多媒体终端产品技术现状及展望

　随着光通信技术的发展，通信网络的带宽已不再是制约通信业务发展的瓶颈，光纤到户也不再是遥远的期望，人们对多媒体通信的兴趣和需求自然而然越来越大，因此多媒体通信的相关技术近年也随之发展迅速，图像语音压缩算法更加实用，对带宽需求更低，质量更好，DSP处理器处理性能从原来的几十兆指令数到现在的几千兆指令数。同时，多媒体通信协议的迅速制定和出台也给多媒体通信发展以保证。可以预见在未来几年内，随着网络带宽的不断增加，人们对多媒体业务的需求将呈现爆炸性的增长。

　　1 多媒体视讯产品的分类

　　从目前看，多媒体终端产品还停留在可视电话和会议电视应用的阶段。从不同的网络应用来说，多媒体终端产品可以分为基于PSTN的可视电话、基于专线的会议电视、基于ISDN的会议电视、基于IP的会议电视和基于ATM的会议电视。下面逐一介绍。

　　基于PSTN的可视电话，在普通电话线上有33.6kbit/s的传输速率，遵循H.324标准，采用低码率的H.263或H.263＋图像算法和G.723语音压缩算法，图像在静止时15帧左右，运动时降至2～3帧，质量较差，所以只适合于普通用户点对点的交流用，价格便宜。

　　基于专线的会议电视，一般传输速率从384kbit/s到1 920kbit/s，有V.35和E1等接口，采用H.261、H.263以及G.711、G.722、G.728算法，遵循H.320标准，图像质量清晰，连续性强，再加上专线线路质量稳定，这种方式成为政府机关等行政会议的首选。由于这种会议电视主要是党政机关领导为提高工作效率开会使用，对设备稳定性、可靠性要求极高，生产的厂家并不多见，国内主要是中兴、华为，国外有Vtel、Picturetel、Polycom等。早期还有GPT和CLI，GPT由于维护和设备稳定性问题，市场容量逐年下降，现已退出会议电视市场；CLI由于被Vtel收购，设备也逐渐退网。而Vtel和Picturetel从其公布的业绩来看一直处于亏损状态，而且市场容量也逐渐减少。

　　基于ISDN的会议电视，传输速率一般为64～384kbit/s(3×2B捆绑)，其所采用标准和基于专线的会议电视一样，都基于H.320标准。国内ISDN网发展经历了漫长和曲折的过程，80年代末提出发展ISDN，当时由于技术上的原因，停滞了很长时间，近年技术上已逐渐成熟和稳定，立刻又面临了xDSL和LAN以及HFC接入技术的挑战，而且这几种接入技术从理论上和实践中都已开始稳定，且接入速度远远大于ISDN，这使得ISDN的发展又蒙上一层阴影。但ISDN仍然是中国电信这两年的发展目标，正由于这种种原因，ISDN在国内的发展呈现出不平衡的发展态势，沿海等城市采用了ISDN和ADSL齐步并举的策略，ISDN发展较快，放号数量较多，内地等城市则相对较慢，放号量小，有的地区ISUP尚未开通，为ISDN会议电视的互通带来很大困难。目前ISDN会议电视终端在使用时，主要有以下问题：(1)多个B通路同时呼叫困难，呼通率较低，这可能与交换机的呼叫处理能力、呼叫集中比以及ISUP信令有关，有的交换机属于老机型升级使用，在消息量较大时，可能出现消息瓶颈等问题。(2)连接过程中，有时会出现B通路断开的情况，导致整个连接断开。(3)连通过程中，误码率较大，误码率有时超过了10－5，超过了H.261、H.263的纠错能力，使图像出现图像色块。随着ISDN放号量的增大，这些问题都逐渐会得到解决。

　　基于IP的会议电视，采用H.323标准，视音频采用H.261、H.263、H.263＋以及G.723、G.728、G.729协议，几大运营商的骨干网基本都是基于IP的网络，因此在IP上的会议电视将是一个趋势。但目前应用还有不少问题尚待解决，主要是如何保证QOS。对于时延、时延抖动、误码率，网络暂时没有很好且实用的解决方法，有些工作要在终端上进行弥补解决，因此IP会议电视还有一段曲折的路要走，谁要在终端上解决好由于网络服务质量造成的问题，谁就是胜者。

　　基于ATM网络的会议电视有两种类型：一种是H.321系统，将H.320的系统适配到ATM网上，即在H.320系统上增加了ATM适配接口；另一种是H.310宽带会议电视系统，可采用MPEG2图像算法，带宽较宽，图像质量清晰，在码速率较高时，可达到演播室水平，但由于国内ATM网络建设不多，因此这种应用也不多。

　　2 多媒体应用支撑技术的发展

　　网络的发展刺激了人们对多媒体业务的需求，同时促进了相关应用支撑技术的发展。

　　(1)媒体处理器的技术发展

　　早期实现视讯终端大都采用专用芯片设计，灵活性很差，应用范围窄，现在处理器技术发展极快，内部都采用了VLIW(超长指令字)或Vector处理等技术，大大提高了处理能力，处理速度可达8 000Mips。强大的处理核心，再加上外部一些协处理单元，如图像缩放协处理器，图像、语音接口、通信接口，构成了媒体处理器，有的甚至又集成了一片RISC处理器，用来处理与媒体无关的通信协议等部分。这样一片媒体处理器就可以构成一个简单的多媒体终端。可以相信，随着微处理器主频的提高，内部体系结构的不断改进以及相关软件编译技术的完善，媒体处理器的能力会越来越高，使用起来也会更简单，它在多媒体设备中应用会越来越广泛。只需软件升级就可以达到新功能实现新业务，厂商也可以降低研发的投入，例如可以很快升级到实现MPEG4，而不需要更换硬件平台。

