CN1832569B - 一种会议电视系统 - Google Patents

Abstract

本发明有关一种会议电视系统及会议电视实现方法，以解决现有技术中提供高质量会议电视时需采用复杂的图像编解码方式、自定义高带宽的专线复用接口数据封装方式以及视讯产品互通性差的问题。本发明的会议电视系统包括多点控制单元(MCU)、终端、通信网络和传输设备。所述传输设备将通过专线加入会议电视的终端所发送的数据转换成以太网数据包后转发给MCU处理，并将来自MCU的数据包转换成专线所采用的数据格式通过通信网络传送给所述终端。本发明不仅能提供高质量的视音频效果且能简单、有效地实现各种视讯终端的互通。

Description

一种会议电视系统

技术领域

本发明涉及多媒体通信领域，尤指一种会议电视系统及会议电视实现方法。

背景技术

会议电视作为多媒体通信的一种应用，使得远程用户能够通过通信网络实现“面对面”的交流。会议电视系统由MCU(Multipoint Control Unit，多点控制单元)、终端和通信网络组成，其中通信网络可以是任何的数字网络，如现有的ISDN、DDN、IP网络等。目前，会议电视系统通常采用H.261、H.263的图像编解码方法，CIF(Common Intermediary Format)图像(分辨率为352*288)，在最高的通信带宽(2M速率)下也仅能获取类似于VCD质量的会议效果。为了适用最新会议电视系统对图像质量的要求，则需要图像质量更好的图像编解码方法。目前此类图像编解码方法有H.264、H.2634CIF、MPEG-4及MPEG-2，可以作为高端用户“高清晰”会议的主流编码技术，提供DVD级的会议质量，比传统VCD级的会议质量多提供了四倍的视频分辨率，但是这些新的编码技术还未得到充分使用。随着宽带网络的发展，提供了承载这种高清业务的条件。

要实现高质量的会议电视系统，必然要求高质量的会议电视产品，其中MCU作为会议电视的核心，也必须能够提供这种高质量的服务。

目前，一种高质量的MCU是采用MPEG-2算法，MPEG-2标准制定于1994年，设计目标是高级工业标准的图像质量以及更高的传输率，它是一个图像编码的格式和算法，也可提供CD级的音质，提供一个较广范围改变的压缩比，通常采用6M的图像压缩方法，就可获得广播电视级的视音频质量。该MCU对外采用专线物理接口，其工作原理是基于2～4条专线复用进行捆绑传输高等级会议电视、远程培训等业务，捆绑技术是自定义的，上层使用H320协议。通过速率适配把高带宽的视频码流变成低带宽的视频码流来实现系统兼容。同时把高带宽的视频码流变码成低带宽的H.261/H.263码流实现向H.323低带宽的终端的互通。

现有技术的缺点：

1、该MCU采用的MPEG-2算法复杂，编码延时大，不利于实时交流。且编码设备价格偏高，会议电视系统应用的很少，互通性不好，相同带宽下图像清晰度不是很理想，达到近DVD质量必须带宽占用到6M以上。

2、2～4条专线捆绑的方式，自定义高带宽的专线复用接口数据封装方式，与其他视讯互通产品互通性很差。

3、MCU功能单一，只提供了高速率的视频码流，对于会议电视系统的其他高清晰需求没有实现，如不能提供高效、高带宽的数据交流。

4、与低速终端或者不同协议终端互通只采用速率适配方式，这样必须编解多路码流，耗用资源；H.320只能实现MPGE-2的不同速率的兼容，其在低带宽下效果很差。

发明内容

本发明提供一种会议电视系统及会议电视实现方法，以解决现有技术中提供高质量会议电视时需采用复杂的图像编解码方式、自定义高带宽的专线复用接口数据封装方式以及视讯产品互通性差的问题。

本发明提供的会议电视系统，包括：多点控制单元(MCU)、终端和通信网络，其特征在于还包括有传输设备，将通过专线加入会议电视的终端所发送的数据转换成以太网数据包后转发给MCU处理，并将来自MCU的数据包转换成专线所采用的数据格式通过通信网络传送给所述终端；所述MCU与所述传输设备通过以太网相连。所述专线为E1专线或光纤。

所述MCU包括：专线接口、IP接口、接入处理子系统、码流处理子系统、视频处理子系统、音频处理子系统和控制子系统；

所述接入处理子系统把终端通过各个专线接口或者IP接口发送的信令转发到控制子系统，并把来自控制子系统的信令发送到各个专线接口或者IP接口；

所述接入处理子系统把来自各个专线接口或者IP接口的码流发送到码流处理子系统，把来自码流处理子系统的码流分解后发送到各个专线接口或者IP接口；

码流处理子系统区分码流类型，将视/音频码流分别送到视频处理子系统和音频处理子系统进行处理，并将来自视频处理子系统或者音频处理子系统的码流，发送到接入处理子系统；

所述控制子系统分别与码流处理子系统、视频处理子系统和音频处理子系统实现信令交互。

所述视频处理子系统包括：编解码处理模块，还包括速率适配处理模块、多流处理模块、多画面处理模块以及内容视频流处理模块其中之一；或者所述视频处理子系统包括：编解码处理模块、速率适配处理模块、多流处理模块、多画面处理模块以及内容视频流处理模块，其中：

