CN101557495B - 视频会议系统的带宽控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种视频会议系统的带宽控制方法，其首先由具有优先权的终端提供一参数设定模块，使操作人员设置所述终端的显示屏的区域划分方式，以及各显示区域所要显示的图像信号各自的传送特征信息，其中，所述传送特征信息为限定相应待传送的图像信号带宽的信息；然后由处理模块根据操作人员的设定，确定各待传送的图像信号各自的传送特征信息，并对各待传送的图像信号进行编码等处理，以使各路待传送的图像信号占用不同的传送带宽，由此可实现对视频会议系统中多路图像信号的带宽的灵活控制，可以有效解决现有视频会议系统占用带宽过大的问题。

Description

视频会议系统的带宽控制方法

技术领域

本发明涉及一种视频会议系统，尤其涉及一种视频会议系统的带宽控制方法。

背景技术

随着计算机网络的发展，网络视频会议系统已经被广泛应用于各行各业。通过召开视频会议，大规模的培训活动或者会议随时可以展开，所有与会人员只要在自己的电脑面前接收视频和音频信息，就可以轻松看到会议主持人电脑屏幕上的各种资料信息，并可实现与会者之间实时的、面对面的交流互动，大大提高了工作效率，节省了与会人员的工作时间和会议费用。

通常，在一个会议中一终端需要接收的其他终端传送至的视频图像约为4至8路，加上自身的视频后，所需显示的视频路数就可能达到5至9路，甚至更多。如果此时还有屏幕共享、讨论或者白板，那么需要在屏幕上显示的信息量就会非常庞大。假设视频编码标准采用H.264，分辨率设为352×288，帧率设为15fps，每路视频数据耗费带宽约300Kbps，每路音频数据耗费带宽约30Kbps，因此，5至9路音视频数据可能达到的总带宽量约为1.65Mbps至2.97Mbps。当前，高清视频在视频会议中的应用也已展开，根据内部测试结果，当视频编码标准仍采用H.264，分辨率设为1920×1080，帧率设为15fps时，一路高清视频所占用的带宽约为1Mbps。若为了获得更好的显示效果而将帧率设为30fps时，单路高清视频所需带宽约增至1.5Mbps。综合以上情况，典型的视频会议应用环境需要带宽约3Mbps至4.5Mbps，而目前电信ADSL带宽接入速度约为1Mbps～4Mbps，系统带宽的承载能力已经力不从心了。

为了降低网络会议系统中的带宽耗费，基于视频广播的广播视频会议系统被广泛采用。该视频会议模式，首先由会议主持人获取各个终端的视频图像，并将它们放置到预览界面，在会议进程中，主持人根据需要广播一至两个终端的视频信息。由于该种视频会议模式发送的视频数据流路数受到物理限制，尽管可以有效减少带宽耗费，却使得会议各终端之间的交互性大大降低。

1996年推出的H.323网络视频会议系统，定义了在LAN、Intranet以及Internet上的视频会议框架性建议。它运行在通用的网络体系结构之上，具有网络独立性；提供了连接基于电路交换或ISDN的视频会议的手段，并支持多点会议和多点会议广播(multicast)功能；解决了点对点以及多点视频会议中诸如呼叫与会话控制等问题。H.323还实现了不同厂商的多媒体产品和应用的互操作，使得符合标准的不同厂商的系统，可以在LAN上进行相互通信，是视频会议发展的新方向。

然而，H.323会议系统一般都需要在会议系统的控制部分构造一个视频混合器，实现多路视频图像的混合。从各个终端接收到的视频图像，首先被送入视频混合器，经过视频混合后的图像再被回传至指定的各个终端。经过视频混合后的一帧图像上可以显示几个不同的与会端场景，便于用户同时观看多个会场的状况。采用H.323网络视频会议系统，各个终端接收到的是一路混合后的视频图像，所以对带宽的需求大大降低，但同时带来的问题是经过视频混合后，视频参数大大降低，画面质量的损失削弱了交流的效果。

综上所述，如何解决在有限带宽条件下，获得较好的网络视频会议效果，成为当前研究的一个比较迫切的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种视频会议系统带宽控制的方法，以解决现有视频会议系统占用带宽过大的问题，实现对带宽的有效控制。

