CN1318999C - 视频会议系统结构 - Google Patents

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Abstract

提供一种用于具有至少两个客户端设备的网络的视频会议系统。所述视频会议系统包括至少一个集中服务器(205)以及一个策略服务器(210)，所述策略服务器用于指定管理至少两个客户端设备之间的视频会议会话的一个或多个策略，并且用于将所述一个或多个策略提供给所述至少一个集中服务器。

Description

视频会议系统结构
本非临时申请要求于2002年3月20日提交的名称为“视频会议系统结构”的临时申请序列号60/366331的利益，在此引用作为参考。
技术领域
本发明一般涉及会议系统，尤其涉及视频会议系统。
背景技术
在公司网络中运行诸如基于语音和视频的会议的多媒体应用程序所面临的一个主要问题是如何管理这些应用程序。在网络上管理这些应用程序应当考虑一定量的带宽的分配以及关于应用程序的业务量的传输担保(deliveryguarantees)。为了实现这种管理，网络必须知道应用程序和它的用户，并且应用程序必须知道网络策略。在现实执行中，为此企业需要智能附加层。
因此，具有一种涉及管理在其上所执行的多媒体应用程序的视频会议系统是非常需要和有利的，从而克服现有技术的不足。
发明内容
本发明的视频会议系统解决了上述问题和现有技术的其它相关问题。
根据本发明的一方面，提供一种用于具有至少两个客户端设备的网络的视频会议系统。所述视频会议系统包括至少一个集中服务器和一个策略服务器，其中所述策略服务器用于指定管理至少两个客户端设备之间的视频会议会话的一个或多个策略，并且用于将一个或多个策略提供给至少一个集中服务器。
根据本发明的另一方面，在具有至少一个集中服务器和至少两个客户端设备的网络中，提供一种通过至少一个集中服务器将预定策略强加给视频会议会话的方法。将预定策略存储在网络中的一个可被至少一个集中服务器访问到的位置。当开始视频会议会话时，向网络询问预定策略。根据预定策略来管理视频会议会话。
根据本发明的又一方面，在具有至少一个集中服务器和至少两个客户端设备的网络中，提供一种管理视频会议会话的方法。将关于视频会议会话的预定策略存储在网络中。当开始视频会议会话时，询问网络以便从预定策略中获得视频会议会话的相应策略。根据相应策略来管理视频会议会话。
附图说明
从以下结合附图的优选实施例的详细描述中，本发明的这些和其它方面、特征和优点将变得更加明显，其中：
图1A是图解说明根据本发明示例性实施例的、应用本发明的计算机系统100的方框图；
图1B是图解说明根据本发明示例性实施例的单播视频会议会话的方框图；
图1C是图解说明根据本发明示例性实施例的组播视频会议会话的方框图；
图2是图解说明根据本发明示例性实施例的应用本发明的网络200的方框图；
图3是图解说明根据本发明示例性实施例的图2的视频会议服务器205方框图；
图4是图解说明根据本发明示例性实施例的图3的数据库实体中所包含的成员数据库314的成员数据库条目400的示意图；
图5是图解说明根据本发明示例性实施例的图3的数据库实体中所包含的有效会话数据库312的有效会话条目500的方框图；
图6是图解说明根据本发明示例性实施例的简单网络管理协议(SNMP)客户端服务器结构600的方框图；
图7是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于注册采用会话启动协议(SIP)的视频会议会话的方法的示意图；
图8A是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于建立采用会话启动协议(SIP)的单播视频会议会话的方法的示意图；
图8B是图解说明根据本发明示例性实施例，当从客户端#1802接收到INVITE请求时(图8A的步骤810)图2的视频会议服务器205所执行的步骤的示意图；
图9是进一步图解说明根据本发明示例性实施例的图8A的方法的示意图；
图10是表示根据本发明的另一个示例性实施例，一种用于建立采用会话启动协议(SIP)的组播视频会议会话的方法的示意图；
图11是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于取消采用会话启动协议(SIP)的视频会议会话的方法的示意图；
图12是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于结束两个客户端之间的采用会话启动协议(SIP)的视频会议会话的方法的示意图；
图13是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于结束三个客户端之间的采用会话启动协议(SIP)的视频会议会话的方法的示意图；
图14是表示根据本发明的另一个示例性实施例，一种用于结束三个客户端之间的采用会话启动协议(SIP)的视频会议会话的方法的示意图；
图15是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于分辨率和帧率调节的信令方法的示意图；
图16是图解说明根据本发明示例性实施例，在分辨率和帧率调节(客户端2和3)之前发信号的示意图；
图17是图解说明根据本发明示例性实施例，在分辨率和帧率调节(客户端2和3)之后发信号的示意图；
图18A是根据本发明的一个示例性实施例的视频会议用户应用程序1800的方框图；
图18B是进一步图解说明根据本发明示例性实施例，图18A的多媒体接口层1802中所包含的音频混频器1899的方框图；
图18C是进一步图解说明根据本发明示例性实施例，图18A的多媒体接口层1802中所包含的回音消除模块1898的方框图；
图19是图解说明根据本发明示例性实施例，一种被音频编解码器1804a和/或视频编解码器1804b中所包含的解码器1890采用的方法的示意图；
图20是图解说明根据本发明示例性实施例的用户平面协议栈2000的示意图；
图21是图解说明根据本发明示例性实施例的控制平面协议栈2100的示意图；
图22是图解说明根据本发明示例性实施例，对应于图18A的用户界面1808的屏幕快照2200的方框图；
图23是图解说明根据本发明示例性实施例的登录界面2300的示意图；
图24是图解说明根据本发明示例性实施例的会议开始的用户选择界面2400的方框图；以及
图25是图解说明根据本发明示例性实施例，用于接受或拒绝输入呼叫的开始界面2500的方框图。
具体实施方式
本发明致力于一种视频会议系统。所述视频会议系统包括集中视频会议服务器和用于每个客户端的视频会议客户端应用程序。视频会议服务器最好通过控制网络带宽资源来提供使能基于服务质量(QoS)的视频会议会话的平台。视频会议用户应用程序与服务器相互作用以便建立和取消其它客户端应用程序之间的会议。此外，客户端应用程序与其它客户端应用程序交换多媒体内容(例如，实时会议视频)。而且，客户端应用程序将接口提供给用户。
需要理解的是，能够以诸如硬件、软件、固件、专用处理器、或它们的结合等的各种方式来实现本发明。最好将本发明实施为硬件和软件的结合。而且，最好将软件实施为在程序存储设备上确实可行的应用程序。可以将应用程序加载到包含任一适当结构的机器并由其执行。最好在具有诸如一个或多个中央处理单元(CPU)、随机存取存储器(RAM)、和输入/输出(I/O)接口等的硬件的计算机平台上实现所述机器。计算机平台也包括操作系统和微指令码。此处所描述的各种处理和功能可以是通过操作系统来执行的部分微指令码，或部分应用程序(或它们的结合)。此外，可以将诸如附加数据存储设备和打印设备等的各种其它外围设备连接到计算机平台。
还需要理解的是，由于最好以软件来实现附图所示的一些组成系统部件和方法步骤，所以系统部件(或处理步骤)间的实际连接会根据本发明的编程方式有所不同。通过在此所给出的示教，本领域的技术人员能够得知本发明的这些以及相似的实现或结构。
图1A是图解说明根据本发明示例性实施例的应用本发明的计算机系统100的方框图。计算机处理系统100包括至少一个处理器(CPU)102，所述处理器通过系统总线104操作性地连接到其它部件。将只读存储器(ROM)106、随机存取存储器(RAM)108、显示适配器110、I/O适配器112、用户接口适配器114、声音适配器199、和网络适配器198操作性地连接到系统总线104。
通过显示适配器110将显示设备116操作性地连接到系统总线104。通过I/O适配器112将盘存储设备(例如，磁盘或光盘存储设备)118操作性地连接到系统总线104。
通过用户接口适配器114将鼠标120和键盘122操作性地连接到系统总线104。鼠标120和键盘122用于向系统100输入信息或从系统100输出信息。