所述编解码处理模块采用标准的会议电视编解码技术，对图像信号进行编码或解码处理；

所述速率适配处理模块，将高带宽码流转换成低带宽码流发送给低速率终端；或将低带宽码流转换成高带宽码流发送给高速率终端，实现高速终端和低速终端通过MCU互通；

所述多流处理模块根据H323和H320协议，打开多条视频通道，在每条通道中分别传送不同协议的高/低速码流，使MCU可与支持不同协议、不同速率的终端互通；

所述多画面处理模块把编解码处理模块解码后的高带宽码流，合成多画面码流输出；

所述内容视频流处理模块负责将高质量的图像分发给各个终端。

本发明具有如下优点：

1.采用H264编解码，充分利用现有网络带宽；

2.提供高质量的视音频效果和多画面、多声道音频、数据交流；

3.采用标准会议电视技术，保证和业界各厂家的视讯产品互通性好；

4.由于采用分层编解码技术、速率适配技术和多流技术，能保证和老的视讯系统互通。

5.IPoverE1的接入技术，既利用了SDH(同步数字体系统)网络的接入技术，又保证了H.323互通性。

6.能同时处理H.320的高速码流和H.323的高速码流，保证两种系统的互通。

附图说明

图1为MCU与传输设备连接示意图；

图2为MCU内部处理子系统控制示意图；

图3为高带宽分层模型示意图；

图4为视频处理子系统所包含的功能模块示意图；

图5为高带宽视频组网方案示意图。

具体实施方式

参见图1，为多点控制单元(MCU)与传输设备连接示意图。传输设备例如Optix 155/622H，该传输设备将通过专线(如E1线或光纤等)加入会议电视的终端所发送的数据转换成以太网数据包后转发给MCU处理，并将来自MCU的数据包转换成专线所采用的数据格式通过通信网络传送给终端设备。图中FE(faste ethernet)表示传输网络为快速以太网。

图2为本发明MCU内部处理子系统控制示意图。主要包括：专线接口部分、IP接口部分、接入处理子系统、码流处理子系统、视频处理子系统、音频处理子系统、控制子系统。上述各子系统的功能描述如下：

1、专线接口部分：包括E1接口、STM-1、V35或者光接口等物理接口，若干个专线可以捆绑成一路和一个终端连接，如4×2M的E1捆绑，可连接到SDH网络。专线捆绑采用ML_PPP技术，其具体实现方式详见公开号为CN 1509025A的专利文献。

2、IP接口部分：普通的IP物理接口，连接到以太网络。

3、接入处理子系统：实现“IP Over专线”的接入技术，MCU和终端在物理层通过专线接口连接，链路层采用MP协议(The PPP MultiLink Protocol，多链路捆绑协议)，网络层仍然是IP协议，应用层采用H.323技术，其分层模型如图3所示。对于只有专线接口的终端和MCU采用这种接入技术可以实现高速率媒体流的传送，很容易和H.323终端互通，避免了自定义高带宽的专线接口数据封装方式与其他视讯产品的兼容性问题。该子系统把来自各个专线接口或者IP接口的信令发送到控制子系统，把来自控制子系统的信令发送到各个专线接口或者IP接口。该子系统把来自各个专线捆绑的码流组合后发送到码流处理子系统，同时把来自IP接口的码流发送给码流处理子系统，把来自码流处理子系统的码流分解后根据其不同标志信息分别发送到各个专线接口或者IP接口。该接入处理子系统还可以接收和发送专线接口的基于H.320高速码流。

4、码流处理子系统用来区分媒体流类型、来自哪个会场、发送到哪个会场，分别把它们送到视频处理子系统或者音频处理子系统，并接收从视频处理子系统或者音频处理子系统的码流，并发送到接入处理子系统。

5、视频处理子系统：包括五部分，如图4所示，分别是：编解码处理模块、速率适配处理模块、多流处理模块、多画面处理模块、内容视频流处理模块。对各模块的相应功能分述如下：

1)编解码处理模块是视频处理子系统必选部分，采用标准的会议电视编解码技术：如H.2634CIF、H.2644CIF，保证互通性；高带宽2M～8M编码技术，提供高质量的图像效果，分辨率可达704*576、30帧，高的运动连续性、真实性，保证把摄像机获取到的图像几乎无损失的传到对端；为了兼容低速率终端的接入，还可以采用分层编解码技术：视频编码使用基本层加增强层的方式，比如一个基本层可能只具有CIF的分辨率，在增强层中再包含一部分CIF的码流，这样基本层加增强层就可以组成2CIF的分辨率。采用分层编码后，MCU可以将基本层的码流发给能力较低的终端，将基本层加增强层的图像发给能力较高的终端，分层编码技术在H.323协议中有相关的描述，在此不赘述。该模块对于基于H.320协议的高速率码流也可以类似处理，并且可以实现H.320和H.323的互通。