为了达到上述目的，本发明提供的视频会议系统带宽控制方法，其中，视频会议系统包括：具有优先权的终端、多台作为与会者的终端、以及用于处理各终端所提供的多路待传送的图像信号以供传送的处理模块，包括步骤：

1)所述具有优先权的终端提供一参数设定模块，用于供操作人员设定所述具有优先权的终端的显示屏的区域划分方式，以使所述显示屏被分为多个显示区域，其中，每一显示区域用于显示一路图像信号，同时所述参数设定模块还用于供操作人员设置每一显示区域所要显示的该路图像信号的传送特征信息，其中，所述传送特征信息为限定相应图像信号的带宽的信息；

2)当操作人员在所述参数设定模块设定了相应参数后，所述具有优先权的终端将所设定的各显示区域所要显示的该路图像信号的传送特征信息传送至所述处理模块，所述处理模块将各终端所提供的各待传送的图像信号，与所述具有优先权的终端所要显示的各路图像信号相对应，进而以确定所述各待传送的图像信号各自的传送特征信息；

3)所述处理模块按照各待传送的图像信号各自的传送特征信息进行相应处理，以使各路待传送的图像信号占用不同的传送带宽。

其中，显示屏的区域划分方式用于设定在显示屏幕上同时显示的与会终端窗口数目、各窗口的大小，以及各窗口的显示位置，可包括：演示分屏方式、四分屏方式、三加一分屏方式、七加一分屏方式、九分屏方式。

为保证视频数据在传输过程中的流畅性，以及视频数据在各与会终端的显示效果，所述传送特征信息可包括图像质量、编码方式、分辨率、帧率、传输速率、网络类型、控制方式，其中，所述图像质量包括：高清、标清、及屏幕三种，三种模式下视频图像的显示质量由高至低，并且，每个模式都分别对应着一个最小可接受的带宽值，以保证显示的图像不失真。

由于会议过程中有多个与会终端，所述的视频会议系统的带宽控制方法还在各终端各自提供一优先权设定模块以供各终端的操作人员申请优先权；同时提供一与各终端的优先权设定模块相连接的优先权确定模块，以根据各终端提出的优先权申请确定其中一终端为具有优先权的终端。所述具有优先权的终端还可将所确定的各显示区域所要显示的图像信号各自的传送特征信息予以广播。

综上所述，本发明的视频会议系统的带宽控制方法通过对各路待传送的图像信号的传送特征信息的限定，可使经过编码等处理后的各路待传送的图像信号的具有不同带宽，由此可实现对视频会议系统的带宽控制。

附图说明

图1为本发明的视频会议系统带宽控制方法采用的视频会议系统基本架构示意图。

图2为本发明的视频会议系统的带宽控制方法实施流程示意图。

图3为本发明实施例中的四分屏显示屏区域划分方式示意图。

图4为本发明实施例中的演示分屏显示屏区域划分方式示意图。

图5为本发明实施例中的三加一分屏显示屏区域划分方式示意图。

图6为本发明实施例中的七加一分屏显示屏区域划分方式示意图。

图7为本发明实施例中的九分屏显示屏区域划分方式示意图。

具体实施方式

以下将通过具体的实施例来详细说明本发明的视频会议系统的带宽控制方法的实施过程。

请参阅图1，在本发明的视频会议系统带宽控制方法中，所采用的视频会议系统的基本架构如图1所示，所述视频会议系统包括：终端A、作为与会终端的B、D、E、F、N等、以及用于处理各终端所提供的多路待传送的图像信号以供传送的处理模块。其中，所述终端A由主持人操作，所述终端D由副主持人操作，所述处理模块通常设置在网络服务器上，通过网络与各会议终端之间进行信息的交互。由于通过网络传送信息的技术已为本领域技术人员所熟悉，故在此不再详述。

请参阅图2，本发明的视频会议系统带宽控制方法主要包括以下步骤：

第一步：终端A、B、D、E、F、N各自分别提供一优先权设定模块以供各终端的操作人员申请优先权，例如，主持人在所述终端A提供的优先权设定模块中选定申请优先权选项，而其它终端的操作人员都未选择申请优先权选项。