通过声音适配器199将至少一个扬声器(下文中简称为“扬声器”)197操作性地连接到系统总线104。
通过网络适配器198将(数字和/或模拟)调制解调器196操作性地连接到系统总线104。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述基于策略的网络管理(PBNM)。PBNM是一种通过提供定义和分配策略的能力来管理网络的技术(以下参见图2描述了可以应用本发明的示例性网络)。这些策略允许诸如带宽和安全等的关键网络资源的协调控制。PBNM使诸如基于IP的视频会议等的需要区别处理的应用程序可以在网络上运行。PBMN为允许在单个网络上同时存在不同类型的应用程序提供了基础，并且将所需要的资源提供给这些应用程序中的每一个。
更详细地说，PBNM为使用网络资源的应用程序和用户定义策略。例如，可以在网络上赋予商业关键应用程序最高优先权和带宽百分比，可以赋予经由IP的视频会议和语音次高优先权，并且最后可以将网络上剩余的资源用于不具有严格带宽或时间关键约束的网络业务和文件传输。可以通过使用PBNM来实现用户和应用程序的区分。
视频会议系统通过向网络策略服务器询问对应视频会议应用程序的策略而捆绑到PBNM系统。视频会议服务器从网络策略服务器获得策略，并且根据所接收的参数来确定用于视频会议的网络中可用的资源。例如，策略将典型地对应于这个应用程序在一天的某些时间中或只对应于某些用户的可用的带宽。例如，容易通过添加、删除、替换、修改策略和或部分策略等来修改这个配置。因此，视频会议服务器将使用策略中所提供的信息来管理网络上的会议会话。
图2是图解说明根据本发明示例性实施例的应用本发明的网络200的方框图。网络200包括：视频会议服务器205、策略和QoS管理器210、MADCAP服务器215、多个第一计算机220a-f、第一局域网225、第一路由器240、多个第二计算机230a-e、第二局域网235、第二路由器245、和广域网250。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述服务器结构。图3是图解说明根据本发明示例性实施例的图2的视频会议服务器205的方框图。可以考虑让视频会议服务器205包括以下三个基本实体：数据库实体302、网络通信实体304、和会话管理实体306。
会话管理实体306负责管理视频会议会话的建立和取消。会话管理实体306还为视频会议服务器205提供大部分主控制。会话管理实体306包括用于执行会话管理实体306的功能的会话管理器320。
网络通信实体304负责封装用于视频会议系统的多个不同协议。这些协议包括用于远程管理的简单网络管理协议(SNMP)、用于策略管理的通用开放策略服务(COPS)或诸如轻型目录访问协议(LDAP)等的其它协议、用于组播地址分配的组播地址动态客户端分配协议(MADCAP)、用于视频会议会话管理的会话启动协议(SIP)、以及用于分布式视频会议服务器管理的服务器至服务器消息发送(messaging)。因此，网络通信实体304包括：SNMP模块304a、LDAP客户端模块304b、MADCAP客户端模块304c、SIP模块304d、和服务器至服务器管理模块304e。而且，上述元件304a-e分别与以下元件通信：远程管理终端382、网络策略服务器(带宽中介器)384、MADCAP服务器215、桌面会议客户端388、和其它视频会议服务器390。同样可以采用协议块块330所集中代表的传输控制协议(TCP)、用户数据报协议(UDP)、网际协议(IP)来实施以上通信。需要理解的是，尽管仅列举了上述协议和相应元件，但是在不背离本发明的精神和范围的情况下，也可以容易地采用其它协议和相应元件。
还需要理解的是，视频会议服务器205的结构也适合于便携设备上的用户通过虚拟个人网络(VPN)连接到团体基础结构，从而将内容发送到视频会议会话和从视频会议会话接收内容。
数据库实体302包括以下四个数据库：调度数据库310、有效会话数据库312、成员数据库314、和网络结构数据库316。
视频会议系统服务器205进一步包括，或至少连接到公司LDAP服务器(用户信息)340和可选外部数据库342。可选外部数据库342包括LDAP客户端304b。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述图3的数据库实体302中所包含的成员数据库314。成员数据库314包括与已经登录到视频会议系统的每个用户有关的信息。例如，对于每个用户可以在成员数据库314中保存以下信息：用户名、密码(如果可行的话)、所支持的视频编解码器和捕获分辨率、所支持的音频编解码器；当前IP地址、当前呼叫号码(如果成员当前为有效呼叫)、可用性(可用或不可用)、视频摄像机种类和型号、网络上的位置(通过有限带宽广域网链接来连接每个位置)、以及CPU类型和处理能力。需要理解的是，尽管仅列举了上述项目，但是在不背离本发明的精神和范围情况下，也可以在成员数据库314中为每个用户保存除了上述项目之外的其它项目，或保存用于替换部分或所有上述项目的其它项目。
图4是图解说明根据本发明示例性实施例的图3的数据库实体302中所包含的成员数据库314的成员数据库条目400的示意图。在图4的示例性实施例中，使用简单的链接表来实施成员数据库314。但是，需要理解的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以在本发明的其它实施例中采用不同手段来实施成员数据库314。例如，可以使用LDAP类型的数据库来存储成员信息。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述图3的数据库实体302中所包含的有效会话数据库312。有效会话数据库312包括关于当前正在发生的每个视频会议会话的信息。例如，可以在有效会话数据库312中为每次呼叫保存以下信息：呼叫ID；描述；组播(是/否)；如果组播，则组播IP地址；每个参与者的网络位置、当前传输分辨率、当前传输比特率、视频和音频编解码器；公开/私人呼叫(别人可以加入吗？)；会话的预定时间；会话的开始时间；以及其它附加选项。需要理解的是，上述项目仅仅是说明性的，在不背离本发明的精神和范围情况下，也可以在有效会话数据库312中保存除了上述项目之外的其它项目，或保存用于替换部分或所有上述项目的其它项目。
图5是图解说明根据本发明示例性实施例的图3的数据库实体302中所包含的有效会话数据库312的有效会话条目500的方框图。在图5的示例性实施例中，使用简单的链接表来实施有效会话数据库312。但是，需要理解的是，在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以在本发明的其它实施例中采用不同手段来实施有效会话数据库312。
再次参见图3，现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述图3的数据库实体302中所包含的网络结构数据库316。网络结构数据库316包括整个网络的完全映象(full mapping)。网络结构数据库316包括关于每个有效网络元件(例如，IP路由器、以太网交换器等)的信息以及关于将路由器和交换器连接在一起的链接的信息。为了有效地管理网络中的带宽和服务质量，视频会议服务器205需要了解这些信息。
还可以在网络结构数据库316中定义关于允许同时发生的视频会议会话的数目、视频会议会话比特率、和带宽限制的策略信息。可以将网络结构表现为网络结构数据库316中的加权图。需要理解的是，网络结构数据库316是视频会议服务器205中的可选数据库。网络结构数据库316可以用于高速缓存从策略服务器210中所请求的策略。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述图3的数据库实体302中所包含的调度数据库310。调度数据库310包含用户预约使用视频会议系统的时间的时间表。这就依赖于策略，例如信息系统部门已经位于关于视频会议会话的数目的位置上，其中所述视频会议会话的数目是经由广域网250可在某些链接上同时发生的视频会议会话的数目。
现在将描述图3的网络通信实体304。网络通信实体304包括：简单网络管理协议(SNMP)模块304a、轻型目录访问协议(LDAP)客户端模块304b、组播地址动态客户端分配协议(MADCAP)客户端模块304c、会话启动协议(SIP)模块304d、和服务器至服务器管理模块304e。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述图3的网络通信实体304中所包含的简单网络管理协议(SNMP)模块304a。图6是图解说明根据本发明示例性实施例的简单网络管理协议(SNMP)客户端服务器结构600的方框图。结构600表示SNMP模块304a的一种实施方式；但是，需要理解的是，本发明并不局限于图6所示的结构，所以在不背离本发明的精神和范围的情况下也可以采用其它的SNMP结构。SNMP将用于远程管理和监视视频会议服务器。
