會議電視系統(tǒng)在ATM網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

　　關(guān)鍵詞：會議電視；多點控制設(shè)備（MCU）；終端設(shè)備；協(xié)議
　　1　會議電視系統(tǒng)的構(gòu)成
　　一個完整的會議電視系統(tǒng)應(yīng)由多點控制設(shè)備（MCU）和編解碼器、攝像機、話筒、編輯導(dǎo)演設(shè)備、調(diào)音臺、顯示設(shè)備和會場擴聲等用戶終端設(shè)備以及圖文攝像機、錄象機和掃描儀等輔助設(shè)備構(gòu)成。
　　1.1多點控制設(shè)備（MCU）
　　多點控制設(shè)備（MCU）用于多個用戶終端舉行會議時的連接，同時進(jìn)行視頻信號的切換、語音信號的混合及數(shù)據(jù)信號的傳輸，并將切換的視頻、混合的音頻以及數(shù)據(jù)信號進(jìn)行組裝，再發(fā)送給所有的用戶終端。
　　多點控制設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)工作方式有主席控制（Chaircontrol）、語音激勵（Automatic Voice Activated Switching）廣播請求（Broadcast Request）3種。
　　1.2用戶終端設(shè)備
　　用戶終端設(shè)備作為會議電視系統(tǒng)與用戶之間的界面，其主要功能是通過對語音、圖像進(jìn)行編碼壓縮和解碼釋放以及對各種傳輸接口進(jìn)行處理來完成語音、圖像及數(shù)據(jù)的輸入和輸出。
　　用戶終端設(shè)備的基本組成包括編解碼器、攝像機、話筒、顯示器、揚聲器和控制器等，其中編解碼器用于對語音、圖像和數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼釋放，是會議電視系統(tǒng)的核心設(shè)備之一。
　　1.3輔助設(shè)備
　　會議電視系統(tǒng)的輔助設(shè)備主要有圖文攝像機、錄像機、DVD和掃描儀等，用于外部資料的輸入和會議電視的輸出存檔。
　　2　協(xié)議的選擇
　　2.1會議電視系統(tǒng)采用的協(xié)議
　　目前會議電視系統(tǒng)采用的協(xié)議主要有以下幾種：
　　（1）H.320協(xié)議。通過專線方式（如直接在傳輸網(wǎng)上組織的專線、DDN網(wǎng)、ATM網(wǎng)電路仿真等）或NISDN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)，可以有效地保證會議電視的業(yè)務(wù)質(zhì)量，故大型的會議電視系統(tǒng)往往采用該協(xié)議。
　　（2）H.323協(xié)議。這是近年來新興在TCP/IP網(wǎng)上進(jìn)行話音和圖像傳輸?shù)耐ㄐ艆f(xié)議，對于會議電視系統(tǒng)而言，由于TCP/IP協(xié)議并不支持不同業(yè)務(wù)之間的業(yè)務(wù)質(zhì)量等級，其所能占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬目前還無法得到有效保障，但隨著IP網(wǎng)上多媒體通信業(yè)務(wù)需求的日前增加，以及各種新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，會議電視業(yè)務(wù)所需要的實時性和充足的傳輸帶寬的要求將在日益完善的IP包交換網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下逐步得滿足。同時，它的傳輸網(wǎng)絡(luò)無關(guān)性、IP協(xié)議的普遍性、靈活性、低成本、易管理以及對用戶投資的保護，使它得到越來越普遍地應(yīng)用。特別是對于本身無傳輸通道的單位，如金融系統(tǒng)、大型企業(yè)，包交換網(wǎng)的高性能價格比越來越肥到青睞。
　　（3）H.321標(biāo)準(zhǔn)。這是H.320協(xié)議的會議電視終端應(yīng)用于ATM網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)，H.321的圖像質(zhì)量與H.320標(biāo)準(zhǔn)相同，也需要多點控制器。
　　（4）H.310標(biāo)準(zhǔn)。它是“純”ATM的會議電視標(biāo)準(zhǔn)，傳輸速率為3-15Mbit/s，圖像質(zhì)量高。目前的H.310的視頻會議實際上是一種基于ATM網(wǎng)絡(luò)的視頻廣播，不是真正意義上的多點交互的視頻會議（允許的點數(shù)有限）。此外，沒有MCU產(chǎn)品的支持，必須通過網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品的網(wǎng)管系統(tǒng)實現(xiàn)視頻的切換，而且會議的切換不可能在會議終端上實現(xiàn)。如果同一個ATM廣域網(wǎng)內(nèi)存在著不同廠家的ATM交換設(shè)備，則視頻的切換需要在不同廠家的網(wǎng)管上完成。
