软件视频会议系统发展综述
秦皇岛东大软件 高远 黄宇刚 杨德国
2004/07/02
编者按作为本次视频会议选题的第三期也是最后一期，我们将关注的重点落到软件视频会议系统的身上。在策划软件视频会议的选题之前，我们曾有些犹豫，因为和硬件视频会议系统相比，软件视频会议的声音总显得那么弱小，虽然声称能提供软件视频会议系统的厂商非常多，但显然没有从事硬件视频会议系统的厂商如POLYCOM、华为、中兴这样的实力和知名度，大多数用户对软件视频会议也是将信将疑。但一位业内专家非常肯定地告诉编者，视频会议从硬到软，这是一个大趋势。他举例说，最早电脑的运算能力不够，汉字处理需要汉卡，看VCD需要解压卡，但是今天这些东西我们已经看不到，它们没有必要存在了。视频会议也一样，随着CPU运算能力的提高，网络带宽的改善，软件视频会议的质量得到了保证，很自然地，投资大、灵活性差的硬件视频会议将逐渐淡出。接下来在和V2、Viewgood等从事软件视频会议厂商的接触中，我们逐渐接受了这位专家的观点，特别是在厂商提供给我们的成功案例中，我看到软件视频会议已经在很多地方真正用起来，而且用得很好。比如，沃尔玛（中国）和首都钢铁公司都已经建设了软件视频会议系统，这些成功的软件视频会议案例给了我们足够的信心。我们希望通过我们的专题也能传递给用户一个信息，软件视频会议并不是、也不应该是我们在硬件视频会议系统之后的第二选择。
软件视频会议系统是指运行在网络和计算机终端上，具有会话管理、音视频交互、数据共享等功能，实现人们基于图像和语言的“直接”交流、数据和信息共享、内容协作等功能的软件系统（本文所指视频会议，如无特别说明，系指运行在IP网上的桌面视频会议系统）。
视频会议系统一般由视频控制服务器、会议客户端软件以及IP传输网络系统组成（如图1所示）。
基于IP网络的纯软件解决方案与传统的电视会议和硬件视频会议相比，有着明显的优势。用户无需投入高昂的成本，无需租用昂贵的线路，利用普通的PC机、标准的视频音频采集设备(如USB摄像头、耳机和麦克风)和普通IP互联网络，就能够实现较高质量、较高稳定性的视频会议;
能有效地节约时间和经费，全面提高商务活动及政府和企业工作的效率; 软件实现的视频会议系统灵活性强，功能扩展性好，能提供更丰富的数据协作、会议管理和控制功能，可以很方便地实现人们个性化视频的要求，方便地做成组件或中间件，或进行二次开发和方便地移植，特别是它能够融合在各种应用软件中,
在个人视频应用中有着广阔的前景。与硬件相比，软件视频会议系统还可以方便地部署和产品升级，使用更加灵活，可随时随地地召开网络会议。在桌面多媒体电脑以及无处不在的IP网络得到了极大普及的今天，软件视频会议系统会受到越来越多的普通用户的青睐。软件化正是视频会议的必然发展趋势。
软件视频会议系统的实现
现行的基于IP的视频会议系统主要有SIP软件视频会议、H.323 视频会议和基于视频控制服务器的视频会议等几种类型, 虽然它们的实现方式不同，但需要完成的功能是相近的，即建立控制服务器的会话、客户端间传输音频/视频信号、会议的控制管理、会议的终结。现就这三种主要的视频会议的实现说明如下：
1．基于SIP的软件视频会议系统
视频会议技术中最关键的部分是会话的建立和管理，而SIP在这方面体现了它的简约而又强大的功能。它可用来创建、修改以及终结多个参与者的多媒体会话过程。SIP中有客户机和服务器之分。客户机是指为了向服务器发送请求而与服务器建立连接的应用程序，用户代理客户端（User Agent Clients）和代理（Proxy）是客户端。服务器是向客户机发出的请求提供服务并回送应答的应用程序。共有四类基本服务器：用户代理（User Agent Servers），代理服务器(Proxies)，重定向服务器(Redirect Server)，注册服务器(Registrar)，针对特殊的应用系统还要有相应的其他服务器，比如视频会议系统需要有视频应用服务器。
SIP视频应用服务器由中心（Focus），媒体策略服务器（Media Policy），会议策略服务器组成（Conference Policies）。媒体策略实质上就是媒体传输的方法数据库，会议策略是描述会议操作方法的一个数据库。在基于SIP的软件视频会议服务器中关键的组件是中心，中心通过适当的媒体策略和会议策略形成一次会议中的整体管理控制和媒体传输方案。基于SIP的软件视频会议系统的结构如图2所示：
在会议的开始，通过会议的参与者用会议策略控制协议（CPCP）和会议策略服务器进行交互，建立该次会议适当的控制方式和媒体传输方式。会议的建立可以是客户端发起也可以由中心发起，通过中心对与会人员进行邀请，根据会议策略决定与会人员的资格。会议开始后，整个会议是围绕着中心来进行的，中心实施对会议的管理，以及媒体的分发和传输，中心有权根据会议策略重新邀请新的成员加入和把某个会议成员逐出该会议。中心还可以提供丰富的其他功能，如可以把某个成员设为匿名或隐身，还可以在原有的会议中建立新的子会议。会话的结束可以由成员向中心提出申请，或者直接由中心决定。
2．基于H.323的软件视频会议系统
基于H.323的软件视频会议系统由相应的协议族提供支持，使得这样的系统能够有很强的适应性、兼容性。H.323建议的多媒体会议系统不是基于客户服务器结构，而是基于传统的电话呼叫网络模式。H.323为基于网络的通信协议定义了4个主要的组件：终端（Terminal）、网关（Gateway）、网守（Gatekeeper）和多点控制单元（MCU）。基本拓扑结构结构如图：
