第三章 视频会议系统国际标准

第三章 视频会议系统国际标准

标准化是产业兴旺发达的前提，视频会议系统各种设备的生产厂商，它们的产品必须符合相应的标准互相连接通信，这样才能使视频会议系统产品市场迅速发展。

总部位于瑞士日内瓦的国际电信联盟（ITU），主要任务使制定通信标准，以便世界范围内通信的互相操作。它的成员来自不同的国家和公司，ITU包括了著名的国际电报电话咨询委员会（CCITT），现在改名为国际电信联盟—电信标准化部门（ITU-T）。

在20世纪80年代，ITU就专门成立了一个小组研究视频会议，从那时起建立了一系列的建议和标准，关于视频会议最著名的标准是H.320系列和T.120系列建议。近几年由于通信技术开始从传统的电信业务向IP业务转化，以ITU－TH.320标准为代表的第一代视频会议产品开始走出历史舞台，市场份额不断萎缩，取而代之的是以ITU－TH.323标准为代表的新一代视频会议产品。H系列的建议和标准是专门针对交互式电视会议业务而制定的，而T系列是针对其他媒体的管理功能作出规定，两种协议的结合将使多媒体会议的通信有更完善的依据。

3.1 H.320系列标准

H.221

H.230, H.242, H.243

H.261

T.120

视频输入输出

音频输入输出

用户应用数据

系统控制

视频编解码

音频编解码

延迟

多路复用/解复用

网络接口

ISDN网

控制协议 SRP/LAPM处理

G.711（722,728）

MCU

图3-1  H.320标准系统框图

H.320系列标准是会议系统中应用最早，最为成熟的协议，支持ISDN，E1，T1，带宽从64kb/s到2Mb/s，几乎所有会议系统厂家都支持。甚至目前许多LAN会议系统产品如Intel的Provision，Insoft和Communique等也支持H.320。

H.320系列标准包括了视频、音频的压缩和解压缩，静止图像，多点会议，加密及一些改进的特性。

H.320可分为五个部分：通用体系，音频，多点会议，加密，数据传输等。目前包括15个标准，简述如下：

H.221定义了视听服务中64~1920K信道的帧结构，后又增加了多点会议及加密的内容。

H.221可将不同媒体信息进行集成，复接。这种结构虽包含不同媒体信息，但并不是多媒体信息的复合结构。这种信息结构并没有深入到表示层与应用层。接收方是将不同媒体信息在时间上进行分离、缓冲、再同步。这种结构要求终端资源充裕，在终端资源有限的情况下，这种简单的同步方式就无法满足要求了。多媒体信息检索系统中的通信同步采用多媒体对象同步。对象作为一个进行传输交换的信息单元，给出不同媒体信息的连接机制，以及空间与时间上同步的详细规范。

H.230传递帧同步控制和指示信号，负责处理基于H.320的CODEC设备之间传送的控制信息。

H.242描述了在高至2M的数字信道上，会议电视终端之间建立通信和设置呼叫的规程，定义了基于H.320设备之间传送压缩视频和音频信号的协议。

H.261又称为Px64，它是视频编解码器的标准，采用中间格式兼容不同电视制式间的差异，是一种有运动补偿的帧间预测编码+变换编码（ZDDCT）+量化+可变长编码+传输缓存器控制的混合编码方式。视频编码器按照图像内容进行帧间/帧间判决和处理。

G.711 64 kb/s PCM电话质量（3.5kHz）语音压缩标准。

G.722 48/56/64 kb/s ADPCM高保真质量语音压缩标准。

G.728 16 kb/s LD-CELP语音压缩标准。

H.231定义了多点控制单元及如何连接3个或更多的基于H.320 CODEC 设备。H.243主要处理多个终端之间建立通信的过程，它定义了H.320 CODEC与MCU之间控制过程。H.231和H.243两个建议主要针对视听业务，对数据仅提供初步的支持。这两个建议的控制功能比较简单，有些专家认为这是多点通信控制的暂时解决方案。按照H.231、H.243，要实现对多个视听业务终端的多点控制，需通过设计MCU，桥接各个视听业务终端，MCU将向各终端发送SCM（选定通信模式）信号，并能实现对图像图画，声音等选择、切换功能，MCU中有分接器与按控制要求的复接器。

H.244是使用H.221 LSD/HSD/MCP信道的远端摄像机控制协议。

H.281与H.224相同也是远端摄像机控制协议，只是采用数据链路协议。

H.233提供了H.320设备加密标准。

H.234确定了如何在不同点之间传送密钥的密钥管理标准。

3.2 H.323系列标准

   

H.261, H.263

H.222

T.120

视频输入输出

音频输入输出

用户应用数据

视频编解码

音频编解码

延迟

数据打包/解包

局域网络接口

G.711 (722,723,728)

呼叫控制Q.931

控制协议H.245

系统控制

图3-2  H.323标准系统框图

H.323描述无QOS（服务质量）保证的LAN多媒体通信终端、设备和服务。H.323终端、设备可携带实时语音、数据、视频或它们的任意组合。其中无QOS保证的LAN包括Etherner，Fast Ethernet，FDDI，Token Ring等。H.323的LAN可以是一个网段或环，也可以是复杂拓扑结构的多个网段。但多个网段（包括Internet）可能会导致很差的性能。H.323终端可以是计算机或单独的设备（如视频电话），其中语音是必须支持的，数据和视频则是可选的。

