一种视频会议的实现方法、 系统及宽带移动热点设备
技术领域
本发明涉及无线保真技术和第三代移动通讯技术, 尤其涉及一种视频会 议的实现方法、 系统及宽带移动热点设备。
背景技术
无线通信技术给人们的生活带来了巨大的影响。 人们使用无线技术的方 式在不断地更新。无线通信技术的应用已深入到人们生活和工作的各个方面, 包括日常使用的手机、无线电话等,其中 3G (第三代移动通讯技术)、 WLAN (无线局域网) 、 UWB (超宽带) 、 蓝牙和宽带卫星系统等技术都是 21世 纪最热门的无线通信技术, 特别是宽带无线通信技术的研究和应用更是十分 活跃。
3G宽带无线通信网络建立在蜂窝架构上, 支持移动环境中的数据服务。 蜂窝架构支持不同蜂窝之间的信号切换, 从而向用户提供了全网络覆盖的移 动性, 它所支持的应用主要是 3G移动电话业务。 Wi-Fi (无线保真)无线局 域网是一种短程无线传输技术, 能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无 线电信号, 它所支持的应用主要是通过像笔记本电脑这类便携式的以数据为 中心的设备进行访问, 而非通过以移动电话为中心的设备进行访问。
Wi-Fi提供了高带宽, 但却是在有限的覆盖区域内, 与 Wi-Fi相比, 3G 网络支持跨广域网络的移动性, 但是数据吞吐速度明显低于 Wi-Fi。 由于 3G 与 Wi-Fi在覆盖区域和带宽上具有不同优势和局限性, 因此这两种技术支持 不同的应用并满足不同的需要。
由于无线通信网络存在带宽需求与无线网络带宽不足的矛盾, 用户的地 域分布与对应用需求不平衡的矛盾以及不同技术优势共存的矛盾, 决定了发 展无线通信网络需要综合运用各种技术手段, 发挥不同技术的个性, 综合布 局, 解决不同区域、 不同用户群对带宽及业务的不同需求, 达成无线通信网 络的整体优势和综合能力。
现有的无线网络视频会议系统是在有线宽带网络视频会议系统的基础 上, 将用户的接入网络部分以无线宽带接入代替有线宽带接入, 终端设备通 过移动网络接入会议系统。 由于移动网络接入的带宽限制, 多媒体信号传输 存在延迟的问题, 视频会议的一方与会人员必须集中在会议终端设备周围面 对一个终端设备进行会议, 受到会议场地需要相对集中的限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种视频会议的实现方法、 系统及宽带 移动热点设备, 可以避免移动网络的传输时延对视频会议系统造成的限制。
为解决上述技术问题, 本发明的一种视频会议的实现方法, 包括: 参与会议的各宽带移动热点设备将本地全景视频图像及声音信号发送给 多点会议服务器;
多点会议服务器将接收到的全景视频图像及声音信号发送给除发送方外 的其他参与会议的宽带移动热点设备;
参与会议的各宽带移动热点设备接收到其他参与会议的宽带移动热点设 备的全景视频图像和声音信号后, 将本地全景视频图像与接收到的全景视频 图像拼装为会议全景视频图像, 并在将会议全景视频图像与所接收到的声音 信号进行同步后, 发送给宽带移动热点设备下参与会议的终端设备。
可选地, 上述方法还包括:
参与会议的各宽带移动热点设备将本地全景视频图像及声音信号发送给 多点会议服务器前, 接收其下参与会议的终端设备发送的视频图像信号和声 音信号, 将视频图像信号和声音信号进行分离, 对视频图像信号进行图像拼 接处理, 生成本地全景视频图像, 将本地全景视频图像与声音信号进行同步, 发送给多点会议服务器。
可选地, 上述方法还包括:
参与会议的各宽带移动热点设备下参与会议的终端设备向宽带移动热点 设备发送视频图像信号和声音信号前,釆集用户的视频图像信号和声音信号, 进行同步处理, 并将视频图像信号和声音信号进行打包, 得到多媒体包, 通
过无线网卡将多媒体包发送给所属的宽带移动热点设备。
可选地, 上述方法还包括:
