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基于H.323的視訊會(huì )議系統發(fā)展和測試

李明慧 2004/11/24

　　隨著(zhù)IP網(wǎng)絡(luò )及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，國內多媒體產(chǎn)業(yè)發(fā)展非常迅速。目前視訊業(yè)務(wù)的市場(chǎng)需求不斷擴大，除了原有的黨政機關(guān)、行業(yè)集團用戶(hù)和大型企事業(yè)單位外，視訊會(huì )議目前越來(lái)越多地應用到了中小企業(yè)和普通的個(gè)人用戶(hù)。視頻通信給人們的生產(chǎn)和生活帶來(lái)了巨大的便利，產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，特別是2003年的SARS風(fēng)暴，更是讓人們深刻地感受到了視頻通信的巨大作用。

　　視頻通信產(chǎn)品包含的范圍很廣，從會(huì )議電視、流媒體、網(wǎng)絡(luò )會(huì )議到可視電話(huà)、可視手機等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品的應用覆蓋了如遠程辦公、遠程教育、遠程醫療、遠程培訓、應急通信，以及日常個(gè)人溝通等多個(gè)領(lǐng)域。

　　視訊會(huì )議系統的組成和發(fā)展

　　視訊會(huì )議又稱(chēng)會(huì )議電視、視頻會(huì )議等，可以實(shí)現在兩點(diǎn)和多點(diǎn)間實(shí)時(shí)傳送活動(dòng)圖像、語(yǔ)音、應用數據（電子白板、圖形） 等形式的信息。

　　基于H.323技術(shù)的視訊會(huì )議系統是目前國內市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品，業(yè)務(wù)發(fā)展非常迅速。同時(shí)其它方式的終端產(chǎn)品也已出現，如基于會(huì )話(huà)啟動(dòng)協(xié)議（SIP）協(xié)議的個(gè)人終端，類(lèi)似的還有基于H.248和ＭＧＣＰ協(xié)議的終端產(chǎn)品。視訊會(huì )議系統目前發(fā)展中值得注意的一個(gè)趨勢是個(gè)人通信的快速發(fā)展，即不斷追求終端的小型化和簡(jiǎn)易化，安裝與操作更加簡(jiǎn)單方便，以適應中小企業(yè)和家庭個(gè)人用戶(hù)的需求。目前，國內各運營(yíng)商已經(jīng)在視訊業(yè)務(wù)方面加大了投入力度，如已經(jīng)開(kāi)展的中國聯(lián)通寶視通業(yè)務(wù)、中國網(wǎng)通寬帶視頻ＣＮＣ ＣＨＡＮＮＥＬ和中國電信新視通業(yè)務(wù)等。

　　隨著(zhù)IP網(wǎng)絡(luò )的進(jìn)一步發(fā)展，如IPｖ6在我國的逐步應用，將會(huì )開(kāi)發(fā)出更多的視訊業(yè)務(wù)類(lèi)型滿(mǎn)足市場(chǎng)需求。目前國內主要廠(chǎng)商中興、華為、中太多媒體、浙江南望，國外主要廠(chǎng)商如美國 ＰＯＬＹＣＯＭ、意大利 ＡＴＨＥＲＡ、以色列ＶＣＯＮ、挪威 ＴＥＮＢＥＲＧ等都紛紛推出了自己的視訊會(huì )議產(chǎn)品。因而保證不同廠(chǎng)家的視訊會(huì )議產(chǎn)品能夠在IP網(wǎng)絡(luò )上互聯(lián)互通成為視訊業(yè)務(wù)能否蓬勃發(fā)展的關(guān)鍵因素。

　　一個(gè)簡(jiǎn)單的基于H.323的視訊會(huì )議系統包括網(wǎng)守（ＧＫ）、網(wǎng)關(guān)（ＧＷ）、多點(diǎn)控制單元（MCU）和所有終端的集合。圖1是在常見(jiàn)的一種域類(lèi)型中的H.323系統。