简单网络管理协议(SNMP)客户端服务器结构600包括SNMP管理站610和SNMP管理实体620。SNMP管理站610包括管理应用程序610a和SNMP管理器610b。SNMP管理实体620包括管理资源620a、SNMP管理对象620b，和SNMP代理商620c。而且，每个SNMP管理站610和SNMP管理实体620还包括UDP层630、IP层640、媒体存取控制(MAC)层650、和物理层660。
SNMP代理商620c允许来自SNMP管理站610的监视和管理。SNMP代理商620c是SNMP结构600中的客户端。SNMP代理商620c主要起到响应来自SNMP管理站610的信息和动作请求的作用。SNMP管理站610是SNMP结构600中的服务器。SNMP管理站610是管理网络中的代理商的中央实体。SNMP管理站610起到允许管理员收集来自SNMP代理商620c的统计和改变SNMP代理商620c的配置参数的作用。
通过使用SNMP模块，可以通过将视频会议服务器205中的资源描述为对象来管理这些资源。每个对象是代表管理代理商的一个方面的可变数据。这种对象的采集通常称为管理信息库(MIB)。MIB的作用为采集位于SNMP代理商620c的用于SNMP管理站610的接入点。SNMP管理站610能够通过检索SNMP代理商620c中的MIB对象的值来执行监视。SNMP管理站610还可以使动作发生在SNMP代理商620c或能够改变SNMP代理商620c的配置设定。
SNMP经由IP层640进行操作，并且将UDP层630用于它的传输协议。
在SNMP管理协议中使用以下基本消息：GET、SET、和TRAP。GET消息使SNMP管理站610能够检索位于SNMP代理商620c的对象的值。SET消息使SNMP管理站610能够设定位于SNMP代理商620c的对象的值。TRAP消息使SNMP代理商620c能够将重大事件通知给SNMP管理站610。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述SNMP管理实体620中所包括的SNMP管理资源620a。远程管理能够监视和/或控制视频会议服务器205中的以下资源：有效会话和相关统计、对话记录、用于视频会议的网络策略、会话启动协议(SIP)参数和统计、以及MADCAP参数和统计。
从SNMP管理站610发出以下三种类型的SNMP消息代表管理应用程序：GetRequest、GetNextRequest、和SetRequest。前面两种是GET功能的变种。通过SNMP代理商620c以GetResponse消息的方式来确认这三种消息，其中将所述GetResponse消息传递给管理应用程序610a。SNMP代理商620c也可以响应在管理资源中已经发生的事件来发出陷阱消息(trap message).
再次参见图3，现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述图3的网络通信实体304中所包含的轻型目录访问协议(LDAP)客户端模块304b。LDAP模块304b采用LDAP，其中LDAP是一种访问普通目录信息的基于IP的标准协议。LDAP定义用于访问和修改目录条目的操作，诸如：搜索符合用户特定标准的条目、添加条目、删除条目、修改条目、和比较条目。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述图3的网络通信实体中所包括的组播地址动态客户端分配协议(MADCAP)客户端模块304c。MADCAP模块304c采用MADCAP，其中MADCAP是一种允许主机从组播地址分配服务器请求组播地址分配服务的协议。当建立视频会议会话使用组播服务时，视频会议服务器205需要获得组播地址以便分配给会话中的客户端。视频会议服务器205可以使用MADCAP协议，从组播地址分配服务器动态地获得组播地址。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述图3的网络通信实体304中所包含的会话启动协议(SIP)模块304d。SIP模块304d采用SIP，其中SIP是一种用于在基于IP的网络上创建、修改和结束与一个或多个参与者进行多媒体会话的应用层控制协议。SIP是基于文本消息的协议。
在基于SIP的视频会议系统中，通过SIPURL来识别每个客户端和服务器。SIP URL采用 user@host的形式，这与电子邮件地址的形式相同，并且在多数情况下，SIP URL是用户的电子邮件地址。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述图3的网络通信实体304中所包含的服务器至服务器管理模块304e。服务器至服务器管理模块304e采用用于交换视频会议服务器之间信息的消息。最好在典型的调配中使用服务器至服务器管理模块304e，其中将唯一的视频会议服务器(例如，视频会议服务器205)本地地连接到它支持的网络(例如，LAN225)，从而多个视频服务器可以存在于一个公司宽网(例如，网络200)中。用于交换信息的消息的一些主要目的包括使数据库同步，以及检查网络资源的可用性。
定义以下消息：QUERY-在远程服务器中查询条目、ADD-将条目添加到远程服务器、DELETE-从远程服务器删除条目、以及UPDATE-更新远程服务器上的条目。
服务器至服务器消息可以使用每个服务器之间的基于TCP的连接。当一个服务器的状态改变时，其余的服务器也用相同的信息进行更新。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述视频会议服务器205的操作场景。首先描述对应于建立视频会议会话的操作场景，然后描述对应于调节视频会议会话期间的分辨率和帧率的操作场景。会话操作场景包括SIP服务器发现、成员注册、会话建立、会话取消、以及会议结束。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述对应于SIP服务器发现的会话操作场景。用户(视频会议客户端应用程序)可以通过预先配置的视频会议服务器(人为提供的)来注册，或者通过将REGISTER请求发送给公知的“所有SIP服务器”组播地址“sip.mcast.net”(224.0.1.75)来启动。第二种机制(REGISTER请求)是更可取的，因为它不需要每个用户在他们的视频客户端应用程序上人为地配置本地SIP服务器的地址。因此，必须在网络中正确地圈定组播地址，从而确保用户将注册到用于视频会议的正确的SIP服务器。除了上述方法之外，在另一种使供应处理更简单的方法中，SIP规范建议管理员使用sip.域名惯例(例如，sip.princeton.tce.com)来命名他们的SIP服务器。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述对应于成员注册的会话操作场景。图7是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于注册采用会话启动协议(SIP)的视频会议会话的方法的示意图。图7的例子包括视频会议客户端应用程序(客户端)702和视频会议服务器(服务器)205。需要理解的是，在这里可交换地使用术语“客户端应用程序”和“客户端”。
在成员注册功能中，客户端702将SIP REGISTER请求发送给服务器205(步骤710)。服务器205接收这个消息，并且将客户端702的IP地址和SIPURL存储在成员数据库314中。
尽管并没有在标准中限定消息体的使用，但是REGISTER请求可以包含消息体。消息体可以包含有关正向服务器205注册的客户端702的配置选项的附加信息。
服务器205通过将200OK消息发送回客户端720来确认注册(步骤720)。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述单播和组播视频会议会话。图1B和1C是分别表示根据本发明的两个示例性实施例的单播视频会议会话和组播视频会议会话的方框图。图1B和1C的例子包括客户端1130、客户端2132、客户端3134、以太网交换器136、IP路由器138、IP路由器140、和WAN142。