参与会议的各宽带移动热点设备下参与会议的终端设备在釆集用户的视 频图像信号和声音信号前, 通过无线网卡登录到所属的宽带移动热点设备, 向多点会议服务器请求加入会议;
多点会议服务器对终端设备进行鉴权, 并返回允许或拒绝信息给终端设 备;
终端设备在接收到允许信息后, 开始釆集用户的视频图像信号和声音信 号。
一种视频会议的实现系统, 包括: 宽带移动热点设备和多点会议服务器, 其中:
宽带移动热点设备设置为将本地全景视频图像及声音信号发送给多点会 议服务器; 在从多点会议服务器接收到其他宽带移动热点设备发送的全景视 频图像和声音信号后, 将本地全景视频图像与接收到的全景视频图像拼装为 会议全景视频图像, 并在将会议全景视频图像与所接收到的声音信号进行同 步后, 发送给宽带移动热点设备下参与会议的终端设备;
多点会议服务器设置为: 将宽带移动热点设备发送的本地全景视频图像 及声音信号发送给除发送方外的其他参与会议的宽带移动热点设备。
可选地, 宽带移动热点设备包括无线访问节点和视频图像拼接处理器, 其中:
无线访问节点是设置为: 将本地全景视频图像及声音信号发送给多点会 议服务器; 并接收其他参与会议的宽带移动热点设备发送的全景视频图像和 声音信号; 将视频图像拼接处理器同步后的会议全景视频图像与声音信号发 送给宽带移动热点设备下参与会议的终端设备;
视频图像拼接处理器是设置为: 将本地全景视频图像与无线访问节点接 收到的全景视频图像拼装为会议全景视频图像, 并将会议全景视频图像与所 接收到的声音信号进行同步。
可选地, 无线访问节点还设置为: 接收宽带移动热点设备下参与会议的
终端设备发送的视频图像信号和声音信号;
视频图像拼接处理器还设置为: 将无线访问节点接收到的视频图像信号 和声音信号进行分离, 对视频信号进行图像拼接处理, 生成本地全景视频图 像, 将本地全景视频图像与声音信号进行同步。
可选地, 宽带移动热点设备下参与会议的终端设备设置为: 釆集用户的 视频信号和声音信号, 进行同步处理, 并将视频信号和声音信号进行组合打 包, 得到多媒体包, 通过无线网卡将多媒体包发送给所属的宽带移动热点设 备。
可选步地, 宽带移动热点设备下参与会议的终端设备还设置为通过无线 网卡登录到所属的无线访问节点, 向多点会议服务器请求加入会议, 并在接 收到允许信息后, 开始釆集用户的视频信号和声音信号;
多点会议服务器还设置为: 对终端设备进行鉴权, 并返回允许或拒绝信 息给终端设备。
可选地, 视频图像拼接处理器是设置为釆用增量拼接方式将本地全景视 频图像与无线访问节点接收到的全景视频图像拼装为会议全景视频图像。
一种宽带移动热点设备, 包括无线访问节点和视频图像拼接处理器, 其 中:
所述无线访问节点设置为: 将本地全景视频图像及声音信号发送给多点 会议服务器; 并从所述多点服务器接收其他参与会议的宽带移动热点设备发 送的全景视频图像和声音信号; 将所述视频图像拼接处理器同步后的会议全 景视频图像与声音信号发送给所述宽带移动热点设备下参与会议的终端设 备;
所述视频图像拼接处理器设置为: 将本地全景视频图像与所述无线访问 节点接收到的全景视频图像拼装为会议全景视频图像, 并将所述会议全景视 频图像与所接收到的声音信号进行同步。 可选地 ,
所述无线访问节点还设置为: 接收所述宽带移动热点设备下参与会议的 终端设备发送的视频图像信号和声音信号;
所述视频图像拼接处理器还设置为: 将所述无线访问节点接收到的视频 图像信号和声音信号进行分离, 对所述视频信号进行图像拼接处理, 生成所 述本地全景视频图像, 将所述本地全景视频图像与所述声音信号进行同步。
可选地, 所述视频图像拼接处理器是设置为釆用增量拼接方式将本地全 景视频图像与所述无线访问节点接收到的全景视频图像拼装为会议全景视频 图像。
