是:在视频会议系统中,要求声音的口形与话音一致。当画面不流畅时,就会出现抖动的问题。上述问题的原因有两个。一方面,属于IP网络本身固有的问题。另一方面,数据在网络传输的过程中,间隔时间不均匀。针对以上问题,采用视频RTP时间戳驱动的办法,对语言采样的频率、播放的频率进行控制。具体应用的原理是:在发送终端上,插入时间戳。时间戳具有实时性的特点,当时间增加后,就会向前推移。在这种情况下,数据被发送到终端后,就会利用时间戳建立新的音频、视频时序。解码端根据新的音频、视频时序,可以完成解码。
2.3 P2P技术
P2P技术又被称为对等网络、对等计算机。使用该网络后,建立了计算机之间的对等关系。通常情况下,整个网络不再需要专门的集中服务器。在这种情况下,计算机除了是客户机外,还可以充当服务器的角色。实践证明,使用P2P技术后,减轻了服务器的负担,从而提高了网络的通畅性。因此,该技术相比传统的服务器,具有更大的优势。当前,P2P技术在视频会议中,存在3种结构。分别是:服务器基于P2P方式、索引服务器P2P方式,以及无服务器的P2P方式。其中,前两种结构在使用的过程中,具有操作简单的有点。但是由于存在潜在风险,所以具有一定的缺陷。第三种方式虽然没有单点失败危险,但是提高了客户负载。当前,第三种方式是P2P未来研究的重点,必须加大研究的力度。
2.4 应用层组播
组播技术指的是:在通信系统中,采用多点传输、协作传输的方式,提高数据传输的效率。该技术在Internet中发挥着重要的作用。最早,组播技术尝试在IP层提供通信功能。然而,在使用的过程中,受到网络技术设施的影响,所以不能大规模、大范围的使用。因此,受到了很大的限制。在科技力量的推动下,使组播技术得到了快速的发展,并且得到了广泛的应用。其具体原理为:利用组成员节点构建重叠网络,一方面实现组播功能,另一方面保证数据多点传输。另外,使用组播技术后,不要求网络层支持,从而保证了组播技术的顺利实施。尽管组播技术具有很多优势,但是依然存在一些局限。比如,系统没有充分了解IP网络,当节点参与到组网时,不能全面测试所有的网络参数,从而给逻辑链接优化带来了挑战。再如,主机对IP网络的拓扑结构欠缺了解,只能利用特性参数建立重叠网络,降低了逻辑链路的质量等。
3 结束语
视频会议不受地域、空间的限制,通过语言、图片传递的方式,满足了不同地域用户的交流需求。当前,视频会议在国内外得到了广泛的应用和发展。随着视频会议的快速发展,诞生了更多新的视频会议系统,比如H.323、H.264。这两种协议不仅提高了视频会议的质量,而且节约了成本。然而,视频会议在运行的过程中,还存在很多瓶颈问题。鉴于此,要求加大科研的力度,创造出更加先进的语言处理技术、音视频编解码技术等,从而推动视频会议的快速、稳定发展。
参考文献
[1]王娜.浅析基于H.323协议的网络视频会议系统[J].甘肃科技,2015(02).
[2]祝晓波.H323视频会议系统中音视频混和器的研究与实现[J].科技创新与应用,2014(12).
作者单位
北京市通州区公安消防支队 北京市 101101