在单播的例子中，将单一数据流从每个客户端发送到另一个客户端。当更多参与者加入网络时，这种方法会消耗大量的带宽。相反地，在组播方法中，只从每个客户端发送一个数据流。因此，与单播方法相比，组播方法消耗更少的诸如带宽等的网络资源。
现在将根据本发明的一个示例性实施例描述对应于单播视频会议会话建立的会话操作场景。图8A是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于建立采用会话启动协议(SIP)的单播视频会议会话的方法的示意图。图8A的例子包括视频会议客户端应用程序#1(客户端#1)802、视频会议服务器(服务器)205、和视频会议客户端应用程序#2(客户端#2)806。
将INVITE请求从客户端#1802发送到服务器205(步骤810)。将INVITE请求从服务器205转发给客户端#2806(步骤815)。
将180振铃消息从客户端#2706发送给服务器205(步骤820)。将180振铃消息从服务器205转发给客户端#1702(步骤825)。
将200OK消息从客户端#2706发送到服务器205(步骤830)。将200OK消息从服务器205转发给客户端#1702(步骤835)。
将确认消息ACK从客户端#1702发送给客户端#2706(步骤840)。在两个节点(客户端#1802和#2806)之间进行视频会议会话(媒体会话)(步骤845)。
图8B是图解说明根据本发明示例性实施例，当从视频会议客户端应用程序#1802接收到INVITE请求时(图8A的步骤810)，视频会议服务器205所执行的步骤的示意图。
服务器205首先检查请求用户(客户端#1802)是否向服务器205注册，并且还检查被呼叫的用户(客户端#2806)是否向服务器205注册(步骤850)。
服务器205确定每个用户在网络中的位置(步骤855)，并且确定是否存在连接他们两个位置(如果不同)的低带宽WAN链接(例如，WAN250)(步骤860)。
如果不存在将这两个位置连接在一起的低带宽链接WAN，则服务器205继续进行呼叫(步骤865)。但是，如果存在两个用户之间的低带宽链接，则方法转到步骤870。
在步骤870中，服务器205检查关于WAN250上的视频会议会话的策略；这个策略基本上可以解释为“能够以最大比特率Y来进行X会话”。服务器205根据这个策略来检查可用性(步骤875)。如果没有可用性，服务器205则通过发送任一以下消息来拒绝INVITE请求：“600-各处均忙”、“486-此处忙”、“503-服务不可用”、或“603-拒绝”(步骤880)，并且结束这个方法(而不用继续进行图8A的方法的步骤815)。但是，如果具有可用性，服务器205则继续进行呼叫(步骤865)。需要理解的是，步骤865在图8A的方法的步骤815之后。
图9是进一步图解说明根据本发明示例性实施例的图8A的方法的示意图。图9的例子包括客户端应用程序1998、客户端应用程序2997、视频会议服务器205、和其它视频会议服务器986。同样在图9中示出的视频会议服务器205的元件包括成员数据库314、有效会话数据库312、网络结构数据库316中所包含的策略数据库999、会话管理器320、SIP模块304d、和服务器至服务器管理模块304e。
由于图9描述了视频会议服务器205中的内部相互作用，因此仅在基本层示出了视频会议服务器205的实体之间的信令流程。
将INVITE请求从客户端应用程序1998发送到视频会议服务器205中的SIP模块304d(步骤903)。SIP模块304d对消息进行解码，并且将INVITE请求转发给会话管理器320(步骤906)。会话管理器320检查有效会话数据库312、成员数据库314、和网络结构数据库316中的策略数据库999，以便确保能够正确地建立会话(分别为步骤909、912、和915)。如果能够正确地建立会话，则有效会话数据库312、成员数据库314、和策略数据库999将OK消息发送给会话管理器320(步骤918、921、和924)。一旦完成这一验证处理，则视频会议服务器205将系统状态中地变化通知给其它视频会议服务器(步骤927和930)。
会话管理器320将INVITE消息转发给SIP模块304d(步骤933)，然后SIP模块304d将INVITE消息转发给客户端应用程序2997(步骤936)。当接收INVITE消息时，客户端应用程序2997将通过180振铃消息响应SIP模块304d，其中180振铃消息表示SIP模块304d已经接收到INVITE消息(步骤939)。SIP模块304d接收并解码180振铃消息，并且将其转发给会话管理器320(步骤942)。在视频会议服务器205内的如图9所示的每个数据库中更新客户端的状态(步骤945、948、951、954、957、和958)。
将180振铃消息从会话管理器320转发给客户端应用程序1998(步骤960和963)。然后将200OK消息从客户端应用程序2997发送给SIP模块304d(步骤966)，再将其从SIP模块304d转发给会话管理器320(步骤969)。200OK消息表示客户端应用程序2997接受视频会议会话的邀请。
在视频会议服务器205内的如图9所示的每个数据库中更新客户端的状态(步骤972、975、978、981、984、和985)。将OK消息从会话管理器320发送给SIP模块304d，再将其从SIP模块304d转发给客户端应用程序1998(步骤988和991)。将ACK消息从客户端应用程序1998发送给完成会话建立的客户端应用程序2987(步骤994)。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述对应于组播视频会议会话建立的会话操作场景。为了建立组播会话，使用会话描述协议(SDP)。SDP协议能够传送组播地址和端口数。
除了需要组播地址之外，组播会话建立与单播会话建立相似。在网络中通过MADCAP服务器215来分配组播地址。
图10是表示根据本发明的另一个示例性实施例，一种用于建立采用会话启动协议(SIP)的组播视频会议会话的方法的示意图。图10的例子包括视频会议客户端应用程序#1(客户端#1)1002、视频会议服务器(服务器)205、视频会议客户端应用程序#2(客户端#2)1006、和MADCAP服务器215。
将INVITE请求从客户端#11002发送到服务器205(步骤1010)。将MADCAP请求从服务器205发送到MADCAP服务器215(步骤1015)。将确认消息ACK从MADCAP服务器215发送到服务器205(步骤1020)。将INVITE请求从服务器205转发给客户端#21006(步骤1025)。
将180振铃消息从客户端#21006发送给服务器205(步骤1030)。将180振铃消息从服务器205转发给客户端#11002(步骤1035)。
将200OK消息从客户端#21006发送给服务器205(步骤1040)。将200OK消息从服务器205转发给客户端#11002(步骤1045)。
将确认消息ACK从客户端#11002发送给客户端#21006(步骤1050)。在两个节点(客户端#11002和#21006)之间进行视频会议会话(媒体会话)。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述对应于取消视频会议会话的会话操作场景。CANCEL消息用于结束未决的会议建立尝试。客户端可以通过使用这个消息来取消客户端先前启动的未决的视频会议会话建立尝试。服务器将CANCEL消息转发给具有未决请求的INVITE已被发送至的相同位置。客户端不用通过“200OK”消息来响应CANCEL消息。如果CANCEL消息失败，则可以使用会话结束程序(即，BYE消息)。
图11是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于取消采用会话启动协议(SIP)的视频会议会话的方法的示意图。图11的例子包括视频会议客户端应用程序#1(客户端#1)1102、视频会议服务器(服务器)205、和视频会议客户端应用程序#2(客户端#2)1106。
将INVITE请求从客户端#11102发送给服务器205(步骤1110)。将INVITE请求从服务器205转发给客户端#21106(步骤1115)。
将180振铃消息从客户端#21106发送给服务器205(步骤1120)。将180振铃消息从服务器205转发给客户端#11102(步骤1125)。
将CANCEL消息从客户端#11102发送给服务器205(步骤1130)。将CANCEL消息从服务器205转发给客户端#21106(步骤1135)。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述对应于结束视频会议会话的会话操作场景。图12是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于结束两个客户端之间的采用会话启动协议(SIP)的视频会议会话的方法的示意图。图12的例子包括第一客户端(视频会议客户端应用程序#1)1202、视频会议服务器(服务器)205、和第二客户端(视频会议客户端应用程序#2)1206。