　　（5）H.324標(biāo)準(zhǔn)。它也是國際電聯(lián)ITU-T制訂的會議電視框架性協(xié)議，主要用于公共交換電話網(wǎng)（PSTN）。
　　2.2會議電視產(chǎn)品的技術(shù)體制和構(gòu)成
　　會議電視產(chǎn)品從其實現(xiàn)的規(guī)模上，可以分為會議室系統(tǒng)和桌面系統(tǒng)兩大類；從其支持的標(biāo)準(zhǔn)上，可以分為H.320、H.323、H.321、H.324、H.310等幾種類型：
　　（1）窄帶可視電話系統(tǒng)和終端設(shè)備--H.320標(biāo)準(zhǔn)；
　　（2）基于LAN的可視電話系統(tǒng)和終端商務(wù)--H.323標(biāo)準(zhǔn)；
　　（3）PSTN網(wǎng)的可視電話系統(tǒng)和終端設(shè)備--H.324標(biāo)準(zhǔn)；
　　（4）寬帶視頻通信系統(tǒng)和終端--H.310標(biāo)準(zhǔn)。
　　3　會議電視系統(tǒng)的組網(wǎng)方式
　　會議電視傳輸通道的組網(wǎng)方式包括專線式組網(wǎng)和交換式組網(wǎng)兩類。專線式組網(wǎng)包括直連方式和DDN方式；交換式組網(wǎng)包括3種可能的交換網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，即電路交換網(wǎng)、包交換網(wǎng)（IP網(wǎng)）和ATM信元交換網(wǎng)。
　　3.1通過直連專線組網(wǎng)
　　會議電視系統(tǒng)通信傳輸網(wǎng)進(jìn)行直連專線組網(wǎng)時，需占用傳輸網(wǎng)上的固定時隙，即會議電視系統(tǒng)的多點控制器與遠(yuǎn)方會議終端與傳輸設(shè)備上的N×64kbit/s或2Mbit/s接口相連接。這一方案的主要優(yōu)點是可靠性高，缺點是對傳輸帶寬的使用不夠靈活，當(dāng)會議電視不召開時，其所占用的帶寬亦無法讓出。
　　3.2通過ATM網(wǎng)組網(wǎng)
　　會議電視系統(tǒng)通過ATM交換網(wǎng)組網(wǎng)時，由于ATM網(wǎng)具有豐富的業(yè)務(wù)質(zhì)量等級，可以確保話音和圖像等實時性要求極高的業(yè)務(wù)享有最高優(yōu)先權(quán)，即當(dāng)這類用戶申請傳輸帶寬時，網(wǎng)絡(luò)將予以優(yōu)先考慮，并保證為其分配所需要的帶寬。因此，ATM網(wǎng)將會議電視系統(tǒng)中繼通道設(shè)定為具有最高業(yè)務(wù)質(zhì)量等級的恒定比特率業(yè)務(wù)，實現(xiàn)各會議電視終端與多點控制單元的連接。由于ATM網(wǎng)絡(luò)采用信元交換技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，具有動態(tài)帶寬分配和自動路由等功能，故采用此方案進(jìn)行組網(wǎng)時，可以大大降低會議電視系統(tǒng)的運營成本并提高業(yè)務(wù)質(zhì)量。
　　目前，通過ATM網(wǎng)組網(wǎng)采用較多的有以下兩種方式：
　　（1）采用H.321協(xié)議
　　H.321協(xié)議是一種新的視頻會議標(biāo)準(zhǔn)，是H.320標(biāo)準(zhǔn)的會議電視終端應(yīng)用于ATM網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)換標(biāo)準(zhǔn)。事實上，H.321終端是由H.320終端與寬帶適配器（STA）（在ATM網(wǎng)絡(luò)中25Mbit/s ATM UNI接口就是一種寬帶適配器）組成，因此，H.321標(biāo)準(zhǔn)完全可與H.320標(biāo)準(zhǔn)的視頻會議兼容。
　　（2）采用H.320協(xié)議
　　采用H.320協(xié)議的ATM交換網(wǎng)方式是指利用ATM交換機上的E1仿真接口（CES）來提供直連專線進(jìn)行組網(wǎng)。
　　3.3通過包交換網(wǎng)（IP）組網(wǎng)
