什么是视频会议系统？

北京移动欣智通讯技术有限公司总经理助理/系统工程师　刘勇 2004/03/23

图一　视频会议效果图

　　如何快速、高效、经济地解决这些问题？

　　答案是使用视频会议。需要开会的每个会场安装一套视频会议终端，接上电视机、摄像头、麦克风等附件，再接入相应的宽带网络如IP，ISDN，E1/T1等，即可实现视频、音频、数据的实时传送，从而让我们真正实现天涯共一室的梦想。随着现代视频压缩技术，尤其是宽带网络的日益完善和发展，实时视频通讯已成为宽带网络中除电视、数据之外的第三大服务内容。

　　如果有这么一套视频会议系统，那么欧洲的老板只需坐在其办公室即可同各大洲的他的下属们面对面地商讨公司业务；党中央国务院的会议精神可以通过网络直接传到各县、乡、镇，任一乡镇的会场图像亦可实时传给中央；北大各分校学生可即时向北大授课的教授提问；如《DA师》中的军队渡海画面可以在指挥中心实时展现；各行业远程诊断、远程指挥、远程抉择等都能成为现实。

　　这种不受地域限制、建立在宽带网络基础上的双向、多点、实时的视音频交互系统就称为远程视频会议系统。

二、 采用远程视频会议系统的优势

（一） 节约会议的经费、时间
·在我国，召开一次全国32个省市自治区的电视会议，费用仅为5万元。相同规模的会议若在宾馆召开，会议费用将高达100万元。
·据统计，日本、美国之间开通1小时的国际电视会议，双方总资费不超过50万日元，并能允许10多人直接参会，通过数据流、投影等可以让所有员工旁听。但50万日元远远不能支付1个人的出差费用。
·据相关资料，各级管理机构的工作人员每年参加会议的时间约占全部工作时间的30%以上；每年用于公务出差的费用高达300亿元，而每次开会或会面中约有80%的时间需花费在路途中。

（二） 提高开会的效率
·由于召开电视会议的费用大致与开会的时间成正比，可促使与会代表节省时间，提高效率。
·由于参加会议的人员就在本地，和会议有关的材料、文件、实物都在身边，可以充分方便地交流。

（三） 适应某些特殊情况
·对于某些交通状况不好，特别是地处山区、边疆的城市，视频会议将带来极大的方便。
·在一些紧急场合，如救灾、防汛，战地会议等，可以用视频会议系统及时了解或发布紧急情况和决策，收效则难以用金钱来衡量。

（四） 增加参会人员
·视频会议可当作高质量的可视电话，连线两方诉说心情，也可多人多点参加形成会议。
·同时，视频会议系统具有投影、VGA端口以及数据流功能可以随时增加会议代表甚至召开全体会议。总部决策可即时传达到所有员工。

三、视频会议的实现方式

　　当前，视频会议的实现方式有三种：（1）广电系统（电视台）常用的电视直播式视频会议；（2）MPEG1、MPEG2压缩格式VOD视频传输式视频会议系统；（3）ITU(国际电信联盟)提出的基于H.261/H.263视频压缩格式的H.320/H.323规范的视频会议系统。

　　我们需要什么样的视频会议系统呢？首先是价格适度，能为大多数行业用户承受及使用的视频会议系统才是真正意义上的视频会议系统。其次是技术上的指标：实现高质量图像/声音传输但带宽越低越好；双向交互、需要支持长时间开机工作（低功耗）；操作简单，无需专业知识，操作失误也无损坏；应无操作系统，不怕病毒攻击、不怕突发性断电、应具备多种网络接口（ISDN，IP，V.35，E1/T1）、具有自适应功能，完全智能化、稳定可靠，返修率低等等。

　　那么以上三种实现方式哪一种才是真正意义上的视频会议系统呢？让我们来分析一下：

　　（1） 电视台电视直播式视频会议。此方式需要租用专用的卫星通道，传输方式为单向转输，若要双向则必须租用两个信道。租用卫星的费用非常昂贵，时间越长，费用越高。另外会议方式需要专业技术人员，还必须通过复杂的审批手续。因此这种会议方式只能供一些特种行业单位如中央电视台使用。

　　（2） MPEG1、MPEG2压缩格式的视频会议系统。由于MPEG1的传输需要1.5M的带宽，MPEG2需要3M的带宽，且图像质量将随网络传输距离急剧下降，通常只能用于本地的高速网段上。试想要实现文章开头的视频会议，则需欧美、欧亚、欧非之间建立几条高达几M带宽单纯用于视频会议的网络，这是不可想象的。即使是国内亦只有电信局这些具有自己网络资源的职能部门才能建立这种基于高带宽的专用的视频会议系统。而且随着IP网络的普及，这种高度浪费带宽资源的工作模式势必走向淘汰。

　　（3） 基于ITU（国际电信联盟）H.320、H.323系列标准以及MPEG4压缩格式的视频会议系统的出现才使高贵的视频会议进入商用领域。但是由于MPEG4标准定立很晚，各家先行开发的MPEG4标准并不十分统一，这就造成了MPEG4标准的视频会议系统先天兼容性不足。现阶段市场上技术成熟并占真正主导地位的是基于H.320/H.323标准的视频会议系统。这种实施价格平易近人，网络要求不高（通常仅需要共享数据广域网或使用ISDN甚至使用Internet），技术已经成熟的视频会议系统才我们真正意义上的视频会议系统。H.323是指基于IP方式进行传输的视频会议；H.320是以IP以外的其它网络方式进行传输的视频会议，通常有ISDN，DDN，帧中继，ATM等等。以业界高端视频会议终端生产厂商挪威泰德视讯公司（TANDBERG）H.323/H.320视频会议终端T6000型为例，其工作带宽为64kbps-3Mbps，实际应用中建议使用384kbps-768kbps就可达到VCD级的传输效果（iCIF模式，352x576分辨率，50场/秒，PAL制）。在H.323协议（IP）环境中视频会议系统可与其他业务如IP语音，IP数据共享带宽，从而可以让用户将已有的宽带广域数据网改造为视频、音频、数据三网合一的综合性平台，从而更充分地利用已有网络的网络资源。