客户端#11202决定中止与客户端#21206的呼叫。因此，客户端#11202将BYE消息发送给服务器205(步骤1210)。服务器205将BYE消息转发给客户端#21206(步骤1220)。
客户端#21206将200OK消息发送回服务器205，以表示他(客户端#21206)已经断开(步骤1230)。服务器205将200OK消息转发给客户端#11202，以表示断开成功(步骤1240)。
图13是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于结束三个客户端之间的采用会话启动协议(SIP)的视频会议会话的方法的示意图。图13的例子包括第一客户端(视频会议客户端应用程序#1)1302、视频会议服务器(服务器)205、第二客户端(视频会议客户端应用程序#2)1306、和第三客户端(视频会议客户端应用程序#3)1308。
客户端#11302决定中止与客户端#21306和客户端#31308的呼叫；这并没有中止客户端#21306与客户端#31308之间的会话。
客户端#11302将BYE消息发送给服务器205(步骤1310)。服务器205对BYE消息进行解译，并知道客户端#21306和客户端#31308包含在与客户端#11302的视频会议会话中，并且将BYE消息转发给客户端#21306和客户端#31308(步骤1320和1330)。
客户端#21306将200OK消息发送回服务器205(步骤1340)。服务器205将200OK消息转发给客户端#11302(步骤1350)。客户端#31308将200OK消息发送回服务器205(步骤1360)。服务器205将200OK消息转发回客户端#11302(步骤1370)。
图14是表示根据本发明的另一个示例性实施例，一种用于结束三个客户端之间的采用会话启动协议(SIP)的视频会议会话的方法的示意图。图14的例子包括第一客户端(视频会议客户端应用程序#1)1402、视频会议服务器(服务器)205、第二客户端(视频会议客户端应用程序#2)1406、和第三客户端(视频会议客户端应用程序#3)1408。
客户端#11402决定中止与客户端#21406和客户端#31408的呼叫；这并没有中止客户端#21406与客户端#31408之间的会话。
客户端#11402将BYE消息发送给接到客户端#21406的服务器205(步骤1410)。服务器205将BYE消息转发给客户端#21406(步骤1420)。客户端#11402将BYE消息发送给接到客户端#31408的服务器205(步骤1430)。服务器205将BYE消息转发给客户端#31408(步骤1440)。
客户端#21406将200OK消息发送回服务器205(步骤1450)。服务器205将200OK消息转发回客户端#11402(步骤1460)。客户端#31408将200OK消息发送回服务器205(步骤1470)。服务器205将200OK消息转发回客户端#11402(步骤1480)。
除了关于图12至14所描述的上述例子之外，还可以通过将BYE消息发送到属于视频会议用户的组播群地址来请求结束。使用这种方法，服务器和其它客户端应用程序将接收到这个消息。由于与这种方法有关的开销更低，所以这是一种用于结束会话的更通用和更有效的机制。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述对应于分辨率和帧率调节的操作场景。视频会议涉及传输位于计算机网络中不同位置的多个用户之间的现场双向交互式视频。实时交互式视频要求传输大量具有强制延迟的信息。这就要求视频会议系统所捆绑到的计算机网络必须能够为会话中所包含的每个用户提供足够的带宽和服务质量。带宽有时是有限的资源，但是不能始终保证所有网络中的服务质量。因此，将存在一些局限性。在私有企业网络中是能够保证服务质量，但是不可能始终保证大量的带宽。
基本企业计算机网络基础结构包括多个通过低速链接连接在一起的高速局域网(LAN)(例如，见图2)。每个高速LAN通常代表位于单个地理位置上的网络基础结构，并且低速链接为将多个地理位置连接到一起的持久链接。使用低速链接的原因是由于持久链接的费用较高，并且大部分网络业务通常局限于局域网，所以通常并没有经由这些持久链接来交换大量数据。
目前，在基于IP的网络上的服务质量的新发展就是提供一种允许通过这些网络来传输其它类型的信息的装置。这将导致基础结构上除了传输非实时数据业务之外还可以传输实时信息(即，音频和视频)。利用网络服务质量的视频会议服务非常适合于覆盖到这种基础结构之上。现在两个位于两个不同地理位置上的用户就可以进行实时视频会议会话了。视频会议会话的一个缺点就是实时视频的传输会消耗大量带宽并且很容易耗尽可用网络资源。网络上所传输的实时视频的比特率主要取决于所使用的视频分辨率和压缩算法。典型地，具有适当量的带宽的网络完全可以支持位于不同地理位置的两个、三个、或四个用户之间的一个视频会议会话。但是问题在于，通常由于带宽限制，所以不能支持一个视频会议会话中的四个以上的附加用户，或者不能支持两个视频会议会话。视频会议系统的限制因素在于地理位置之间的低速持久链接。
一种可行的方案就是增加两个地理位置之间的持久链接的带宽，从而支持系统中的更多用户。这种方法的缺点在于带宽是十分昂贵的。第二种方案就是提供一种系统，其只允许视频会议会话中的有限量的用户(即，有效用户)以高分辨率和高比特率来进行传输，而会话中的其余用户(即，无效用户)只能以有限的比特率和有限的分辨率来进行传输。视频会议会话组织者可以控制哪些用户以高分辨率来进行传输以及哪些用户以低分辨率来进行传输。如果用户并没有在会话中进行活跃的讲话或相互交流，则没有必要以高分辨率来发送他们的视频。这种方法能够极大地节省带宽。
参见在前的图18A的视频会议客户端应用程序1800。这种方法涉及在视频会议客户端应用程序1800中提供用于支持各种窗口尺寸(即，显示高分辨率和低分辨率解码视频流的不同尺寸的显示窗口)的用户界面1808，和用于指定集中服务器205和其它客户端的应用程序之间的通信的消息发送(messaging)系统1842(包含在网络实体1806中，而网络实体1806依次包含于图18A的视频会议客户端应用程序1800中)。消息发送系统1842包括用于控制每个客户端的应用程序的编码分辨率和传输比特率的消息。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述对应于分辨率和帧率调节的消息。尤其是描述MSG-WINDOW-SWITCH消息和MSG-ADJUST-CODEC消息。
将MSG-WINDOW-SWITCH消息从客户端发送到服务器，以表示有效用户和无效用户之间的切换；换而言之，有效用户变成了无效用户，而无效用户变成了有效用户。视频会议服务器将通过客户端确认这个请求。
将MSG-ADJUS-CODEC消息从服务器发送给每个客户端。MSG-ADJUST-CODEC消息将向用户表明用户将以什么分辨率(即，CIF或QCIF)和帧率来进行发送。通过每个客户端来确认MSG-ADJUST-CODEC消息。
图15是图解说明根据本发明示例性实施例，一种用于分辨率和帧率调节的信令方法的示意图。图15的例子包括视频会议服务器(服务器)205、客户端11504、客户端21506、客户端31508、和客户端41510。
将MSG-WINDOW-SWITCH消息从客户端11504发送给服务器205(步骤1520)。将确认消息ACK从服务器205发送给客户端11504(步骤1525)。
将MSG-ADJUST-CODEC(低)消息从服务器205发送给客户端11504(步骤1530)。将确认消息ACK从客户端11504发送给服务器205(步骤1535)。
将MSG-ADJUST-CODEC(高)消息从服务器205发送到客户端21506(步骤1540)。将确认消息ACK从客户端21506发送给服务器205(步骤1545)。
将MSG-ADJUS-CODEC(低)消息从服务器205发送到客户端31508(步骤1550)。将确认消息ACK从客户端31508发送给服务器205(步骤1555)。
将MSG-ADJUST-CODEC(低)消息从服务器205发送到客户端41510(步骤1560)。将确认消息ACK从客户端41510发送给服务器205(步骤1565)。