H.323呼叫建立过程涉及到三种信令：RAS（Registration、Admission和Status）信令、H.225.0呼叫信令和H.245控制信令。其中RAS信令用来完成终端与网守之间的登记注册、授权许可、带宽改变、状态和脱离解除等过程;
H.225.0呼叫信令用来建立两个终端之间的连接，当系统中有一个网守时，由网守决定在终端与网守之间或是在两个终端之间开辟呼叫信令信道; H.245控制信令用来传送终端到终端的控制消息，包括能力交换、打开和关闭逻辑信道、模式参数请求、流控消息和通用命令与指令等。
用户终端、多点控制单元和网关都是H.323的一个终端，通过网守建立呼叫连接，这种呼叫连接把会议所要用到的组件连接在一起。连接的会议控制和媒体的传输靠多点控制单元来进行，根据控制信令H.245协商的媒体格式进行传输。这里的MCU起到了路由媒体包，并对会议进行控制的功能，从终端中接受和转发媒体流。当会议结束后各个终端向网守发出会话结束请求，网守确认会议结束。
3．基于视频控制服务器的会议系统
以视频服务器为中心、完全基于软件实现的视频会议系统由于抛弃了复杂的协议体系结构，具有很大的灵活性。图4是秦皇岛东大软件的视频会议系统的构架，为C/S模式，每一个会话的参与者为客户端，管理功能模块、认证授权服务器和注册服务器构成了视频会议的服务器端。
会议参与者需要在服务器端的注册服务器进行注册，会议的管理者也是一个客户端，不过需要有特殊的授权。会议通过会议的管理者发起，服务器通过管理者的控制对各个参与者进行呼叫或预约，这里包括呼叫成员在注册服务器端查询，并且进行名字向网络地址转换的过程，以及对与会人员身份的认证和媒体传输能力的协商过程。会话建立后整个媒体的传输都是通过会议的管理功能模块进行的，包括从各个终端采集数据，然后分发给各个客户端。由于目前的网络和路由器不能很好地支持多播和资源预留，所以节省带宽的方法是采取应用层多播技术（限于篇幅，有关应用层多播的技术这里不再赘述）。会话过程中会议的控制是通过管理功能模块进行的，比如新成员的加入、把某人逐出会议等。对话的终结设计比较简洁，只需要终端发出会话终止的请求，服务器端就会自动删除该客户端，而整个会议的结束是由会议管理者进行控制。
软件视频会议系统的现状
软件视频会议系统所需要的技术条件都已成熟。随着信号处理、网络传输、计算机硬件水平的不断增长，视频会议的相关技术得到不断更新与提升。视音频信号从模拟转变为数字，从海量数据压缩到几十Kb/s，从勉为其难的图像到接近DVD的画质，多媒体信号的处理技术已今非昔比。网络传输也经历了模拟传送、电路交换、分组交换的变革，走过了电话线、同轴电缆、光缆等不同信道介质。计算机硬件在摩尔定律的鞭策下，人们能以低廉的价格购买到昔日服务器、小型机性能的PC机。所有这些为今天视频会议的软件化提供了充分条件，是今天软件视频会议蓬勃发展的土壤。
现在视频会议的软件产品已是百花齐放，大致可以划分为三类：一类为采用传统独立软件形式的软件产品，如WebEx的软件产品、微软的Exchange Conferencing Server；一类是将视频会议的功能做成了公众服务的形式，像美国的FVC公司提供的IP网视频会议服务；还有一类可称为软件视频会议发展中的新秀，它将视频会议系统融合到了人们日常所用的办公软件中去，致力于实现软件视频会议的灵活多样，由于迎合了人们日益增长的协同工作的需求，这类软件迅速得到人们的接纳。如秦皇岛东大软件的各种基于网络视频的专业信息产品，它与人们日常工具软件、办公软件、管理软件融合得比较好，颇受市场青睐。
软件视频会议系统的市场需求未来会更加旺盛。今年年初，美国IDG公司预测的本年度IT业界热点技术中，视频会议技术位居前列。国内，有预测在未来两三年内视频会议领域在市场的销售额会达到40亿元人民币，而其中软件视频会议系统因其投资省、部署灵活，将迅速普及。继硬件视频会议走进电子政务、企业商务、远程教学、医疗等专业应用领域之后，软件视频会议将首先走进大众的工作与生活。
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纯软件视频会议系统的投资分析
软件的视频会议到底能节约多少投资，这是很多读者关心的问题。本文模拟了一些数据，大体计算了一下，以供参考。这里只是根据传统会议与视频会议花费的一般成本，示意性地计算客户使用视频会议节省的费用。假设一国内中型销售企业，员工总数1000人。在15个省设有办事处，外派人员300人，平均每个办事处20人，主要销售人员10人，全国共150名主要销售人员。根据一般商业企业的特点，公司主要销售人员一般每年至少4次返回总公司参加会议。
会议产生的差旅费用为：平均每一次往返公司的费用约为2500元，年总费用1万元／人。公司总差旅费用为150万元／年。
如果采用专线视讯会议费用（采用ADSL将更节省）：该公司购买15个视讯会议终端用于各办事处，总部服务器一台1.5万元（如果有服务器，该项投资可略）,15个摄像头+耳麦（800元／套）1.2万；软件费用为15×8600=12.9万元；通信费用采用专线方式+服务器主机托管（5万元／年），客户端采用ADSL接入（120元／月×12月×15＝2.16万元）总计费用22.76万元。
从前面的计算可知，如果视频会议的质量可接受的话，该集团客户采用视频会议方式，一年节省费用127.24万元。
计算机世界网(www.ccw.com.cn)
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