　　基于包交換網(wǎng)絡(luò)的會議電視系統(tǒng)（H.323系統(tǒng)），其協(xié)議的實質(zhì)內(nèi)容是將話音和圖像等實時數(shù)據(jù)打成IP包，并在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)上利用TCP協(xié)議的傳輸控制功能和IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)選路功能進(jìn)行傳輸。雖然在技術(shù)細(xì)節(jié)上還有不少問題需要解決，但隨著Internet/Intranet技術(shù)的發(fā)展，作為下一代多媒體通信網(wǎng)平臺的H.323技術(shù)因期優(yōu)秀靈活的生命力逐步得到廣泛的關(guān)注。
　　隨著IP網(wǎng)上多媒體通信業(yè)務(wù)需求的日益增加，采用特殊的業(yè)務(wù)質(zhì)量等級或是實時服務(wù)，并對數(shù)據(jù)包發(fā)送的優(yōu)先級進(jìn)行控制、資源預(yù)留協(xié)議及實時傳輸控制協(xié)議等新技術(shù)，使會議電視業(yè)務(wù)所需要的實時性和充足的傳輸帶寬的要求將在日益完善的IP包交換網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下逐步得以滿足。
　　4會議電視業(yè)務(wù)在ATM網(wǎng)絡(luò)中傳輸
　　4.1傳輸電路的選擇
　　某地區(qū)目前已建成了以SDH及ATM為主干的傳輸電路，且均覆蓋需開通會議電視系統(tǒng)的站點，因而，會議電視業(yè)務(wù)的傳輸電路就有兩種方案可供選擇。
　　一是以SDH作為傳輸電路，利用SDH光傳輸設(shè)備支路側(cè)的E1口提供直連通道，并選擇H.320協(xié)議的會議電視系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)。H.320協(xié)議技術(shù)上比較成熟，由于速率可高達(dá)2Mbit/s，圖像質(zhì)量相當(dāng)好，是目前使用最廣泛的會議電視系統(tǒng)之一。采用這種方式的優(yōu)點是能充分滿足電力系統(tǒng)對通道安全可靠的要求，缺點是網(wǎng)絡(luò)的利用率較低，通道代價較大，但是通道帶寬資源可以保證的情況下，可靠性極高。
　　另一種方式是以ATM作為傳輸電路，在這種方式下，可以利用ATM交換設(shè)備的E1仿真接口（CES）提供直連專線通道，組成一個純H.320的會議電視系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；可以利用ATM交換設(shè)備提供的25Mbit/s　ATM　uni接口，組成一個純H.321的會議電視系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；也可以利用ATM交換設(shè)備提供的以太網(wǎng)口，組成一個純H.323的會議電視系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)；還可以利用以上兩種或三種接口，選擇H.320、H.321、H.323協(xié)議的會議電視系統(tǒng)進(jìn)行混合組網(wǎng)，靈活性大大增強，并為將來的系統(tǒng)擴容提供了便利。但是，若考慮采用H.321協(xié)議，則需在ATM交換機側(cè)增配25Mbit/s　ATM UNI卡板，由于該接口板在實際電路中應(yīng)用較少，因而除非傳輸平臺已有該接口板，否則采用此協(xié)議進(jìn)行會議電視組網(wǎng)代價太大，所以一般不推薦采用H.321協(xié)議。
　　ATM設(shè)備作為一種多業(yè)務(wù)交換平臺，有著多種類型的接口，有組成H.320的會議電視系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的E1仿真接口（CES），又有組成H.323會議電視系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的以太網(wǎng)口，這樣，就可以根據(jù)電力系統(tǒng)的實際應(yīng)用和已有的傳輸網(wǎng)絡(luò)來選擇協(xié)議。因此采用ATM作為傳輸電路能在充分考慮本期的會議電視系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的同時，還為將來擴容時對站點、協(xié)議和終端設(shè)備的選擇提供較大的靈活性和可選性。
　　據(jù)此，根據(jù)該地區(qū)現(xiàn)有的傳輸電路，以及對會議電視系統(tǒng)質(zhì)量的要求，決定采用以ATM數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)傳輸電路的H.320、H.323協(xié)議混合組網(wǎng)的方式。
　　4.2設(shè)備配置
　　對通信質(zhì)量要求較高的站點的會議室里配置了大型會議室終端系統(tǒng)，采用H.320協(xié)議，通過提供直連專線來保證其對通道的要求。在一些特殊的辦公場所，如局長辦公室、總工辦公室等，配置了桌面終端設(shè)備，采用H.323協(xié)議，通過辦公室內(nèi)的局域網(wǎng)口匯入多點控制單元。