　　H.323第4版中的系統描述中指出：MCU既可以獨立存在，也可作為兩個(gè)獨立的功能實(shí)體MC和MP存在。MC提供對參加多點(diǎn)會(huì )議的多個(gè)成員之間的控制，負責與所有終端之間進(jìn)行能力協(xié)商，提供公共能力集，負責管理會(huì )議資源；ＭＰ提供音視頻的集中處理（切換、混和）等。MC和MP之間通過(guò)H.248協(xié)議進(jìn)行通信，二者合稱(chēng)為MCU。 圖2給出了MC和ＭＰ在H.323系統中可能存在的位置。

　　相關(guān)協(xié)議和標準

　　1． H.323體系結構

　　近年來(lái)，基于IP網(wǎng)絡(luò )的各種通信技術(shù)和標準研究的進(jìn)展非常迅速，其中ITU-T做了大量工作。目前H.323框架標準已經(jīng)發(fā)展到了第4版。H.323從第2版開(kāi)始便增加了構筑電信級IP電話(huà)網(wǎng)的特性，第3、第4 版針對IP電話(huà)網(wǎng)的穩定性、冗余性、可擴展性等問(wèn)題作了補充，更好地保證了通話(huà)質(zhì)量，可以說(shuō)H.323是一個(gè)成熟的協(xié)議組。

　　2．國內標準制定情況

　　針對國內目前視訊業(yè)務(wù)日益廣泛的應用，我國也正在積極制定符合我國需求的視訊會(huì )議方面的標準。目前正在制定的國家標準《基于IP網(wǎng)絡(luò )的視訊會(huì )議系統總技術(shù)要求》就是根據國家標準化管理委員會(huì )國標委計劃[2003]43號《關(guān)于下達23項與抗非典相關(guān)的國家標準制修訂項目計劃的通知》文件的要求而進(jìn)行編制的。

　　該標準參照ITU-T H.323－2000，規范了我國基于IP網(wǎng)絡(luò )的視訊會(huì )議系統的體系結構、典型協(xié)議、編號方式、網(wǎng)絡(luò )性能要求以及不同運營(yíng)商的視訊會(huì )議系統之間的互通等。適用于國內基于IP網(wǎng)絡(luò )的視訊會(huì )議系統的規劃、設備研制、工程設計和運營(yíng)維護。相應的系列標準還包括《基于IP網(wǎng)絡(luò )的視訊會(huì )議系統設備技術(shù)要求——多點(diǎn)控制器》、《基于IP網(wǎng)絡(luò )的視訊會(huì )議系統設備技術(shù)要求——多點(diǎn)處理器》、《基于IP網(wǎng)絡(luò )的視訊會(huì )議系統設備技術(shù)要求》、《基于不同技術(shù)的應急視訊會(huì )議系統互通技術(shù)要求》。該系列標準目前仍處在起草制定過(guò)程中。


視訊會(huì )議主要設備的測試

　　這里僅介紹有關(guān)基于H.323的MCU和會(huì )議電視終端的主要測試內容。

　　1．MCU

　　MCU在本質(zhì)上講可以認為是一臺多媒體信息的交換機，用來(lái)實(shí)現多點(diǎn)呼叫和連接，實(shí)現會(huì )議的管理功能和控制功能，包括視頻廣播、視頻選看、自動(dòng)輪詢(xún)和數據廣播等，完成各終端的信號匯接與切換。MCU的功能可以由獨立的MC和ＭＰ來(lái)完成，但目前國內市場(chǎng)上的產(chǎn)品類(lèi)型主要是MCU。

　　目前對MCU的測試主要包括以下幾個(gè)方面：

　　2．會(huì )議電視終端

　　會(huì )議電視終端處于用戶(hù)側，是用來(lái)完成用戶(hù)視音頻信息采集、處理、播放及其它相應的控制功能的設備，可按功能區分。

　　（1）大型會(huì )議室型終端

　　對圖像質(zhì)量和音響效果要求較高的大型會(huì )議室型終端，以常設于會(huì )議室中的高質(zhì)量編解碼器、高檔攝像器材、音響器材、顯示設備為主要特征。