H.323系列包括：

l         视频：

H.261 P×64 kb/s下音频视频业务的视频编码解码器。

H.263低速率通信的视频编解码器。

l         音频：

G.711、G.722、G.728同前；

G.723 5.3 kb/s和6.3 kb/s多媒体通信的双速率语音编码，将改名G.723.1。

l         复用：

H.222 无QOS保证LAN中媒体流的打包和同步。

l         控制：

H.230 视听系统中央同步控制和指示信号。

H.245 多媒体通信控制协议。

    H.323的网络接口要求能提供H.225.0，H.222定义的服务的网络接口，如TCP，SPX，UDP，IPX等。

    H.323与ITU定义的各会议系统之间的互操作如图3-3所示。其中：

H.310：H.231—ISDN

H.324：普通交换电话网（general switch telephone network，简称GSTN）

H.320：ISDN

H.322：QOS保证的LAN上多媒体终端和系统

H.323：无QOS保证的LAN上多媒体终端和系统

GW：网关单元（gate way unit），提供LAN上H.323终端与其他ITU终端或其他H.323网关的通信。

H.310 terminal operating in H.321 mode

Note: A gateway may support one or more of the GSTN，N-ISDN and/or B-ISDN connections.

Soope of H.323

H.323 终端

H.323 网关

H.323 终端

H.323 终端

H.323 门警

H.321 终端

H.321 终端

H.320 终端

Speech 终端

H.322 终端

Speech 终端

H.324 终端

GSTN

Guaran- teed QOS LAN

N-ISDN

B-ISDN

Non-Guaranteed QOS LAN

(Note)

H.323 MC

图3-3  各ITU标准间的互操作

3.3 T系列标准

T.120是国际电信联盟通信标准部开发的系列国际标准，此标准是为多点和多媒体会议系统中发送数据而制定的。T.120也为连接白板和非会议电视应用及文件传输提供了应用规范。

    T.120模型规定了一个通信的基础结构和在此基础上的应用规程。该模型遵循ISO开放系统互连七层模型，每一层向上一层提供业务并向上一层发送由低层提供业务使用的数据。T.120通信基础结构设计灵活，它能同时处理多个独立的应用，允许与电路交换的通信网络和基于分组的局域网以及数据网任意组合进行连接。

    T.120由三个部分组成：

l         T.123传输规程框架规定了不同的网络之间的连接。包括在物理层使用的V系统标准调制解调器的公共交换网；使用X.25规程的分组交换数据网；ISDN和电路交换数据网，网上的语音、电视和T.120数据根据H.221、H.320标准内的成帧规程复用。LAN规程部在ITU—T权限内，但对于TCP/IP和NOVELL公司的IPX的参考框架已开发出来，它包括一个增强的传输层能力，因此起到了面向连接的网络作用。

l         多点通信业务（MCS），包括T.122业务定义和T.125规程规范。MCS提供面向连接的业务，它与T.123传输堆栈操作无关。MCS在OSI模型的会话层，将多个点对点传输连接分到多点通信领域。在MCS域内的节点按层次组织，向上连到多点控制单元（MCS），MCS可以是台式的或独立设备中的一个独立节点，如会议桥。

    数据要沿最有效的路径送到节点，多点通信业务（MCS）能够保证从多个源节点来的数据在所有的节点按相同的顺序来接收。这可以在MCS内规定适当的优先级和为不同类型的数据确定选路的级别来实现。MCS支持的种类包括一对一、一对多、和多对一路径，它也可以在多种类型的网络和连接上操作。

l         T.124普通会议控制（GCC）。GCC可以用制定某种业务和管理多点会议来提供会议能力。这种能力包括建立和终止会议，多种应用中的协商能力和提供通用会议的管理能力，如参加人员的清单，主持人控制功能等。GCC也装备了安全机制，如口令编码保护，能限制未被邀请的人参加会议。

    T.120系列标准为应用开发提供了规范，使不同的厂家的产品和不同的业务能够互相通信。ITU—T在T.120规定了两个高层的规范。一个是T.127，它为用户提供同时初始化多点文件传输能力。另一个是T.126，它允许用户在多点文件会议中查询图像和对它作注释、共享应用程序和交换传真图像。共享可以发生在运行不同操作系统的应用中。

    T.120的主要部分和ITU—T的T.124、T.127等正式建议一起在1995年3月的日内瓦会议上得到了批准（见表3-1）。

表3-1  T系列国际标准

建议	内容
T.120	多媒体数据传输规程
T.122	声像会议多点通信业务规程
T.123	声像会议的通信规程栈
T.124	通用会议控制
T.126	允许用户在多点文件会议中查询图像或对它作诠释、共享应用和交换传真图像
T.127	为用户提供同时初始化多点文件传输能力

表3-2 描述了G.7XX语音压缩编码标准

表3-2  G.7XX语音压缩编码标准

标准	内容	码率	带宽	算法	其他
G.711	语音频带的脉冲编码调制（PCM）	64 kb/s	300~340Hz	PCM	长途电话的语音质量
G.722	7 kHZ频段的64 kb/s语音编码	48/56/64 kb/s	50~7000Hz	SB-ADPCM	可传送高质量语音和简单的音乐
G.728	16 kb/s LD—CELP语音编码	16 kb/s	300~3400Hz	LD-CELP	ISDN网传输设备必备

3.4 小结

本章介绍了现今为视频会议系统开发的三个国际标准：H.320系列、H.323系列和T系列。H.320系列是最早开发，且成熟应用在ISDN上的标准，不过难以突破带宽的限制；而H.323系列正好弥补H.320系列的瓶颈，且是基于LAN的，可以方便的应用于各种类型的网络，具有很好的通用性； T系列是针对其他媒体的管理功能开发的标准，其中T.120标准是比较著名的，为支持多点和多媒体会议系统中发送数据而制定的。全章以H.323标准为重点。