中兴MVC3000会议电视系统

发布时间:2005-03-30 作者:吴永明Wu Yongming 阅读量:

 会议电视作为一种先进的通信手段,已经在需求对口的领域得到广泛的应用。这些应用领域包括政府会议、远程教学、远程诊断以及跨地区的企业会议等。会议电视系统使远隔千里的与会人员如聚一堂,交流更加方便、准确,而且为用户节约了开支,提高了工作效率。

    中兴公司根据中国国情,结合国外设备的先进特点,开发了MVC3000会议电视系统。该系统是国内首家获邮电部入网认证的国产视讯产品。目前,中兴视讯产品已在国家骨干网上多处开通使用,性能可靠稳定,是国外产品有力的竞争对手。

 

 

1 会议电视框架性结构

 

     MVC3000会议电视系统是满足国际电联ITU-T H.320系列建议的会议电视系统。H.320是针对在p×64kbit/s的电路交换网上开展会议业务的系列建议,它保证了各家厂商产品的兼容性。一个H.320终端的基本结构

.视频I/O设备包括摄像机、监视器、录像机等。

.音频I/O设备包括话筒、回声消除器、调音设备、音箱等。

    .传真/图文设备包括电子白板、静止图像传送设备。这些设备用于数据会议,要求满足T.120系列数据会议的框架建议。

    .系统控制单元、端到端的信令是会议电视系统的内部信令系统,完成会议的建立、管理和释放等控制。端对网络的信令是业务承载网络的信令,它不属于建议阐述的内容。

.    图像编解码器对图像进行压缩编码以及解码。图像编解码是会议电视系统的核心,它把每秒几十兆比特的原始视频数据压缩到2Mbit/s以下。图像编解码算法应该符合H.261标准。音频编解码器是对声音进行压缩编码以及解码。复用是把图像、声音、数据以及控制信令等复合成H.221格式的帧,以便在网络上传输;解复用是复用的相反过程。网络接口完成终端与网络之间的适配。

.    多点控制单元(MCU)用于完成多点会议功能。MCU是一个多端口设备,类似于交换机,主要完成视频交换、数据路由、语音混合、会议控制等功能。2 会议电视系统的组网

    ITU-T推荐的会议电视组网结构为星形的分层结构,层次数目一般不大于3层。最上层的MCU是主MCU,主MCU在整个网络中是唯一的,其它MCU是从MCU。图2是一个典型的会议电视网络示意图。

    为了能够完成会议控制,需要给MCU和终端编号。MCU采用单字节数字表示,主MCU号为1, 从MCU号为大于1的数字;终端由一对数字表示,第一个数字指出它所连接的MCU号,另一个数字用来区别连接于同一个MCU上的其它终端。

 

 

3 中兴MVC3000会议电视系统

 

    MVC3000系统是一种会议室型的会议电视系统,主要由终端设备、MCU设备、网管系统、多画面处理器等几大部分组成。

 

(1)终端设备

中兴终端设备有E1接口和V.35接口两个系列。它是严格按照国际电联的标准设计的,具有很好的兼容性,能够与GPT终端、CLI终端、PICTURETEL终端、VIDEOSERVER MCU互通互控,它的最大接口速率为2Mbit/s,能够提供每秒30

帧的运行图像。它又包括:

.图像处理单元

    图像处理单元由预处理单元、编解码器、后处理单元组成。视频预处理单元结

假设输入是PAL信号,数字化为CCIR 601 YUV像素格式。一帧图像中亮度(Y)分量大小为720像素×576行,两个色差分量(U、V)均为360像素×576行。经过水平抽样、YUV抽样、垂直抽样处理后,图像变为CIF或QCIF格式。滤波器是一个时域非线性滤波器,它的目的是去除相邻图像中的细小变化,从而提高编码效率。图像编解码器对CIF或QCIF图像进行H.261编解码。编解码器采用了优化的量化控制算法,能够在低码率的环境下获得较好的图像效果。

    图像后处理单元的框图。解码后的图像具有方块效应,去方块效应滤波器在方块边界进行平滑处理,来减轻编码损伤造成的方块效应。CIF或QCIF图像经过垂直内插、水平内插、产生奇偶场等处理后,转化为CCIR 601格式。

 

.声音处理单元

    声音是会议电视系统中最基本的要素。中兴终端采用多个高速DSP完成声音处理功能,它能够提供G.711、G.722、G.728这3种语音编解码模式。其中G.728编码后的码率为16kbit/s,能够为视频信号节省更多的带宽。它还实现了全双工的回声消除功能,回声消除器具有自适应功能,能够快速适应会议环境的变换,效果很好。

 

.用户接口

    中兴终端设备提供了目前最流行的触摸屏控制方式。触摸屏采用Windows界面,并且采用中文字符,用户很容易操作。除了触摸屏控制方式,还提供遥控器控制方式以及鼠标控制方式,可给用户节省投资。

 

(2)MCU设备

    MCU设备是会议电视系统中最关键的设备。如果没有自己的MCU,就没有独立的组网能力。目前,国内使用的MCU几乎全部由VIDEOSERVER公司提供,由于处于垄断地位,其设备价格非常昂贵。中兴公司自行开发的MCU,给用户提供了选择余地。