　　（2）小型可視終端

　　面向家庭和個(gè)人用戶(hù)的小型可視終端，包括一體化可視電話(huà)、基于PC機的桌面型終端和軟終端，以及機頂盒式的終端。這類(lèi)終端可以通過(guò)ＬＡＮ，ADSL，Ｃａｂｌｅ Ｍｏｄｅｍ等多種方式上網(wǎng)，實(shí)現簡(jiǎn)單的會(huì )議功能（與MCU配合）。該類(lèi)產(chǎn)品價(jià)格便宜，適合大眾的個(gè)人消費。

　　目前對會(huì )議電視終端的測試主要包括以下幾個(gè)方面：
　　隨著(zhù)基于IP網(wǎng)絡(luò )的視頻通信業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，基于IP網(wǎng)絡(luò )的視頻通信技術(shù)和標準也在不斷發(fā)展，原有的通信協(xié)議內容在更新，同時(shí)又出現了很多新的通信協(xié)議，給我們現有的測試環(huán)境和測試方法帶來(lái)了新的挑戰。這就需要我們密切關(guān)注和研究國際和國內通信技術(shù)的發(fā)展，不斷地對現有的測試方法進(jìn)行完善，保證對基于IP網(wǎng)絡(luò )多媒體通信產(chǎn)品的一致性測試和互通性測試要求，滿(mǎn)足對視訊會(huì )議系統的運營(yíng)級要求，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。

　　針對視訊會(huì )議設備需考慮的問(wèn)題

　　目前國內各運營(yíng)商都在積極推廣基于寬帶的視訊業(yè)務(wù)。對于整個(gè)視訊會(huì )議業(yè)務(wù)的運營(yíng)和發(fā)展而言，需要不斷地完善行業(yè)標準（兼容性和互通性），建設運營(yíng)支撐體系，逐步解決網(wǎng)絡(luò )管理、安全、網(wǎng)間互連和ＱｏＳ等問(wèn)題。下面從我國現有的IP網(wǎng)絡(luò )狀況出發(fā)，針對目前視訊業(yè)務(wù)和視訊會(huì )議設備測試情況，探討對視訊會(huì )議設備而言需要考慮的一些問(wèn)題。

　　1．不同廠(chǎng)商設備的互通問(wèn)題

　　從視訊會(huì )議設備產(chǎn)品現狀來(lái)看，各廠(chǎng)商都能完成H.323協(xié)議規定的主要功能。但由于H.323標準的開(kāi)放性，廠(chǎng)商對協(xié)議的理解不一致，或協(xié)議本身沒(méi)有強制規定，各廠(chǎng)商在協(xié)議實(shí)現中有很多不同的方式，致使各廠(chǎng)商的產(chǎn)品互聯(lián)互通能力不強。另外，目前采用了新的視頻編碼標準（如H.264，ＭＰＥＧ－4）的廠(chǎng)家的終端在和其它廠(chǎng)家的終端以相同的視頻編碼方式通信時(shí)存在不能互通的問(wèn)題。這就需要通過(guò)制定互通標準對各廠(chǎng)商的產(chǎn)品進(jìn)行規范，從而保證設備間的互連互通。

　　2． ＱｏＳ問(wèn)題

　　ＱｏＳ問(wèn)題的關(guān)鍵還是在網(wǎng)絡(luò )，如何解決網(wǎng)絡(luò )擁塞帶來(lái)的時(shí)延、丟包和抖動(dòng)是一個(gè)很重要的研究課題。目前一些廠(chǎng)家的終端設備已經(jīng)具備自適應調整碼率和丟包處理等功能。