图16是图解说明根据本发明示例性实施例，在分辨率和帧率调节(客户端2和3)之前发信号的示意图。图17是图解说明根据本发明示例性实施例，在分辨率和帧率调节(客户端2和3)之后发信号的示意图。图16和17的例子包括客户端11602、客户端21604、网络路由器1606、客户端31608、和客户端41610。
将“以低比特率/分辨率发送”消息从客户端11602发送给网络路由器1606(步骤1620)。将“以高比特率/分辨率发送”消息从客户端31608发送给网络路由器1606(步骤1625)。将“以低比特率/分辨率发送”消息从客户端21604发送给网络路由器1606(步骤1630)。将“以高比特率/分辨率发送”消息从客户端41610发送给网络路由器1606(步骤1635)。
通过使用组播地址，将数据从网络路由器1606发送给客户端21604、客户端31608、客户端11602、和客户端41610(分别为步骤1640、1645、1650、和1655)。
参见图17，将“以低比特率/分辨率发送”消息从客户端11602发送给网络路由器1606(步骤1720)。将“以高比特率/分辨率发送”消息从客户端31608发送给网络路由器1606(步骤1725)。将“以高比特率/分辨率发送”消息从客户端21604发送给网络路由器1606(步骤1630)。将“以低比特率/分辨率发送”消息从客户端41610发送给网络路由器1606(步骤1635)。
通过使用组播地址，将数据从网络路由器1606发送给客户端21604、客户端31608、客户端11602、和客户端41610(分别为步骤1740、1745、1750、和1755)。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述客户端应用程序结构。客户端应用程序负责与用户互动、与其它客户端应用程序交换多媒体内容、并且管理与集中服务器应用程序的呼叫。图18A是根据本发明的一个示例性实施例的视频会议用户应用程序1800的方框图。需要理解的是，视频会议客户端应用程序1800可以安装在诸如计算机220a-f和/或计算机230a-c等的任何一个计算机上。
视频会议客户端应用程序1800包括以下四个基本功能实体：多媒体接口层1802、编解码器1804(音频编解码器1804a和视频编解码器1804b)、网络实体1806、和用户界面1808。
多媒体接口层1802是视频会议客户端应用程序1800的主控制实例。通过多媒体接口层1802来路由和控制所有系统内通信。多媒体接口层1802的一个主要基本特征就是具有容易交换不同音频和视频编解码器1804的能力。除此之外，多媒体接口层1802将接口提供给操作系统(OS)附属用户输入/输出实体和网络子系统。多媒体接口层1802包括成员数据库1820、主控制模块1822、音频混频器1899、和回音消除模块1898。
用户界面1808为终端用户提供与视频会议客户端应用程序1800相互作用的点。最好但不一定将用户界面1808实施为OS附属模块。许多图形用户界面依赖于它们所使用的特定OS。用户界面1808的四个主要功能就是视频捕获、视频显示、音频捕获、和音频再现。用户界面1808包括音频/视频捕获界面1830、视频/视频播放模块1832、成员视图模块1834、聊天模块1836、和用户选择/菜单1838。音频/视频捕获界面1830包括摄像机界面1830a、扩音器界面1830b、和文件界面1830c。音频/视频播放模块1834包括视频显示1832a、音频播放模块1832b、和文件界面1832c。
网络实体1806代表视频会议客户端应用程序1800的通信子系统。网络实体1806的功能就是基于会话启动协议(SIP)的客户端至服务器的消息发送，以及音频和视频流的发送和接收。网络实体1806也具有用于客户端之间的媒体流的验证和密码通信的基本安全功能。网络实体1806包括安全模块1840、消息发送系统1842、视频流模块1844、音频流模块1846、和IP插口1848a-c。
音频编解码器1804a和视频编解码器1804b是处理数字多媒体的压缩和解压缩的子系统。连接到编解码器的接口必须简单而且通用，以便对它们进行交换。在下文中将多媒体接口层1802和编解码器1804之间的简单关系定义为用于实施的示例性模板或向导。音频编解码器1804a和音频编解码器1804b的每个都包括编码器1880和解码器1890。编码器1880和解码器1890的每一个都包括队列1895。
视频会议客户端应用程序1800至少与视频会议服务器205和其它客户端1870相连接。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述图18A的多媒体接口层1802中所包含的成员数据库1820。成员数据库1820将关于每个参与用户的信息存储在每个会议基础上。成员数据库1820包括关于发送/接收IP地址和客户端能力的信息、关于特定编解码器的信息、以及关于不同用户的状态的细节。需要理解的是，上述项目仅仅是说明性的，在不背离本发明的精神和范围的情况下，也可以在成员数据库1820中保存除了上述项目之外的其它项目，或保存用于替换部分或所有上述项目的其它项目。成员数据库1820中所包含的信息是用于控制发送到音频和视频解码器1890的输入信息。必须将来自网络的媒体信息路由到正确的音频和视频解码器1890。同样重要地，必须将来自视频和音频编码器1890的媒体信息路由到正确的单播或多播地址以进行分配。将成员数据库1820中所包含的基本信息也路由到用户界面1808，以便终端用户可以知道会话中的参与者和他们的能力。一旦从视频会议服务器205接收到INVITE请求，用户就被添加到成员数据库1820；一旦从视频会议服务器205接收到BYE请求，用户就被删除。当会话结束时，成员数据库1820就被刷新。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述图18A的多媒体接口层1802中所包含的主控制模块1822。
主控制模块1822是多媒体接口层1802的一个非常重要的部分。主控制模块1822起到中央管理子系统的作用，并且提供以下主要功能：用于视频和音频解码器以及播放的同步化机制；将解码器的目的地连接到屏幕，或连接到文件以进行记录；以及应用层服务质量。
音频和视频播放的同步对最佳的视频会议用户体验来说是至关重要的。为了准确地同步这两个媒体流，需要使用时标并将其与媒体内容一起传输。实时协议(RTP)为此提供了一种包括时标和序号的通用标头(generic header)。所提供的时标并不用于同步两个网络节点时钟，而是用于同步音频和视频流以进行一致播放。必须在捕获的时候从相同节点上的共用时钟中获得这些时标。例如，当捕获一个视频帧时，必须记录捕获视频帧的时间。对音频也进行相同处理。在本文的其它地方描述了使用RTP的其它细节和指导。
主控制模块182在同步音频和视频时的功能就是进行网络实体1806和编解码器1804之间的连接，以便进行元数据(包括时标和序号)和多媒体数据的适当传输。如果分组滞后了，则根据系统的目前情况在解码之前或之后将它们停止。RTP时标随后用于创建显示和播放时标。
主控制模块1822还负责将音频和视频解码器1890的输出引导至屏幕以进行播放，或引导至文件以进行记录，或引导至屏幕和文件以进行播放和记录。由于独立地处理每个解码器1890，所以这就允许在一个示例性情况下，一个解码器的输出在屏幕上显示，第二个解码器的输出记录在文件中，并且第三个解码器的输出同时进入文件和屏幕中。
除了上述职责之外，主控制器模块1822还涉及应用层的服务质量。主控制模块1822收集关于分组丢失以及所接收和所发送的字节的信息，并且根据这些信息来操作。这会涉及将消息发送给另一个客户端或视频会议服务器205以便帮助补救在网络中出现的情况。实时控制协议(RTCP)可以用于报告统计和分组丢失，并且还能够用于应用程序特定信令。
图18B是进一步图解说明根据本发明示例性实施例的、图18A的多媒体接口层1802中所包含的音频混频器1899的方框图。将音频混频器1899(下文中也称为“增益控制模块”)操作性地连接到多个音频解码器1890。多个音频解码器1880接收压缩音频流并且输出解压缩音频流。将解压缩音频流输入到音频混频器1899，并且作为混合音频流输出。