四、视频会议系统的组成

图二：视频会议系统的组成

　　会议系统的组成非常简单，每个会场安放一台视频会议终端，终端接上电视机作为回显设备、接上网络作为传输媒介就可以了。一台终端通常有一台核心编解码器、一个摄像头，一个全向麦克风以及一个遥控器。核心编解码将摄像头和麦克风输入的图像及声音编码通过网络传走，同时将网络传来的数据解码后将图像和声音还原到电视机和音响上，即实现了与远端的实时交互。终端通过呼叫IP地址或ISDN号码进行连接（专线无需拨号）。但在有三点会场就必须采用MCU（视频会议多点控制单元）进行管理。

　　同电话交换机相似，MCU（多点控制单元）的作用就是在视频会议三点以上时，决定将哪一路（或哪四路合并成一个）图像作为主图像广播出去，以供其他会场点收看。所有会场的声音是实时同步混合传输的。在具有MCU的会议系统里，所有终端的音视频数据均实时传到MCU供选择广播。MCU的数据流量较大，通常接于网络的中心交换机上，控制人员通过笔记本电脑调用MCU管理界面在会场进行远程管理。呼叫方式可以由控制人员由MCU呼叫各个终端，亦可由各终端呼叫控设置好的会议号。

图三：视频会议系统终端构成

　　如果客户规划的视频会议系统网络比较大，在MCU下面还可建立另外视频会议网，两个网的MCU实现视音频交换，此种方法叫MCU的级连。比如，中央到各省的视频会议网络带宽为2M，省上自己亦有自己的视频会议系统。中央开会用自己的MCU，省上开会用省上的MCU，需要上传下达时，将MCU级连起来就可以了。级连的好处一是管理上不会混乱；二是到中央的带宽亦不允许省下面几十点的数据全挤到这上面来。

五、视频会议系统终端的工作原理

图四：视频会议终端的工作原理

　　如图所示：视频会议终端将输入进来的视频使用H.261、H.263或H.264协议、音频使用G.711、G.722或G.728、数据、控制信令进行单独编码，然后将编码后的数据进行“复用”打包后形成遵循网络协议的数据包，通过网络接口传到MCU供选择广播。从MCU传来的其他会场的数据包通过“解复用”，分别还原成视频、音频以及数据及控制信令分别相应的输出设备上回显或执行。

　　在这原理图中有两处要强调的地方：一是音频数据量（小于等于64K）远远小于视频的数据量，编码的时延也比视频时间短。因此在早期的视频会议系统中经常会出现听到声音后很久才看到人嘴动的情况。业界术语叫唇音同步。现在的视频会议知名品牌都在音频编码后加入一定的时延，唇音同步问题已完全解决。二、在传输的信息里面，优先级的排列顺序为：音频－＞视频－＞控制信令－＞数据。因为会议以说话为主，在网络拥塞时，画面可能会有马塞克，但会议的声音必然首先保证是连贯和清晰的。

　　另外，ITU已经在2003年中期公布了H.264视频编码协议。采用该协议，384kbps下传输的视音频质量相当于H.263视频编码协议768kbps带宽下的质量与效果。H.264协议是视频会议发展的一个分水岭，视频会议终端及MCU是否支持H.264这种最新的视频编码协议，成为该视频会议品牌是否具有生命力和研发能力的一个标志。

六、视频会议系统产品的发展历程

　　视频会议系统设备（包括终端及MCU两部份）的发展分为三代，现阶段正是第二代产品逐渐退出历史舞台，第三代产品确立其主导地位的时候。

（一）第一代视频会议产品具有以下特征：

　　1. 工控机平台插功能卡，结构复杂，稳定性差。
　　2. 处理能力弱，只能在2M速率实现较好的图像传输质量。图像随带宽减少下降得非常快。
　　3. 价格昂贵。
　　4. 只能在高速带宽上使用，运营成本高。
　　5. 硬件故障率较高。
　　6. 维护复杂，需专业维护人员。
　　7. 主要用户为政府部门，用户面窄。

（二）随着计算机的兴起，高速运行的计算机逐渐取代了工控机，于是计算机插卡式视频会议产品日益强盛，逐渐占有整个视频会议市场。第二代视频会议产品的特征有：

　　1. PC机插卡结构。板卡从第一代产品的10块左右减至3-4块，硬件故障低于第一代产品。
　　2. 应用程序建立在Windows平台上，软件故障率高。包括软硬件故障的总体故障率高于第一代产品。
　　3. 成本降。价格低于第一代产品。
　　4. 在低速带宽上图像质量优于第一代产品。
　　5. 维护复杂，需具备专业计算机和通讯知识。
　　6. 设备工作状态极不稳定，一旦出现故障，经常需要重新安装软件，甚至重新安装Windows操作系统。

（三）由于计算机操作系统本身就不稳定以及容易遭受计算机病毒、发热量大、停电易造成系统崩溃等因素以及使用者必须首先熟悉计算机然后再熟悉视频会议系统等系列问题，使第二代产品先天不足。于是乎，无操作系统，低功耗，高度稳定、高度安全、操作管理极其方便的信息家电式视频会议终端应运而生。其主要特征有：

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