　　3．網(wǎng)絡(luò )地址轉換（ＮＡＴ）穿越問(wèn)題

　　ＮＡＴ是為了解決地址短缺和可擴展性而采取的一種對外隱藏內部網(wǎng)絡(luò )拓撲的解決方案，但同時(shí)也給視訊業(yè)務(wù)的應用帶來(lái)巨大的麻煩。H.323等語(yǔ)音視頻協(xié)議消息包一般是在特定區段中內嵌IP地址和端口號，而不是放置在IP包頭，如果僅僅使用ＮＡＴ，協(xié)議里的IP和端口號不能指向正確的地方。

　　Ｈ323的ＮＡＴ穿越問(wèn)題非常關(guān)鍵，目前國際上沒(méi)有可以參考的標準或草案。國內的一些廠(chǎng)家紛紛提出自己的解決方案，包括可以通過(guò)應用層網(wǎng)關(guān)（ＡＬＧ）、ＭＩＤＣＯＭＭｉｄｄｌｅｂｏｘ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ協(xié)議、協(xié)議修改和代理機制等實(shí)現對ＮＡＴ的穿越。目前我國正在制定有關(guān)ＮＡＴ穿越方案的行業(yè)標準，標準建議采用這些方案時(shí)對終端設備不做改動(dòng)，但在某些方案下仍會(huì )對終端提出一些要求。

　　4．安全問(wèn)題

　　無(wú)論對于公眾視訊業(yè)務(wù)還是簡(jiǎn)單的點(diǎn)對點(diǎn)通信，安全性都是非常重要的。僅通過(guò)ＲＡＳ協(xié)議的接入認證是不能完全保證視訊業(yè)務(wù)的安全要求的。H.235標準是H.323協(xié)議組中的關(guān)于安全的標準，目前ITU-T正在制定更新的H.235版本，新版本將采用更新的加密算法。隨著(zhù)視訊業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，必將有越來(lái)越多的終端符合H.235標準。當然，隨著(zhù)IP網(wǎng)的發(fā)展，各種各樣的安全機制也在不斷提出，究竟采用哪種方式還有待今后技術(shù)和標準的進(jìn)一步發(fā)展。

　　5．網(wǎng)絡(luò )管理問(wèn)題

　　我國正在制定的基于IP網(wǎng)絡(luò )的視訊會(huì )議系統系列國家標準中規定，IP視頻會(huì )議系統實(shí)行集中統一管理，設備和網(wǎng)管中心之間接口采用SNMPV2協(xié)議。設備內部設置SNMP代理模塊，SNMP代理模塊與支持SNMP協(xié)議的網(wǎng)管中心進(jìn)行通信、采集設備的信息并維護管理信息庫（MIB ：Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂａｓｅ）。

　　為了更好地服務(wù)社會(huì )、推動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們將密切關(guān)注國際上多媒體通信的技術(shù)和標準的發(fā)展動(dòng)態(tài)，進(jìn)行相關(guān)標準和測試方法的跟蹤與研究，建設更完備的多媒體通信產(chǎn)品的研究和測試平臺，科學(xué)地對多媒體通信產(chǎn)品進(jìn)行測試，為我國制定自己的國家標準和行業(yè)標準提供依據，為我國在視頻通信領(lǐng)域提出具有自主知識產(chǎn)權的標準打下基礎。使實(shí)驗室成為多媒體通信產(chǎn)品的最全面和權威的研究和測試實(shí)驗室，成為政府強有力的技術(shù)支撐和服務(wù)部門(mén)。同時(shí)能夠更好地為國內和國際的多媒體通信生產(chǎn)廠(chǎng)家和運營(yíng)商提供多媒體通信產(chǎn)品的測試服務(wù)，并積極推動(dòng)多媒體通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，規范廠(chǎng)商的行為，為國家把好質(zhì)量關(guān)。

作者介紹：李明慧 信息產(chǎn)業(yè)部電信研究院中國泰爾實(shí)驗室工程師

世界電信


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