图18C是进一步图解说明根据本发明示例性实施例的、图18A的多媒体接口层1802中所包含的回音消除模块1898的方框图。将回音消除模块(下文中也称为“回音消除器”)1898操作性地连接到扬声器1897(例如，音频播放模块1832b)和扩音器1896(例如，扩音器接口1830b)。当在全双工或双向通信系统中产生来自扬声器1897的声音时，只想被本地听众听到。但是，所产生的声音也被本地扩音器1896听到了，然后本地扩音器1896使信号被发送回远端并且被听作为回音。因此，视频会议客户端应用程序1800请求回音消除模块1898来减轻这种效应，从而创建更好的用户体验。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述视频会议客户端应用程序1800的子系统可使用的界面。界面包括与用户界面1808、网络实体1806、和编解码器1804相互作用的点。用户界面1808具有同时接收所捕获的音频和视频以及它们所对应的时标的功能。除此之外，还必须具有将音频和视频发送给用户界面1808以便进行显示和再现的功能。网络实体1806界面具有为会话控制和安全提供信令输入和输出消息的功能。音频和视频编解码器1804a、b为配置控制提供基本接口，并且发送和接收分组以进行压缩和解压缩。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述音频和视频编解码器1804a、b。
有多个音频和视频编解码器可在视频会议中使用。根据本发明所采用的编解码器最好但不一定是基于软件的。根据本发明的一个示例性实施例，由于典型的台式计算机的处理能力的限制，所以将H.263用于视频压缩和解压缩。当将来计算机将变得更有效率时，就可以实现和运用使用诸如H.26L等的更高级的编解码器的性能。当然，本发明并不局限于上述几种类型的编解码器，在不背离本发明的精神和范围的情况下，也可以使用其它类型的编解码器。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述连接到编解码器1804a、b的接口。描述将包含Dataln功能、回叫功能、和编解码选项。连接到编解码器1804a、b的接口必须足够灵活，并且一般被定义为容许编解码器的互换性以及容许将来添加新的编解码器。用于执行这个灵活通用接口的建议接口是一种具有为用户提供有限功能的非常简单的接口。
Dataln功能仅用于存储编码器或解码器类的帧或分组。
为了提供一种多媒体接口层1802与多媒体编解码器1804之间的简单连接，必须将数据输出功能实现为回叫功能。多媒体接口层1802将该回叫功能设置到接收实体的输入功能上。例如，当编解码器已经完成对帧的编码或解码时，将通过编解码器来呼叫该功能，从而从编码或解码处理中发出所期待的信息。由于受到编解码器在进行这种回叫时不能进行任何处理的限制，这个功能必须尽可能快地撤回以防止系统中的等待和不必要延迟。当访问共享资源时，应当以此功能执行的唯一附加等待将成为互斥锁定(mutex lock)。
可用于不同类型的编解码器的选项的范围将会变化。为了满足管理这些选项的要求，需要使用简单界面。由于基于文本的界面所提供的灵活性，所以它是最佳的选择(但并不要求)。必须具有一组诸如START和STOP的通用命令，然后编解码器指定命令。这种方法提供了简单的界，但是由于需要简单的解译器，所以给编解码器增加了更多复杂性。例如，选项功能对于读和写选项来说已经足够通用了。
例子：结果＝选项(“开始”)；结果＝选项(“分辨率＝CIF”)；等。
例如，可以将编解码器之间的一些共用选项标准化如下：开始、结束、暂停、质量指数(0-100)、和分辨率。
质量指数是一个将编解码器的总质量描述为0％至100％之间的值的因子。其遵循值越高视频质量越好的基本假设。
图19是图解说明根据本发明示例性实施例，一种被音频编解码器1804a和/或视频编解码器1804b中所包含的解码器1890所采用的方法的示意图。相对于解码器上下文1901和呼叫者上下文1902来描述该方法。该方法至少通过使用以下输入和输出来进行操作：“数据输入”1999、“信号输入”1998、“信号输出回叫”1997、“设定回叫功能”1996、和“数据输出回叫”1995。输入“数据输入”1999用于将数据存储到输入队列中(步骤1905)。
执行初始化步骤(Init)以对解码器1890进行初始化(步骤1910)。执行等待开始或退出命令的主循环(步骤1920)。如果接收到退出命令，则结束该方法(步骤1922)，并且进行返回，例如返回到另一个操作(1924)。
读出输入队列1895的数据，或者如果输入队列1895是空的，则将强制执行等待状态(步骤1930)。如果在步骤1930读出了数据，则对其进行解码(步骤1940)。将“数据输出回叫”1995提供给步骤1920。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述网络200所采用的通信。这些描述补充说明关于网络通信的上述描述。
消息发送系统1842(包含在图18A的网络实体1806中)提供视频会议客户端应用程序1800与视频会议服务器205之间的接口。其旨在用于会话管理(即，会话建立和取消)。通过视频会议服务器205来传输所有的信令消息，而不是将信令消息直接从一个客户端传输到另一个客户端。诸如多媒体内容和私聊消息等的数据包括只在客户端之间直接发送的信息。消息发送系统将采用基于会话启动协议(SIP)的标准。
具有很多不同的管理视频会议客户端应用程序1800的功能的协议。例如，可以采用会话启动协议(SIP)、实时协议(RTP)、实时控制协议(RTCP)、以及会话描述协议(SDP)。
会话启动协议(SIP)的目的就是会话管理。SIP一种基于文本的应用层控制协议，其用于在基于IP的网络中创建、修改和结束与一个或多个参与者的会话。在客户端和服务器之间使用SIP以实现这个目的。在以上关于视频会议服务器205的描述中进一步描述了SIP。
实时协议(RTP)是用于实时多媒体(即，音频和视频)的传输。RTP是一种应用层协议，其提供关于它所携带的多媒体信息类型的附加细节。RTP存在于传输层之上，并且通常加载在用户数据报协议(UDP)的顶端。RTP在客户端应用程序中的主要功能就是传输(用于音频和视频同步的)时标、序号，并且识别其封装(encapsulating)的有效荷载的类型(例如，MPEG4、H.263、G.723等等)。
图20是图解说明根据本发明示例性实施例的用户平面协议栈2000的示意图。栈2000包括一层上的视频2010和声音2020、另一层上的同时用于视频2010和声音2020的RTP2030、再一层上的UDP端口#X2040和UDP端口#Y2050、IP层2060、链接层2070、以及物理层2080。除了通用RTP标头之外还使用编解码器指定RTP标头。
实时控制协议(RTCP)是RTP标准的一部分。RTCP用作发送器和接收器之间的统计报告工具。每个视频会议客户端应用程序1800将采集它们的统计，并且将统计发送给另一个视频会议客户端应用程序和服务器205。视频会议服务器205根据这些数据，记录关于已经在会话中出现的问题的信息。
图21是图解说明根据本发明示例性实施例的控制平面协议栈2100的示意图。栈2100包括SIP 2110、UI编解码器变化消息发送2120、一层上的RTCP2130、TCP层2140、IP层2150、链接层2160、以及物理层2170。
SDP的主要用途就是传送关于会话的媒体流的信息。SDP包括但不限制于以下项目：会话名称和目的、会议进行的时间、包含会话的媒体、去接收媒体的信息(即，地址、端口、格式等等)、媒体的类型、传输协议(RTP/UDP/IP)、媒体的格式(H.263等等)、组播、用于媒体的组播地址、用于媒体的传输端口、单播、以及用于媒体的远程地址。
SDP信息是SIP消息的消息体。将它们一起传送。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来进一步描述图18A的用户界面1808。用户界面1808是视频会议客户端应用程序的一个非常重要的元件。用户界面1808包括多个视图(显示/按钮/菜单/…)，并且可以处理所有的输入数据(音频/视频捕获、按钮、击键)。
图22是图解说明根据本发明示例性实施例，对应于图18A的用户界面1808的屏幕快照2200的方框图；屏幕快照2200包括“大视图”2210、“小视图”2220、聊天视图部分2230、成员视图部分2240、以及聊天编辑部分2250。
再次参见图18A，视频捕获接口1830可以包括以下任何一项：网络摄像机(未示出)、捕获卡和高质量摄像机(未示出)、摄像机接口1830a、扩音器接口1830b、文件接口1830c，等等。
通过使用由Windows操作系统提供的Video for Windows(VFW)应用程序接口(API)的USB或防火墙(IEEE1394)接口，或者通过在诸如Linux等的不同操作系统下所使用的替换的捕获驱动器来支持网络摄像机。当然，本发明并不局限于上述接口、操作系统或驱动器，在不背离本发明的精神和范围的情况下，也可以使用其它接口、操作系统和驱动器。