第二步：网络服务器提供一与各终端的优先权设定模块相连接的优先权确定模块，以根据终端A、B、D、E、F、N提出的优先权由请确定终端A为具有优先权的终端。需注意地是，若各终端未提供优先权设定模块，则也可由参与会议的人员预先确定视频会议系统中的一终端为具有优先权终端(即默认方式)。

第三步：所述终端A提供一参数设定模块，主持人根据应用模式，包括会议中预计的与会终端数、各与会者在会议过程中所处角色、会议过程中是否需要启用白板、是否需要打开PPT材料等应用条件的不同，在所述参数设定模块中设定所述具有优先权的终端的显示屏的区域划分方式，以使所述显示屏被分为多个显示区域，其中，每一显示区域用于显示一路图像信号。请参见图3至图7，常用的区域划分方式包括：四分屏方式(图3所示)、演示分屏方式(图4所示)、三加一分屏方式(图5所示)、七加一分屏方式(图6所示)、九分屏方式(图7所示)。若主持人设置区域划分方式为四分屏方式，其再在所述参数设定模块中设定每一显示区域所要显示的该路图像信号的传送特征信息，其中，所述传送特征信息为限定相应图像信号的带宽的信息，可为图像质量、编码方式、分辨率、帧率、传输速率、网络类型及控制方式等。例如，设置区域T31和T32所要显示的图像信号的传送特征信息都为：图像质量为标清，采用H.264编码方式，分辨率为960×540，帧率为15帧，传输速率为1Mbps，网络类型为互联网，控制方式为质量优先；设置区域T33和T34所要显示的图像信号的传送特征信息为：图像质量为高清，采用H.264编码方式，分辨率为1920*1080，帧率为30帧，传输速率为2Mbps，网络类型为互联网，控制方式为质量优先。

第四步，终端A将所设定的各显示区域所要显示的该路图像信号的传送特征信息传送至所述处理模块，同时向视频会议系统中终端B、D、E、F、N广播。

第五步，所述处理模块将终端A、B、D、E、F、N所提供的各待传送的图像信号，与所述终端A所要显示的各路图像信号相对应，进而以确定对应显示区域T31至T34的各待传送的图像信号各自的传送特征信息。

第六步，所述处理模块按照各显示区域所要显示的图像信号各自的传送特征信息，对各路待传送的图像信号进行编码等处理，以使各路待传送的图像信号占用不同的传送带宽。处理完毕后的各路图像信号供视频会议系统中各个终端分享。

会议过程中，若主持人设置的显示屏区域划分方式为如图7所示的九分屏方式，窗口大小均为显示屏大小的九分之一，其设置显示屏上的各个显示区域(即T71至T79)的传送特征信息均为：图像质量为屏幕(相对于摄像头采集视频，画面变化不大的一种视频传输)，H.264编码方式，分辨率为320×240，帧率为15帧，颜色数为24色，传输速率为128Kbps，网络类型为互联网，控制方式为质量优先。显然，由于所述传送特征信息设置的不同，令九分屏方式下各区域所显示的图像信号占用的带宽比四分屏方式下各区域的小，尽管区域数目增加了，仍能满足系统带宽的限制。

此外，若在会议过程中，副主持人利用其所处终端上的所述优先权设定模块发出请求，申请终端D成为所述具有优先权的终端。该请求被送往所述优先权确定模块，经过验证后授权终端D为具有优先权的终端。由此副主持人根据会议进程的需要，将终端D，也即新的所述具有优先权的终端的显示屏区域划分方式设为如图6所示的七加一分屏方式：包含一个大区域T61，其长与宽均占显示屏的四分之三，另包含七个大小相同的小区域T62至T68，长与宽均占显示屏的四分之一。副主持人再利用终端D所提供的参数设定模块，将显示屏上的各个显示区域所要显示的该路图像信号的传送特征信息分别设置为：区域T61图像质量为高清，H.264编码方式，分辨率为1920×1080，帧率为30帧，传输速率为2Mbps，网络类型为互联网，控制方式为质量优先；区域T62至T68均设置为图像质量为标清，H.264编码方式，分辨率为320×240，帧率为15帧，传输速率为128Kbps，网络类型为互联网，控制方式为质量优先。

