CN101478642A - 视频会议系统的多画面混图方法及装置 - Google Patents

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刘勃
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本发明涉及视频会议系统，具体是一种视频会议系统的多画面混图方法及装置。其方法依次包括以下步骤：a.视频会议终端和多点控制单元建立连接，将本地音、视频流和声音情况发送给多点控制单元；b.多点控制单元根据声音信息判断哪个终端是发言端，将该发言端的画面与其他终端的画面合成为一路输出视频流，并将该发言端的画面进行特殊显示；c.多点控制单元将合成的输出视频流发送所述输出至各视频会议终端；d.各视频会议终端将接收到的输出视频流显示在显示器上。本发明解决了现有视频会议系统中，各终端子屏幕无法自动判别并显示发言端的问题，方便了会议参与者的使用，改善了系统实际运行效果。

Description

视频会议系统的多画面混图方法及装置
技术领域
本发明涉及视频会议系统，具体是一种视频会议系统的多画面混图方法及装置。
背景技术
视频会议系统是支持声音、视频以及数据通信的多媒体通信系统，它通常包括视频会议终端，多点控制单元(MultipointControlUnit，简称MCU)以及其它一些音视频采集和输出设备。
目前市场上的视频会议系统一般符合ITU-TH.320(国际电信联盟电信标准H.320)或ITU-TH.323标准，也有符合IETFSIP(互联网工程任务组会话初始化协议)标准的系统。
在通常的视频会议系统中各部分的基本功能如下：
视频会议终端是用户使用的设备。终端内包含音视频编解码器，音视频编解码器负责完成声音、视频等媒体的压缩编码和解码，终端还连接麦克风，摄像头，显示设备，功放，调音台，用来完成声音、视频的输入和输出；终端还可包括红外输入接口，用户通过红外输入接口向终端输入指令和信息，也可通过计算机进行输入指令和信息；终端还负责和系统中其他终端建立连接，协商双方的编解码器能力，采用双方支持的编解码算法进行通信；终端还需完成本地音频功率测量，并将功率信息发送到多点控制单元；
多点控制单元(MCU)用来完成多方通信。参加多方通信的终端和MCU建立呼叫，并进行媒体的收发，MCU负责完成媒体的交换和混合。MCU能够把从多个终端获得的视频合成为一个多画面图像，然后发送给不同的终端。
在多点会议中，多画面功能允许用户能够同时看到多个通话终端的视频，并在各画面中注明主席端，发言端，会议讨论热烈端，以便各用户根据自己的意愿选择观看的终端。现有系统中，多画面通常由多点控制单元来进行合成，最终合并成一路视频流和一路音频流发送给各个接收终端。并且各画面中发言端没有任何标示和处理加以区别，只是标明会场名称信息，用户选择视频就带有很大的盲目性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种视频会议系统的多画面混图方法和装置，解决现有视频会议系统中，各终端子屏幕无法自动判别并显示发言端的问题，以方便会议参与者的使用，改善系统实际运行效果。
本发明视频会议系统的多画面混图方法依次包括以下步骤：
a.视频会议终端和多点控制单元建立连接，将本地音、视频流和声音情况发送给多点控制单元；
b.多点控制单元根据声音信息判断哪个终端是发言端，将该发言端的画面与其他终端的画面合成为一路输出视频流，并将该发言端的画面进行特殊显示；
c.多点控制单元将合成的输出视频流发送至各视频会议终端；
d.各视频会议终端将接收到的输出视频流显示在显示器上。
上述方法中，所述视频会议终端和多点控制单元通过ITU-TH.323或ITU-TH.320或互联网工程任务组会话初始化协议IETF SIP协议建立连接。
上述方法中，所述多点控制单元和视频会议终端之间建立一个双向音频通道、一个视频会议终端到多点控制单元的视频通道、一个多点控制单元到视频会议终端的视频通道，通过音频通道和视频通道传输输入视频流和输出视频流。
上述方法中，在步骤b冲判断发言端所依据的声音信息可以包括声音峰值或平均功率或其他声音信息中的一种或多种信息。
上述方法中，由所述视频会议终端测量声音信息，并将测量结果发送给所述多点控制单元，再由多点控制单元根据声音信息判断发言端，并将该发言端视频进行特殊显示。
上述方法的步骤a中，建立连接时建立信令请求通道，所述信令请求通道需传送以下参数：输出视频流的多画面数、多画面包含的子画面内容、多画面布局、声音信息。
上述方法的步骤b中，所述特殊显示包括但不限于：显示在设定的发言位置、加边框、背景处理等。
本发明视频会议系统的多画面混图装置包括有视频会议终端、多点控制单元；所述视频会议终端用于把本地音、视频流发送给多点控制单元，还用于接收多点控制单元发送的输出视频流并显示在显示器上；所述多点控制单元，用于把各视频会议终端的输入视频流合成为一个输出视频流并发送给各视频会议终端；所述视频会议终端或多点控制单元中包括有用来检测声音信息的声音信息检测模块；所述多点控制单元中包括有根据声音信息判断发言端的发言端判断模块。
采用本发明的方法及装置，可以自动判别参与通信的终端，并能同时看到多个通话终端的视频，同时可根据各终端声音情况自动判别发言端并将发言端进行特殊显示，提高了用户的视频体验，增强了用户沟通效果，提升了系统的使用价值。
附图说明
图1是本发明的方法的流程图；
图2是本发明实施例的设备组网图
图3是本发明实施例的方法流程图
图4是本发明实施例中MCU合成多画面的步骤示意图