成员视图模块1834用于显示参与正在进行的呼叫的成员。呼叫的发起人(即主机)可以取消多余的成员，或者选择有效成员。每个成员可以选择一个或多个成员以交换私聊消息。此外，在成员视图模块1834中用信号通知成员的状态。然后成员将他们自己的状态设置为“不在”以发信号通知其他成员他们目前不在但是马上会回来。
除了视频流之外，每个成员都有机会通过聊天模块1836将聊天消息发送给所有或者一些其他成员。在聊天视图中显示这些消息，并且在聊天编辑视图中编辑这些消息。滚动条允许观看旧消息。
现在将根据本发明的一个示例性实施例来描述用于客户端应用程序1800的操作场景。以下描述仅是客户端应用程序1800的一些特征的基本向导，并没有打算表现特征的全部目录。描述将包括登录、呼叫开始、呼叫接收、以及下线。
当最初开始客户端应用程序1800时就进行登录。可以在启动时就根据提供给操作系统的登录名来自动进行登录，或者可以使用独立于登录的不同界面。这依赖于用于当前所使用的网络的认证的最佳方法以及如何管理策略。最简单的方法就是使用windows操作系统中所使用的相同登录名，以便使命名一致，并且还能够再次利用现存用户数据库(如果可适用的话)。
图23是图解说明根据本发明示例性实施例的登录界面2300的示意图。如果用户目前在服务器上没有帐号，则使用注册特征2330。在任一电子邮件地址输入框2340中提供电子邮件地址以便访问。
为了开始呼叫，客户端应用程序1800将向服务器205查询有资格的候选人名单。客户端可以选择他或她想让其加入视频会议会话的用户。当包含两个参与者时，将会话建立为单播会话；否则，当包含两个以上的参与者时，将会话建立为组播会话。
图24是图解说明根据本发明示例性实施例的会议开始的用户选择界面2400的方框图。
一旦邀请用户进行呼叫，则在他们的屏幕上显示表示发起人的名字的消息。然后用户可以接受或拒绝呼叫。如果用户接收这次呼叫，则客户端应用程序1800将接受(或确认)消息发送给服务器205。然后服务器205将新的成员通知给目前参与呼叫的每个成员。如果用户通过将取消消息发送给服务器205来拒绝这次呼叫，则也将这个事件通知给所有其它成员。图25是图解说明根据本发明示例性实施例的、用于接收或拒绝输入呼叫的开始界面2500的方框图。
下线将会把用户从视频会议服务器205的数据实体302中所包含的成员数据库314中删除。将BYE消息发送给会话的每个参与客户端。可以通过组播或单播来完成这个步骤。组播是用于发送这个消息的最佳办法。
尽管参照附图在此描述了多个示例性实施例，但是需要理解的是，本发明并不局限于上述实施例，并且在不背离本发明的范围和精神的情况下，本领域的技术人员可以对其进行各种其它的改变和修改。所有这些改变和修改都包含在所附权利要求书所定义的本发明的范围之内。

Claims (31)

1.一种用于具有至少两个客户端设备的网络的视频会议系统，所述视频会议系统包括：
至少一个集中服务器；和
策略服务器，用于指定管理所述至少两个客户端设备之间的视频会议会话的一个或多个策略，并且用于将所述一个或多个策略提供给所述至少一个集中服务器。
2.如权利要求1所述的视频会议系统，其中所述策略服务器能够为所述视频会议会话中不同的视频会议会话指定所述一个或多个策略中的不同策略。
3.如权利要求1所述的视频会议系统，进一步包括策略接口，用于将所述策略服务器与所述至少一个集中服务器连接，从而将所述一个或多个策略提供给所述至少一个集中服务器。
4.如权利要求3所述的视频会议系统，其中所述策略接口采用通用开放策略服务COPS。
5.如权利要求3所述的视频会议系统，其中所述策略接口采用轻型目录访问协议LDAP。
6.如权利要求1所述的视频会议系统，其中所述一个或多个策略包括以下内容中的至少一项：可以同时发生的视频会议会话的最大数、比特率、和带宽限制。
7.如权利要求6所述的视频会议系统，其中所述集中服务器包括网络结构数据库，用于高速缓存由所述策略服务器所指定的所述一个或多个策略。
8.如权利要求1所述的视频会议系统，其中所述至少一个集中服务器进一步包括会话管理实体，用于管理被分配给所述视频会议会话的带宽。
9.如权利要求8所述的视频会议系统，其中所述会话管理实体能够管理在所述视频会议会话期间将内容发送给所述两个或更多客户端设备的每个的比特率。
10.如权利要求1所述的视频会议系统，其中所述至少一个集中服务器包括成员数据库，用于存储与当前进入所述视频会议系统的所述至少两个客户端设备的任何用户有关的信息。
11.如权利要求1所述的视频会议系统，其中所述至少一个集中服务器包括有效会话数据库，用于存储当前正在发生的每个视频会议会话的信息。
12.如权利要求1所述的视频会议系统，其中所述至少一个集中服务器包括网络结构数据库，用于存储关于所述网络的每个有效元件的信息。
13.如权利要求1所述的视频会议系统，其中所述至少一个集中服务器包括调度数据库，用于存储所述至少两个客户端设备的用户的时间表，从而预约使用所述客户端服务器视频会议系统的时间。
14.如权利要求1所述的视频会议系统，其中所述至少两个客户端设备的每个包括网络实体，用于在所述视频会议会话期间验证在所述至少两个客户端设备之间所通信的内容。
15.如权利要求1所述的视频会议系统，其中所述至少两个客户端设备的每个包括网络实体，用于在所述视频会议会话期间执行关于所述至少两个客户端设备之间所通信的内容的安全功能。
16.如权利要求1所述的视频会议系统，其中所述至少两个客户端设备的每个包括：
多个解码器，用于同时解码多个压缩音频流，并且输出多个解压缩音频流；和
音频混频器，用于在执行增益控制的同时混合所述多个解压缩音频流，并且输出组合音频流。
17.如权利要求1所述的视频会议系统，其中所述至少两个客户端设备的每个包括：
至少一个扬声器；
至少一个扩音器；和
回音消除模块，用于减少被无意识地输入到所述至少一个扩音器的、由所述至少一个扬声器中所输出的音频信号引起的回音。
18.一种在具有至少一个集中服务器和至少两个客户端设备的网络中通过所述至少一个集中服务器将预定策略强加给视频会议会话的方法，所述方法包括以下步骤：
将所述预定策略存储在所述网络中的一个能被所述至少一个集中服务器访问的位置；
当开始视频会议会话时，向所述网络询问所述预定策略；以及
根据所述预定策略来管理所述视频会议会话。
19.一种在具有至少一个集中服务器和至少两个客户端设备的网络中管理视频会议会话的方法，所述方法包括以下步骤：
将关于所述视频会议会话的预定策略存储在所述网络中；
当开始视频会议会话时，询问所述网络以从所述预定策略中获得所述视频会议会话的相应策略；以及
根据所述相应策略来管理所述视频会议会话。
20.如权利要求19所述的方法，其中能够将所述预定策略中不同的预定策略强加到所述视频会议会话中不同的视频会议会话。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述预定策略包括以下内容中的至少一项：比特率、带宽限制、和可以同时发生的视频会议会话的最大数。
22.如权利要求19所述的方法，其中所述管理步骤包括以下步骤：管理被分配给所述视频会议会话的带宽。
23.如权利要求19所述的方法，其中所述管理步骤包括以下步骤：管理在所述视频会议会话期间将内容发送给所述至少两个客户端设备的每个的比特率。
24.如权利要求19所述的方法，进一步包括以下步骤：存储与当前进入所述网络的所述至少两个客户端设备的任何用户有关的信息，并且其中所述管理步骤是考虑所述信息来执行的。
25.如权利要求19所述的方法，进一步包括以下步骤：存储当前正在发生的每个视频会议会话的信息，并且其中所述管理步骤是考虑所述信息来执行的。
26.如权利要求19所述的方法，进一步包括以下步骤：存储关于所述网络的每个有效元件的信息，并且所述管理步骤是考虑所述信息来执行的。
27.如权利要求19所述的方法，进一步包括以下步骤：存储所述至少两个客户端设备的用户的时间表，以便预约进行所述视频会议会话的时间。
28.如权利要求19所述的方法，进一步包括以下步骤：在所述视频会议会话期间验证在所述至少两个客户端设备之间所通信的内容。
29.如权利要求19所述的方法，进一步包括以下步骤：在所述视频会议会话期间执行关于所述至少两个客户端设备之间所通信的内容的安全功能。
30.如权利要求19所述的方法，进一步包括以下步骤：
同时解码多个压缩音频流，并且输出多个解压缩音频流；以及
在执行增益控制的同时混合所述多个解压缩音频流，并且输出组合音频流。
31.如权利要求19所述的方法，其中所述至少两个客户端设备的每个包括至少一个扬声器和至少一个扩音器，并且所述方法进一步包括以下步骤：减少被无意识地输入到所述至少一个扩音器、由所述至少一个扬声器中所输出的音频信号引起的回音。
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