    MCU主要由网络接口单元、复用/解复用单元、视频处理器、语音混合单元以及控制单元组成。网络接口单元完成传输线路信号与计算机内部信号之间的转化;复用/解复用单元把来自终端的H.221帧结构分解为声音、视频、数据以及控制信号,各类数据送给不同的处理单元;语音混合单元对来自各会场的声音进行混合,模拟出共聚一堂的效果;视频处理器把当前发言终端的图像广播给其它终端;控制信令则提交给控制单元解释执行。经过处理的各种数据再回送给复用/解复单元进行复合,然后经网络接口单元送给终端。

    MCU软件是决定MCU性能的关键因素之一。由于MCU需要同时处理多个终端的数据,并且这些数据都要求实时处理,因此软件实时性要求很高。MCU软件要求具有高度的标准化。MCU是涉及互通互控的主要设备,而MCU软件负责实现互通互控的通信协议,如果通信协议的实现不太标准,各厂家的设备互连时就会出现配合问题,影响网络的性能。MCU软件还要求有很好的容错能力,因为MCU需要同不同厂商的终端互连,而各厂商设备的通信协议多少有些不同。如果MCU不能正确处理,很可能引起整个网络瘫痪。

    MCU最重要的特征是其组网能力,其表现在网络容量、异种网络互联、不同能力的终端互通、不同厂商设备互通等几个方面。中国地域广阔,各行政区域管辖的行政分区数目比较多,要求MCU具有组大网的能力。中兴第一代MCU

就提供16个端口的容量。目前,中兴公司已经开发出24端口的MCU,非常适合于大的汇接中心使用。异种网络互联指E1、V.35终端能够通过一个MCU互连,这要求MCU能够同时提供V.35和E1接口。为了实现不同能力终端互通,如传输速率为384kbit/s的终端与1 920kbit/s终端互通,MCU要求具备速率匹配功能。为了实现不同厂商设备互通,MCU必须严格按ITU-T的建议实现。

    用户经常反映国外产品开会过程中容易掉点,并且重新连接的速度较慢。由于国外设备的MCU与终端不属于同一厂商,因此配合上多少有些“缝隙”。中兴公司既提供终端也提供MCU,两者之间不存在配合问题。为了提高重新连接速度,该产品还采用了快速帧定位算法以及快速能力协商机制,能够在最短的时间内恢复帧定位。

 

(3)网管系统

    当一个网络大到一定程度时,网络的维护与管理的工作量就变得很艰巨。为此中兴公司提供了网管系统,使用标准化的简单网管协议(SNMP),具有很好的开放性。

    SNMP采用管理者/代理的应用模式。代理是对硬件设备的抽象。代理产生并维护着一个管理信息库(MIB)。信息库具有标准的语法结构,各个数据记录以树形结构组织。树的一个分枝表示一个类,如一块电路板;树叶表示一个被管变量,如CRC校验错误次数。管理者通过一些标准的原语与代理进行通信,从而间接地对MIB进行查询和控制。

网管的功能包括:

.    全网的会议调度与管理:通过管理工作站,用户可以在一个地方管理所有MCU,配置会议信息,启动一个会议,进行会议的导演等。

    .设备诊断:能够监视设备的运行状态,一旦设备出现问题,网管系统马上进行记录并报告给网络管理员。

    .配置管理:能够对软、硬件配置进行统一管理,对版本进行维护,一旦软件需要更新,可以通过网管进行远程下载。

.统一计费。

 

(4)多画面处理器

    多画面处理器是一个可选件。它与MCU配合使用,能够把所有终端的图像集中在一处显示。显示方式可以选择电视墙或单个电视机。在一些使用场合,用户除了用会议电视系统开会,还用于监控,此时搭配一个多画面处理器是一个很好的选择。对普通用户,配置多画面也可以监视每个终端通信是否正常,以便及时地排除问题。

 

(5)会议控制方式

    中兴会议电视系统可以提供音量控制、主席控制、演讲人控制以及导演控制等多种方式。在音量控制方式下,MCU选择音量最大的会场作为当前发言人;在主席控制方式下,一个会场申请成为主席,发言人由主席指定。演讲人控制方式是主席控制方式的一种特例,在这种方式下,主席即是发言人,其它会场看主席的图像,而主席能够任意选看其它会场图像。这种方式适合于远程教学;导演控制是一种带外控制方式,它不通过端对端的信令进行控制,而由网管系统来决定哪个终端成为发言人。

 

 

4 组网实例

 

    目前,许多省市的会议电视网络都在选择设备组网。许多地方都要求能和已有的CLI、GPT设备互通互控。下面以河南省会议电视网络为例。河南一期工程使用的是GPT设备,在河南二期扩容过程中,开封、南阳、商丘地区采用的是中兴设备。

     整个网络为二级网络,传输速率为2Mbit/s,接口为E1。组网时在考虑GPT终端与中兴MCU互通以及中兴MCU与GPT MCU的互通问题时,中兴设备很好地解决了这些问题。其互通能力主要体现在以下方面:

.图像、声音的正常互通。

.GPT终端作为主席,能够广播中兴的终端图像。

.中兴终端当主席,同样能够广播GPT终端的图像。

.图像切换速度快,没有马赛克现象。

.中兴终端能够与GPT终端之间进行摄像机远端遥控。□

 

[摘要] 文章在简介会议电视原理及组网的基础上,详述了中兴MVC3000会议电视系统技术,并举出组网实例。

[关键词] 会议电视 终端 多点控制单元 网管 组网

[Abstract] On the basis of introducing the principles and networking technologies of video conferenc-ing system,the paper details the Zhongxing MVC3000 Video Con-ferencing System by presenting its system architecture and net-working cases.

[Keywords] Video conferencing Termi-nal MCU Network manage-ment Networking ■