综上所述, 利用宽带移动热点设备的 3G和 Wi-Fi特性和灵活的移动性, 组成一个分布式和易于扩容性的无线网络视频会议系统, 可以艮好的解决多 媒体信号传输延迟的问题, 并且解决了会议场地需要集中的限制, 用户可以 随时随地的接入视频会议系统, 不仅在理论方面具有可行性而且在实践中也 完全具有可操作性,可以比较理想的实现 Wi-Fi无线局域网技术和 3G无线技 术的结合。 附图概述
图 1为本实施方式的基于宽带移动热点设备的无线局域网的结构图; 图 2为本实施方式的基于宽带移动热点设备的无线网络视频会议系统拓 朴图;
图 3为本实施方式的基于宽带移动热点设备的视频会议的实现方法的流 程图;
图 4为本实施方式釆用的全景视频图像拼接方法。
本发明的较佳实施方式
宽带移动热点设备是一种集宽带无线通信技术与宽带无线接入技术于一 体的无线技术综合应用设备。 宽带移动热点设备具有 3G 宽带无线通信技术 和 Wi-Fi宽带无线接入技术的功能。
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。 需要说明的是, 在 不冲突的情况下, 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本实施方式基于宽带移动热点设备的 3G和 Wi-Fi特性来实现视频会议系 统, 利用 Wi-Fi宽带无线接入技术实现局域网用户接入视频会议系统, 利用 3G 宽带无线通信技术实现近端宽带移动热点设备与远端宽带移动热点设备 间的通信。
本实施方式的视频会议的实现系统, 包括:
无线网卡(Wireless LAN Adapter, WLA ) , 属于终端设备的接入设备, 通过 Wi-Fi信号连接终端设备与宽带移动热点设备。
宽带移动热点设备, 通过 Wi-Fi局域网接入终端设备, 通过 3G无线通信 技术与远端宽带移动热点设备进行语音和视频通信。
宽带移动热点设备中承载有无线访问节点 (AP ) , 无线 AP是无线接入 点、 无线路由器和 3G模块的集合体。
宽带移动热点设备中还承载有视频图像拼接处理器, 将发送给宽带移动 热点设备的离散视频图像进行视频图像拼接处理, 生成全景视频会议场景图 像, 视频图像拼接处理器集成于宽带移动热点设备中。
多点会议服务器, 将移动热点设备发送的本地全景视频图像及声音信号 发送给除发送方外的其他参与会议的移动热点设备。
终端设备上配置有视频图像釆集器和语音音频处理器, 视频图像釆集器 获取用户的视频图像信号; 语音音频处理器, 釆样用户的声音信号, 将模拟 声音信号转变为 PCM ( Pulse Code Modulation, 脉码编码调制)码流信号。
上述视频会议的实现系统以无线 AP和无线网卡为网元的拓朴网络, 宽 带移动热点设备在 Wi-Fi无线局域网中,宽带移动热点设备之间通过 3G无线 网络连接。
本实施方式的视频会议的实现方法, 包括:
步骤 A: 参与会议的终端设备通过无线网卡接入到承载于宽带移动热点 设备上的无线 AP;
步骤 B: 终端设备将离散视频图像信号和声音信号通过无线网卡发送给 宽带移动热点设备中的无线 AP;
步骤 C:宽带移动热点设备中的视频图像拼接处理器对无线 AP接收到的 离散视频图像信号进行拼接处理, 生成本地全景视频会议场景图像;
步骤 D: 宽带移动热点设备中的 3G模块 (集成在无线 AP中)将拼接得 到的本地全景视频会议场景图像和声音信号发送给无线多点会议服务器; 步骤 E: 无线多点会议服务器将宽带移动热点设备发送的全景视频会议 场景图像和声音信号 (多媒体信号)转发给远端宽带移动热点设备;
步骤 F: 远端宽带移动热点设备通过无线网卡将多媒体信号广播给局域 网内参与会议的终端设备; 步骤 G: 终端设备接收到宽带移动热点设备发送的多媒体信号后, 显示 会议全景视频图像, 同时播放会议发言者的声音。
以上步骤中, 局域网内的声音信号和图像信号是通过 Wi-Fi无线局域网 的宽带技术实现; 宽带移动热点设备间的声音信号和视频信号是由 3G无线 通信技术支持, 利用了两种技术的特长和差异实现视频会议系统。