图5是多画面的一些典型布局示意图
图6是终端和MCU建立连接的信令交互示意图
具体实施方式
本发明通过把多画面合成为一路的视频流，视频流为多画面视频(包括单画面的特例)，多画面视频显示在显示器上。参与通信的终端能同时看到多个通话终端的视频，并能根据各终端声音情况自动判别发言端并将发言端进行特殊显示，从而提高用户的视频体验，增强用户沟通效果，提升系统的使用价值。
如图1所示，本发明所述方法包含如下步骤：
步骤110，参与通信的终端和提供多点通信服务的MCU建立连接。
其中，终端和MCU之间可以使用但不限制于ITU-TH.323，ITU-TH.320，IETFSIP协议之一建立连接。
连接建立过程中，不排除有第三方设备的参与。但这些设备不是本发明要说明的核心，所以省略了相关描述。
MCU可通过协商获知终端声音信息.
MCU和终端建立一个双向音频通道，一个双向视频通道(相当于一个终端到MCU的视频通道，一个MCU到终端的视频通道)，一个控制信息传输通道。上述MCU和终端建立通道的方法只是一个示例，也可以用其他方式建立通道、通道数目也不限于上述说明。可以根据终端的需要建立相应的通道数，例如终端要发送声音信息，则可建立声音信息传送通道。
步骤120，终端把本地视频流和声音信息发送给MCU。
步骤130，MCU把多个终端输入的视频流合成为一个输出视频流，输出视频流可含一个或多个子画面，每个子画面为一路输入视频流的图像。
其中，用户可以通过终端设备发送信令请求MCU或内置MCU的终端本地终端多画面的合成效果，该信令请求中的参数包括但不限于：输出视频流的多画面数，子画面内容，多画面布局等。
MCU将多路画面合成为一路输出视频流，其中根据各终端声音情况自动判别发言端并将发言端显示在突出位置，输出视频流内容是由一个或多个所述输入视频流合成的多画面：
步骤140，MCU把步骤130中所述的输出视频流发送给终端。MCU可通过信令通知终端每个输出视频流的多画面布局。
步骤150，终端接收该输出视频流，把该输出视频流显示在显示器中。
本发明还提出一种实现混图的视频会议系统，包含视频会议终端、多点控制单元。视频会议终端，用于把本地视频流和音频功率信息发送给所述多点控制单元，还用于接收所述多点控制单元发送的输出视频流并显示在显示器上；多点控制单元将多路视频合成为一个输出视频流并发送给终端，其中根据各终端声音情况自动判别发言端并将发言端显示在突出位置，其中输出视频流内容是由一个或多个输入视频流合成的多画面，图2描述了本发明的一个具体实施例的设备连接关系。设置在视频会议终端或多点控制单元中的声音信息检测模块用来检测各终端的声音信息，设置在多点控制单元的发言端判断模块用来根据各终端的声音信息判断发言端。该实施例中，终端和MCU都连接到IP网络中，通过IP网络进行通信。终端和MCU通信符合ITU-TH.323标准。在该实施例中每个终端有一个显示器，MCU具有多画面的合成能力。
图3描述了本发明实施例的方法流程。
步骤310，终端1和MCU建立H.323连接。可以是终端1主动呼叫MCU，也可以是MCU呼叫终端1。
H.323连接建立过程包括呼叫信今过程，H.245信令过程。建立的连接，包括信令通道，多个媒体通道，包括1个双向的声音通道，1个双向的视频通道，1个单向的MCU到终端的视频通道。具体的信令交互过程如图6所示。
终端2，终端3，终端4按相同的方式也和MCU建立连接。因为所有连接有类似的特征，在不违背一般性的情况下，这里以终端1和MCU之间的连接为例进行描述。
步骤320，终端1把本会场的视频流通过一个视频通道发送给MCU，把本会场的音频功率信息通过一个控制通道发送给MCU。
步骤330，MCU把4个终端发来的视频流合成为一个输出视频流并发送给所述终端，其中根据各终端声音情况自动判别发言端并将发言端画面进行特殊显示，其中输出视频流内容是由一个或多个输入视频流合成的多画面.
在本实施例中，合成为一个输出视频流，输出视频流包含4个终端的视频图像，其中对发言端画面进行特殊显示。
MCU也可以为每个终端合成不同的多画面效果。
步骤340，MCU把合成的输出视频流通过视频通道发送给终端1。同时，MCU可用信令通知终端每个输出视频流的多画面布局样式。
步骤350，终端收到输出视频流后，输出视频流显示在显示器上。
图4为MCU处理多画面合成的示意图。从4个终端来的视频流最后合并为一个输出视频流，输出视频流包含了4个终端的视频图像，其中发言端进行特殊显示。
图5为几种多画面显示布局示意图。图中给出了1画面，2子画面(左右排列)，3子画面(1上2下排列)，4子画面(上下左右各1个排列)，6子画面，9子画面，16子画面的布局例子。
图6为终端和MCU建立连接的信令交互序列示意图。
假设MCU端创建会议并呼叫终端。
1，检查是否有空闲会议控制模块，有则创建成功，检查邀请信息正确性与完备性；
2，MCU向终端发起呼叫，经过Callprocess，Alerting，后进入Setup状态，呼叫过程完成，会议成员加入；
3，MCU与终端协调发送终端能力，记录终端可支持的编解码能力，进入Connect状态；
4，创建设置逻辑通道对象打开逻辑通道，通道状态变成Connect；
5，设置RTP/RTCP地址，建立音视频流RTP/RTCP连接；其中终端音频功率信息是通过RTCP通道发往MCU；
6，其他终端的呼叫，通道连接同上，4方会议进入连接中；
7，会议完成后，MCU发出删除终端命令；
类似地，终端和MCU之间建立一个双向的视频流通道。然后MCU和终端之间在声音、视频流通道上发送接收媒体数据。最后会议结束，删除终端。