　　(2)图像处理技术的发展

　　图像处理一直对处理器能力要求很高。由于早期处理器能力不够，大部分研究都停留在PC机上进行局部仿真，基本没有实用。现在处理器已具备这个能力，自然而然，以前的研究成果向产业化、实用化的方向发展，压缩比更高，效率更高，适应网络的能力更强。基于内容的编码、分层编码技术使图像处理更适合于在超低码率和IP网络中使用。随着数字视频内容的增多，对视频的检索也成为图像处理的一个方向，MPEG小组正在制定和完善MPEG7的标准。

　　(3)网络技术标准

　　网络技术标准的制定为多媒体业务应用奠定了基础。H.323协议是IP网络多媒体通信标准，在呼叫控制、媒体处理等方面都作了规定，解决各家厂商的设备互通互控问题。现在如何保证IP的QOS是一个研究热点，目前也提出了很多方法，MPLS协议在继承了IP的灵活性的同时融合了ATM对业务等级的支持，可以提供QOS保证，将会成为以后的IP网的主流技术，这也为多媒体业务的发展提供质量的保证。

　　3 多媒体视讯终端的发展趋势

　　随着媒体处理器能力的加强和图像处理技术的发展，使多媒体视讯终端可以越做越小，性能却越来越强，小型化且使用简单是多媒体视讯终端的趋势。基于PC的多媒体视讯终端仍然占据很大的市场，但专业化、小型化、简单化更加适合普通用户的需求，随着价格的降低，将会逐渐替代基于PC的多媒体视讯终端。

　　宽带、高质量、演播室级的多媒体视讯终端是以后发展的另一个方向。

　　人们对交互型图像通信终端一般要求带宽更低、图像更好，但是一般在2Mbit/s以下的带宽中，图像格式一般只能做到352×288，这对于仅仅面对面的交流是足够了，但对于有些特殊场合，如部分监控、宣传节目传递等，则需要更高质量的图像，因此采用MPEG2算法的宽带图像终端会成为另一个需求热点。

　　随着网络的发展，大家对网络能提供的多媒体业务的要求也越来越高、越来越多，多媒体视讯终端的发展已不再仅仅是可以提供会议电视功能，在此基础上，应能支持各种业务，如远程教学、远程医疗、实时广播、点播业务等等，这些业务不仅给用户带来方便，而且给运营商带来丰厚的收入。这要求设备应该具有以下特性：适合运营，方便运营商创造价值、得到回报；业务种类多，用户可根据自己需要选择；用户使用方便；考虑到中国国情需要，可以支持多种方式接入，如IP接入、ISDN接入、专线接入。

　　考虑到这些发展方向，中兴通讯视讯产品部推出了针对目前宽带多媒体网络运营的解决方案和一系列产品。中兴通讯的视讯产品特点有：

• 中兴通讯的MCU以IP接入为主，综合ISDN、专线、ADSL、HFC接入的大容量交互式交换机型多点控制单元；支持关键单板备份、热插拔和倒换功能；可以多种方式接入同时开会，具有独一无二的宽带MPEG2会议电视功能；具有方便、灵活的计费能力和用户鉴权功能；可以Web控制，用户在Internet的任一角落可以对网络多媒体资源进行预约使用，管理者也可以在外地对任何一台MCU进行查询和管理，设备可以完全无人值守。中兴通讯的媒体流服务器则支持大容量的存贮交换和传输，可以支持20 000个媒体并发流，可以提供VOD等服务。配合该多点控制单元和中兴通讯的网校软件，还可以提供远程教学、远程医疗等综合业务。
  
• 中兴通讯视讯控制中心可以管理所有的MCU和流服务器资源，也可以通过设立分控制中心来管理。
  
• 中兴通讯的会议电视终端MVC4020和MVC4030是基于媒体处理器的小型化视讯终端。该产品一体化设计、体积小、连线少、支持接口多，可以支持ISDN(3×2B)、V.35、E1和LAN接入；控制方式灵活，可以遥控，也可以外接PC控制；功能强大，支持T.120功能，图像语音跟踪，全中文的内核，画中画移动，静止图文传送，支持模拟电话接入，图像清晰连续，已处于世界领先水平。在使用ISDN业务时，根据中国国情的需要，中兴通讯的会议电视终端在连通过程中如果出现某一个B通路断开时，仍可以自动恢复，或自动降速率功能，保证会议不中断，可以正常进行，而且改进了图像处理的前向纠错算法，使误码率在10－3时，也可正常开会不会出现图像色块等问题；并且设备使用时的安全保密性强，没有后门和缺口，因而不会造成会议信息泄密。

[摘要] 文章从网络应用的角度，分别介绍了几大类多媒体视讯产品，从3方面论述了多媒体应用的支撑技术，最后以中兴通讯视讯产品为例，简述了多媒体终端产品的发展趋势将是专业化、小型化与简单化。

[关键词] 多媒体视讯 会议电视 媒体处理器 图像处理 视讯终端

[Abstract] With regard to network applications, the paper respectively introduces several categories of multimedia video conferencing products, discusses three rapidly－developed supporting technologies. It's concluded, by taking ZTE's products as examples, that the development trend of multimedia terminal product will be specialization, minimization and simplification.

[Keywords] Multimedia video conferencing Video conferencing Media processor Image processing Video conferencing terminal