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述:
如图 1所示, 为本实施方式视频会议的实现系统在局域网内的架构, 包 括: 无线网卡、 无线 AP (承载于宽带移动热点设备中) 、 终端设备上的视频 图像釆集器和语音音频处理器, 其中:
无线网卡, 用于建立终端设备与无线 AP 的通信链路, 终端设备(计算 机等)通过外置或内置无线网卡搜索 Wi-Fi无线 AP接入到无线局域网中, 终 端设备通过 Wi-Fi通信链路与无线 AP进行视频和语音通信。
无线 AP, 提供 Wi-Fi无线局域网接入和 3G无线通信支持, 是终端设备 与会议系统连接的桥梁。 无线 AP相当于无线路由器和 3G模块的集成体。 宽 带移动热点设备的无线路由作用主要是为终端设备提供 Wi-Fi接入和对多媒 体信号进行路由协议栈处理, 保证数据收发的正确性和实时性。
3G模块的主要作用是提供 3G无线通信支持, 不仅可以支持电路交换网 络, 而且也能支持包交换网络。 本实施方式的 3G无线网络对以上的两种传 输方式都支持。 通过 3G无线网络和远端宽带移动热点设备进行无线通信。
本实施方式中宽带移动热点设备除了具备无线路由器和 3G模块的功能 之外, 同时还集成了视频图像拼接处理器。 视频图像拼接处理器的主要作用 是将输入的离散视频图像进行图像拼接处理, 输出一幅全景视频图像。 视频 图像拼接处理器釆用增量式拼接方式, 会议系统的全景视频图像是以一个宽 带移动热点设备的全景视频图像为基准将其他所有宽带移动热点设备的全景 视频图像拼接到基准视频图像上。
视频图像釆集器, 获取用户的视频图像信息, 一般存在外接式和内置式 两种视频图像釆集器。
语音音频处理器,将用户通过话筒传入的模拟声音信号转换为 PCM码流 发送给网络用户; 将播放给用户的 PCM码流转换为模拟声音信号,通过听筒 播放给用户。
图 2所示, 为基于宽带移动热点设备的视频会议的实现系统的拓朴图, 其中:
用户通过无线 AP接入视频会议系统, 无线 AP的可移动性决定了接入
AP的用户也随之移动, 因此, 宽带移动热点设备是一个不受地域和空间限制 的移动单元。 宽带移动热点设备的用户数决定于无线 AP 的接入容量, 用户 切换自由, 可以灵活的加入或退出会议系统。
宽带移动热点设备之间通过无线多点会议服务器来实现多方会议, 宽带 移动热点设备通过 3G模块将多媒体信号发送给多点会议服务器, 由多点会 议服务器转发给其他宽带移动热点设备。
视频会议的实时性决定了宽带移动热点设备内和宽带移动热点设备间的 视频图像和声音的实时性。 终端设备的实时视频图像信号和声音信号通过 Wi-Fi网络发送给无线 AP, 视频图像拼接处理器对用户的离散视频图像进行 实时图像拼接以及声音同步, 同步的多媒体信号要实时发送给其他宽带移动 热点设备下的终端设备。
会议全景视频图像是由无线 AP本地局域网用户的全景视频图像和其他 所有无线 AP下的局域网用户的全景视频图像拼接而成, 因此, 无线 AP之间
传输的是以宽带移动热点设备为单位的全景视频图像。
视频会议系统的声音信号是由发言方的无线 AP决定的。 会议系统的特 性决定了每次发言的只有一个人, 因此, 声音信号的传输是单方向的, 以广 播的形式发送给各宽带移动热点设备。
视频会议系统中传输的数据主要是视频和声音信号, 这些信号的传输主 要依赖于承载的网络。 参与会议的终端设备加入会议系统是通过无线网卡接 入 Wi-Fi无线局域网中的无线 AP来实现的, 图 3所示, 为基于宽带移动热点 设备实现视频会议的处理流程, 包括:
步骤 301 : Wi-Fi无线局域网的接入具有身份认证机制, 当用户通过无线 网卡登录 Wi-Fi网络时需要进行身份认证, 认证成功后登录到 Wi-Fi网络中; 步骤 302: 用户接入 Wi-Fi无线局域网后发起加入视频会议的请求, 此请 求发送给无线 AP;