Claims (8)

1、一种视频会议系统的多画面混图方法，其特征是：依次包括以下步骤，
a.视频会议终端和多点控制单元建立连接，将本地音、视频流和声音情况发送给多点控制单元；
b.多点控制单元根据声音信息判断哪个终端是发言端，将该发言端的画面与其他终端的画面合成为一路输出视频流，并将该发言端的画面进行特殊显示；
c.多点控制单元将合成的输出视频流发送至各视频会议终端；
d.各视频会议终端将接收到的输出视频流显示在显示器上。
2、根据权利要求1所述的视频会议系统的多画面混图方法，其特征是：视频会议终端和多点控制单元通过ITU-TH.323或ITU-TH.320或互联网工程任务组会话初始化协议IETF SIP协议建立连接。
3、根据权利要求1所述的视频会议系统的多画面混图方法，其特征是：多点控制单元和视频会议终端之间建立一个双向音频通道、一个视频会议终端到多点控制单元的视频通道、一个多点控制单元到视频会议终端的视频通道，通过音频通道和视频通道传输输入视频流和输出视频流。
4、根据权利要求1所述的视频会议系统的多画面混图方法，其特征是：声音信息包括声音峰值、平均功率中的一种或两种信息。
5、根据权利要求1所述的视频会议系统的多画面混图方法，其特征是：由视频会议终端测量声音信息，并将测量结果发送给所述多点控制单元，再由多点控制单元根据声音信息判断发言端。
6、根据权利要求1所述的视频会议系统的多画面混图方法，其特征是：步骤b中所述的特殊显示包括但不限于：显示在多画面中的设定发言位置或加边框或背景处理。
7、根据权利要求1所述的视频会议系统的多画面混图方法，其特征是：步骤a中，建立连接时建立信令请求通道，所述信令请求通道需传送以下参数：输出视频流的多画面数、多画面包含的子画面内容、多画面布局、声音信息。
8、一种视频会议系统的多画面混图装置，其特征是：它包括有视频会议终端、多点控制单元；所述视频会议终端用于把本地音、视频流发送给多点控制单元，还用于接收多点控制单元发送的输出视频流并显示在显示器上；所述多点控制单元，用于把各视频会议终端的输入视频流合成为一个输出视频流并发送给各视频会议终端；所述视频会议终端或多点控制单元中包括有用来检测声音信息的声音信息检测模块；所述多点控制单元中包括有根据声音信息判断发言端的发言端判断模块。
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