2)多画面模块把编解码模块解码后的高带宽码流，组成高质量的多画面，每个子画面采用H.2634CIF/H.2644CIF的输入码流，合成H.2634CIF/H.2644CIF的多画面码流输出。

3)内容视频流处理模块处理从网络收到的或者本地产生的16CIF胶片，SXGA(1280*1024)分辨率的桌面内容，传送给终端。内容流的控制独立于视频流，可以采用VGA输入输出，也可以采用网络输入输出，带宽使用可以达到2～8M。

4)多流处理模块，根据H323和H320协议可以打开多条视频通道，在这些通道中传送独立的视频流，在传送高速码流的同时，考虑到和低速终端的互通，可以发送一路低速视频流给低速终端。发送协议不同的多路码流，如一路H.263和一路H.264码流，保证同时和若干只支持一种协议的终端互通。

5)速率适配处理模块，高带宽码流转换成低带宽码流发送给低速率终端，把低速终端的码流转换成高带宽的发送给高速终端，从而实现高速终端和低速终端能够通过MCU互通。

6、音频处理子系统：在高带宽的音频通道传送AAC-LD(advance audiocodec_low delay，先进的低延时的语音编解码技术)宽带音频，高采样率，可达到CD级语音质量，MCU的音频处理子系统实现AAC-LD音频的编解码。在高带宽的音频通道里还可以同时传送多路音频码流，这些音频码流在包头打上标志，表示它属于哪一路，从而实现多声道输出。还可以将多路码流混音成一路输出以及实现AAC_LD语音与传统低速语音的适配。

7、控制子系统：对整个MCU的信令和媒体流处理进行控制，使得整个系统协调运转。

本发明系统组网上能兼容H.323/H.320技术，例如通过E1专线和IP接入的组网方案如图5所示。视讯终端可以通过internet/intranet(因特网/局域网)接入到MCU的以太网接口；也可以通过SDH(同步数字体系统)网络接入到MCU的专线接口加入到视频会议中。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种会议电视系统，包括多点控制单元MCU、终端和通信网络，其特征在于还包括有传输设备，将通过专线加入会议电视的终端所发送的数据转换成以太网数据包后转发给MCU处理，并将来自MCU的数据包转换成专线所采用的数据格式通过通信网络传送给所述终端；所述MCU与所述传输设备通过以太网相连；

所述MCU包括：专线接口、IP接口、接入处理子系统、码流处理子系统、视频处理子系统、音频处理子系统和控制子系统；

所述接入处理子系统把终端通过各个专线接口或者IP接口发送的信令转发到控制子系统，并把来自控制子系统的信令发送到各个专线接口或者IP接口；

所述接入处理子系统把来自各个专线接口或者IP接口的码流发送到码流处理子系统，把来自码流处理子系统的码流分解后发送到各个专线接口或者IP接口；

码流处理子系统区分码流类型，将视/音频码流分别送到视频处理子系统和音频处理子系统进行处理，并将来自视频处理子系统或者音频处理子系统的码流，发送到接入处理子系统；

所述控制子系统分别与码流处理子系统、视频处理子系统和音频处理子系统实现信令交互。

2.如权利要求1所述的会议电视系统，其特征在于：所述专线为E1专线或光纤。

3.如权利要求1所述的会议电视系统，其特征在于：所述视频处理子系统包括：编解码处理模块，还包括速率适配处理模块、多流处理模块、多画面处理模块以及内容视频流处理模块其中之一；

所述编解码处理模块采用标准的会议电视编解码技术，对图像信号进行编码或解码处理；

所述速率适配处理模块，将高带宽码流转换成低带宽码流发送给低速率终端；或将低带宽码流转换成高带宽码流发送给高速率终端，实现高速终端和低速终端通过MCU互通；

所述多流处理模块根据H323和H320协议，打开多条视频通道，在每条通道中分别传送不同协议的高/低速码流，使MCU可与支持不同协议、不同速率的终端互通；

所述多画面处理模块把编解码处理模块解码后的高带宽码流，合成多画面码流输出；

所述内容视频流处理模块负责将高质量的图像分发给各个终端。

4.如权利要求1所述的会议电视系统，其特征在于：所述视频处理子系统包括：编解码处理模块、速率适配处理模块、多流处理模块、多画面处理模块以及内容视频流处理模块，其中：

所述编解码处理模块采用标准的会议电视编解码技术，对图像信号进行编码或解码处理；

所述速率适配处理模块，将高带宽码流转换成低带宽码流发送给低速率终端；或将低带宽码流转换成高带宽码流发送给高速率终端，实现高速终端和低速终端通过MCU互通；

所述多流处理模块根据H323和H320协议，打开多条视频通道，在每条通道中分别传送不同协议的高/低速码流，使MCU可与支持不同协议、不同速率的终端互通；

所述多画面处理模块把编解码处理模块解码后的高带宽码流，合成多画面码流输出；

所述内容视频流处理模块负责将高质量的图像分发给各个终端。

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