步骤 303: 无线 AP向多点会议服务器发送请求, 多点会议服务器通过用 户拨入的号码和密码对用户进行鉴权, 以保证会议的保密性, 经过鉴权并反 馈允许或拒绝信息给终端设备;
步骤 304: 终端设备收到允许加入的反馈信息之后, 打开视频图像釆集 器和语音音频处理器;
步骤 305: 终端设备将釆集到视频图像信号和声音信号进行同步处理, 以使画面和声音保持同步, 同时通过多媒体协议栈将视频和语音进行组合打 包, 形成一个多媒体包, 通过无线网卡将多媒体包通过 Wi-Fi无线局域网发 送给宽带移动热点设备中的无线 AP;
步骤 306: 宽带移动热点设备收到多媒体包后, 视频图像拼接处理器将 视频和声音进行分离, 对分离后的视频信号进行图像拼接处理, 生成一幅本 地全景视频图像, 同时对分离的声音信号进行緩存;
步骤 307: 宽带移动热点设备的视频图像拼接处理器对本地全景视频图 像与緩存的声音信号进行同步, 3G模块将本地全景视频图像与声音信号发送 给网络侧的无线多点会议服务器;
步骤 308: 无线多点会议服务器根据网络协议解析多媒体数据包, 并根 据解析结果将对应的包发送给远端宽带移动热点设备;
无线多点会议服务器的作用是传送宽带移动热点设备之间的通信数据, 是连接各宽带移动热点设备的桥梁。
步骤 309: 远端宽带移动热点设备的视频图像拼接处理器将接收到的全 景视频图像与声音信号进行分离处理, 将本地的全景视频图像和其他宽带移 动热点设备发来的全景视频图像进行拼接处理, 生成会议全景视频图像, 并 进行会议全景视频图像与声音信号同步;
每个宽带移动热点设备的会议全景视频图像是由本地用户的全景视频和 系统中的其他宽带移动热点设备的全景视频图像拼接组成的。
步骤 310: 宽带移动热点设备将会议全景视频图像与声音信号通过 Wi-Fi 无线局域网广播给局域网内参与会议的终端设备;
步骤 311 : 终端设备收到宽带移动热点设备发来的会议全景视频图像与 声音信号后, 将会议全景视频图像进行显示, 同时播放会议发言者的声音。
如图 4所示, 为无线网络会议系统全景视频图像拼接方法, 本实施方式 釆用帧到拼接图像的拼接方式, 即将当前图像帧与拼接图像进行拼接, 这种 合成方式也称为动态图像拼接技术, 即釆用增量处理的方式, 釆用当前的图 像内容来更新当前的拼接图像内容。 由于釆用增量的拼接方式, 当场景中存 在运动目标时, 利用动态图像拼接技术获得的拼接图像不会出现运动目标消 失的现象。 图 4所示是帧到拼接图像合成方式示意图, 这里图 为参考视频 图像。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序 来指令相关硬件完成, 所述程序可以存储于计算机可读存储介质中, 如只读 存储器、 磁盘或光盘等。 可选地, 上述实施例的全部或部分步骤也可以使用 一个或多个集成电路来实现, 相应地, 上述实施例中的各模块 /单元可以釆用 硬件的形式实现, 也可以釆用软件功能模块的形式实现。 本发明不限制于任 何特定形式的硬件和软件的结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已, 并不用于限制本发明, 对于本 领域的技术人员来说, 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和 原则之内, 所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护 范围之内。
工业实用性
上述实施方式利用宽带移动热点设备的 3G和 Wi-Fi特性和灵活的移动 性, 组成一个分布式和易于扩容性的无线网络视频会议系统, 可以艮好的解 决多媒体信号传输延迟的问题, 并且解决了会议场地需要集中的限制, 用户 可以随时随地的接入视频会议系统, 不仅在理论方面具有可行性而且在实践 中也完全具有可操作性,可以比较理想的实现 Wi-Fi无线局域网技术和 3G无 线技术的结合。