　　由于H.323協(xié)議是基于包交換網(wǎng)絡(luò)（IP）組網(wǎng)的，而IP廣播本身在協(xié)議上就是可以方便有效地在網(wǎng)上建立一個廣播頻道，從而對頻道的享用者（用戶）數(shù)目沒有限制，又不增加廣域網(wǎng)上的帶寬負(fù)擔(dān)，而H.323正是利用了這一IP協(xié)議的優(yōu)點，可以有效地在企業(yè)多媒體信息網(wǎng)上實現(xiàn)大用戶量、大范圍的多點廣播型業(yè)務(wù)，而無須增加成本，并在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上具備很強的健壯性，不會因為某個端點的臨時突發(fā)故障而影響整個網(wǎng)絡(luò)會議。因此采用H.323協(xié)議的桌面系統(tǒng)具有小型、靈活方便、即插即用、成本較低的特點，特別適用于領(lǐng)導(dǎo)之間的交流或現(xiàn)場辦公。
　　采用H.320、H.323協(xié)議混合組網(wǎng)的方式，對多點控制設(shè)備亦提出了較高的要求，因為采用不同的協(xié)議、或采用相同協(xié)議的不同類型的終端設(shè)備所需的通道帶寬亦不相同，因此，在選擇MCU產(chǎn)品時，需考慮能否滿足或通過外加硬件設(shè)備來滿足混協(xié)議、混速率的組網(wǎng)要求。
　　4.3網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)溥B接。
　　4.4同步方式
　　由于會議電視的圖像、話音、控制和指示等信號都是通過壓縮編碼后相互傳送的，因此，同步時鐘信號源精度的高低將會直接影響到傳送信號的準(zhǔn)確性，必須采取必要的措施實現(xiàn)會議電視網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)同步。
　　多點會議電視的同步有準(zhǔn)同步、主從同步和互同步3種方式。
　　準(zhǔn)同步方式需要每個會議電視終端有一高精度的時鐘，它的優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)無需傳送同步時鐘，網(wǎng)絡(luò)同步的可靠性高，缺陷是高精度時鐘投資太高，存在固有周期性滑動，而一般會議電視系統(tǒng)站點較多，時鐘占工程投資的比例相當(dāng)大，故一般不采用準(zhǔn)同步方式。
　　互同步工作時網(wǎng)絡(luò)中無基準(zhǔn)時鐘，每個終端的時鐘是它收到的其他終端的時鐘相互同步而產(chǎn)生的時鐘，這種方式無需高精度時鐘，且受傳輸網(wǎng)的影響小，但由于它的同步容易受到擾動而引起同步不穩(wěn)定，通信網(wǎng)中基本不采用互同步方式。
　　主從同步方式，在會議電視系統(tǒng)中規(guī)定一個終端的時鐘作為基準(zhǔn)時鐘，其他終端的定時時鐘都通過本地振蕩器的鎖相環(huán)鎖定到接收到的基準(zhǔn)時鐘，其優(yōu)點是避免了準(zhǔn)同步時的固有周期性滑動，鎖相環(huán)壓控振蕩器要求較低的頻率精度，費用大大降低，控制簡單，特別適用于星形網(wǎng)和樹形網(wǎng)。
　　為獲得較高的圖像質(zhì)量，該地區(qū)會議電視網(wǎng)絡(luò)的時鐘同步采用如下方式：
　　（1）定時鐘采用外接高等級時鐘源設(shè)備作為會議電視網(wǎng)絡(luò)的一級時鐘（主時鐘）接入MCU。
　　（2）從傳輸信道提取時鐘：可從MCU連接于傳輸設(shè)備的一個E1線路的數(shù)據(jù)碼流中提取時鐘，作為會議電視網(wǎng)絡(luò)的二級備用時鐘（從時鐘）。
　　（3）內(nèi)時鐘：把MCU的內(nèi)時鐘作為三級備用時鐘。
　　（4）各會場的會議電視終端時鐘從其相連的MCU送出的數(shù)據(jù)碼流中提取。
　　MCU設(shè)備內(nèi)部的PLD電路檢測外部時鐘電路的穩(wěn)定性，確定一級時鐘是否滿足時鐘的要求，如果不滿足，那么使用二級時鐘。如果二級時鐘也不滿足要求，那么系統(tǒng)將自動使用內(nèi)時鐘。
　　5　結(jié)束語
　　自20世紀(jì)80年代初期，電力系統(tǒng)通信進(jìn)入數(shù)字通信時代，為會議電視系統(tǒng)的順利開通提供了有利的條件。利用電力行業(yè)本身已具有的豐富的傳輸通道，采用H.320協(xié)議的會議電視系統(tǒng)無疑是最為安全可靠的一種方式。同時，鑒于H.323系統(tǒng)的高靈活性、高擴展性、高性價比，在具備TCP/IP網(wǎng)絡(luò)資源的地區(qū)，采用H.323協(xié)議的會議電視系統(tǒng)也是一種比較理想的方案。

中國通信網(wǎng)(www.c114.net)—摘自《電力系統(tǒng)通信》