当所述各显示区域所要显示的图像信号各自的传送特征信息设置完毕后，由终端D将所述传送特征信息向视频会议系统中各终端广播，同时传送至处理模块。接着，如图6所示，所述处理模块将各终端所提供的各待传送的图像信号，与所述具有优先权的终端所要显示的各路图像信号相对应，进而以确定对应显示区域T61至T68的各待传送的图像信号各自的传送特征信息。然后所述处理模块按照各显示区域所要显示的图像信号各自的传送特征信息，对各路待传送的图像信号进行相应处理，以使各路待传送的图像信号占用不同的传送带宽。处理完毕后的各路图像信号供视频会议系统中各个终端分享。由于预先设置的所述传送特征信息起作用，原来在九分屏方式下的小区域中显示的画面被放置在七加一分屏方式的大区域中，清晰度随之提高，占用的带宽虽然也增加了，但由于显示的终端图像信号的路数减少，仍可满足带宽的限制。

在上述实施例中，按照本发明提供的技术方案，由会议主持人合理选择显示屏区域划分方式，根据会议进程，将接收到的若干个终端画面分别放置到对应的大小不同的区域中，通过设定各显示区域所要显示的图像信号各自的传送特征信息，可有效调整各路待传送的图像信号占用的传送带宽，由此可解决现有视频会议系统在传送多路图像信号时，占用带宽过大的问题。也可以在有限带宽条件下，既实现画面的灵活显示，又获得较好的基于互联网的网络视频会议效果。

当然，本发明还可以有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种视频会议系统的带宽控制方法，其中，视频会议系统包括：具有优先权的终端、多台作为与会者的终端、以及用于处理各终端所提供的多路待传送的图像信号以供传送的处理模块，其特征在于包括步骤：

1)所述具有优先权的终端提供一参数设定模块，用于供操作人员设定所述具有优先权的终端的显示屏的区域划分方式，以使所述显示屏被分为多个显示区域，其中，每一显示区域用于显示一路图像信号，同时所述参数设定模块还用于供操作人员设置每一显示区域所要显示的该路图像信号的传送特征信息，其中，所述传送特征信息为限定相应图像信号的带宽的信息；

2)当操作人员在所述参数设定模块设定了相应参数后，所述具有优先权的终端将所设定的各显示区域所要显示的该路图像信号的传送特征信息传送至所述处理模块，所述处理模块将各终端所提供的各待传送的图像信号，与所述具有优先权的终端所要显示的各路图像信号相对应，进而以确定所述各待传送的图像信号各自的传送特征信息；

3)所述处理模块按照各待传送的图像信号各自的传送特征信息进行相应处理，以使各路待传送的图像信号占用不同的传送带宽。

2.如权利要求1所述的视频会议系统的带宽控制方法，其特征在于：所述显示屏的区域划分方式包括：演示分屏方式、四分屏方式、三加一分屏方式、七加一分屏方式、九分屏方式。

3.如权利要求1或2所述的视频会议系统的带宽控制方法，其特征在于：所述传送特征信息包括图像质量、编码方式、分辨率、帧率、传输速率、网络类型、控制方式。

4.如权利要求3所述的视频会议系统的带宽控制方法，其特征在于：所述图像质量包括：高清、标清、及屏幕三种，所述屏幕是一种相对于摄像头采集视频，画面变化不大的一种视频传输。

5.如权利要求1所述的视频会议系统的带宽控制方法，其特征在于还包括步骤：

(1)各终端各自提供一优先权设定模块以供各终端的操作人员申请优先权；

(2)提供一与各终端的优先权设定模块相连接的优先权确定模块，以根据各终端提出的优先权申请确定其中一终端为具有优先权的终端。

6.如权利要求1或5所述的视频会议系统的带宽控制方法，其特征在于还包括：所述具有优先权的终端将所确定的各显示区域所要显示的图像信号各自的传送特征信息予以广播的步骤。

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