視頻會(huì)議MCU技術(shù)探究

馬 莉

（無錫市人防通信站，江蘇 無錫 214061）

視頻會(huì)議MCU技術(shù)探究

馬 莉

（無錫市人防通信站，江蘇 無錫 214061）

視頻會(huì)議最初的形態(tài)可以看作電視和電話會(huì)議的結(jié)合，通過電視和電話在兩個(gè)或多個(gè)地點(diǎn)的用戶之間舉行會(huì)議，實(shí)現(xiàn)傳送聲音和圖像。隨著技術(shù)的發(fā)展，多點(diǎn)控制單元（Multipoint Control Unit，MCU）是多點(diǎn)視頻會(huì)議系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，它將來自各會(huì)議場點(diǎn)的信息流，經(jīng)過同步分離后，抽取音頻、視頻、數(shù)據(jù)等信息和信令，再將這些信息和信令送入同一種處理模塊，完成相應(yīng)的音頻混合或切換，視頻混合或切換，數(shù)據(jù)廣播和路由選擇，定時(shí)和會(huì)議控制等過程，最后將各會(huì)議場點(diǎn)所需的各種信息重新組合起來，送往各相應(yīng)的終端系統(tǒng)設(shè)備。

視頻會(huì)議；MCU技術(shù)；通訊設(shè)備

視頻會(huì)議（Video Conference）亦稱會(huì)議電視會(huì)議，是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊設(shè)備，通過傳輸信道在兩點(diǎn)或多個(gè)地點(diǎn)之間建立可視多媒體通訊，實(shí)現(xiàn)圖像、語音及數(shù)據(jù)交流的一種會(huì)議形式。通過視頻會(huì)議，與會(huì)者可獲得比電話會(huì)議豐富得多的各種信息。近年來，隨著技術(shù)的進(jìn)步，多點(diǎn)控制單元MCU是一個(gè)視頻會(huì)議必不可少的重要部件，它的性能優(yōu)劣將直接影響到視頻會(huì)議系統(tǒng)的效果。

1　視頻MCU發(fā)展歷程

1.1第一代MCU

基于包交換技術(shù)的第一代MCU，定義了視頻、音頻、數(shù)據(jù)等標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)基于H.264編碼的CIF/4CIF格式圖像傳輸，并且在傳輸視頻的同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)的共享；同時(shí)，采用多種音頻、視頻和CPU處理器板卡，多塊功能不同的板卡共同完成一路音視頻的處理，系統(tǒng)集成度低，板卡種類多。

1.2第二代MCU

其系統(tǒng)集成度進(jìn)一步提高，一塊功能板板卡能夠處理多路音頻、視頻信號(hào)及數(shù)據(jù)功能。整個(gè)系統(tǒng)可通過單塊板卡或多組板卡進(jìn)行處理，可實(shí)現(xiàn)HD720P質(zhì)量。

1.3第三代MCU

原來需要多種板卡共同完成的音視頻處理功能由一塊板卡實(shí)現(xiàn)。由機(jī)箱總線將單板卡或多板卡進(jìn)行相關(guān)組合達(dá)到容量要求，實(shí)現(xiàn)HD720P質(zhì)量，也可通過減少宏塊的處理方式實(shí)現(xiàn)非對(duì)稱1080P質(zhì)量（即上行720P，下行1080P），或通過兩組720P芯片處理一路1080P畫面實(shí)現(xiàn)對(duì)稱1080P質(zhì)量。

1.4第四代MCU

采用先進(jìn)的分布式處理構(gòu)架，主要由中央控制單元、高速數(shù)據(jù)交換單元、專用數(shù)字信號(hào)處理單元組成。

2　視頻會(huì)議MCU的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及功能

2.1MCU的結(jié)構(gòu)

MCU是視頻會(huì)議的控制核心，當(dāng)參會(huì)終端數(shù)量多于兩個(gè)時(shí)需由MCU來控制。MCU在邏輯上分為多點(diǎn)控制單元MC和多點(diǎn)處理單元MP。MC是視頻會(huì)議中具有多點(diǎn)會(huì)議控制功能的實(shí)體，MP是視頻會(huì)議中接收并處理音視頻流的實(shí)體。

各終端的音頻、視頻和數(shù)據(jù)信道和MCU的MP相連。MP接收來自參會(huì)各終端的音頻、視頻和數(shù)據(jù)信號(hào)流，并對(duì)接收到的信號(hào)按要求進(jìn)行音頻混合、視頻交換、視頻合成或數(shù)據(jù)分配，然后將處理后的音頻、視頻和數(shù)據(jù)流再會(huì)送各終端。

2.2MCU的特點(diǎn)

一是多點(diǎn)控制單元MCU中多點(diǎn)指三點(diǎn)及三點(diǎn)以上。二是MCU在實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)間視頻會(huì)議中，處理圖像、數(shù)據(jù)、聲音；決定圖像格式、質(zhì)量、顯示方式，混合音視頻處理聲音，傳輸和控制數(shù)據(jù)。

2.3MCU的功能

2.3.1 會(huì)議管理功能

會(huì)議管理功能包括支持多組會(huì)議的召開，每組會(huì)議之間互不干擾，每組內(nèi)部構(gòu)成一個(gè)會(huì)議。

2.3.2 與參會(huì)終端建立一點(diǎn)到多點(diǎn)聯(lián)系的功能

與參會(huì)終端建立點(diǎn)到點(diǎn)聯(lián)系這項(xiàng)功能主要指MCU可作為主呼方呼叫，參會(huì)終端也可作為被呼方接受參會(huì)終端的呼叫，并與之建立呼叫連接。

2.3.3 確定MCU工作方式的功能

在會(huì)議進(jìn)行過程中，可動(dòng)態(tài)指定會(huì)議模式為主席模式或非主席模式。主席模式下，終端有三種可能身份：主席、選定聽眾及一般聽眾。它們收看主席的圖像，而主席則收看選定聽眾的圖像。在非主席模式下，采用語音激勵(lì)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。這時(shí)所有會(huì)議成員（除發(fā)言者外）均接收發(fā)言者的信號(hào)源，發(fā)言者接收上一發(fā)言者的信號(hào)源。

2.3.4 處理音視頻信號(hào)的功能

對(duì)音頻信號(hào)的處理主要是指音頻混合；而對(duì)于視頻來說，則分為主席模式和非主席模式兩種情況下的視頻交換和視頻合成。

3　視頻會(huì)議MCU產(chǎn)品及現(xiàn)狀

生產(chǎn)視頻會(huì)議MCU的廠家有很多，知名的國外品牌有：美國Polycom（寶利通）MGC-25 MGC-50 MGC-100等；以色列RADVISION公司也提供了基于標(biāo)準(zhǔn)視頻網(wǎng)絡(luò)的視頻會(huì)議MCU SCOPIA 100 SCOPIA 400/1000 SCOPIA Elite mcu5000等。知名的國內(nèi)品牌有DST（頂視通）MCS-4206 MCS-4209等。

Polycom公司目前正和北電網(wǎng)絡(luò)合作研發(fā)SIP技術(shù)，計(jì)劃在MGC-50、IP電話、VSX系列視頻終端中全面支持SIP技術(shù)。目前RADVISION已經(jīng)支持H.264視頻協(xié)議，H.239雙流協(xié)議，和SIP通訊協(xié)議。這些技術(shù)是近期國內(nèi)視頻會(huì)議MCU技術(shù)的發(fā)展方向。視頻會(huì)議MCU已經(jīng)從高價(jià)位專用市場向低價(jià)位普通用戶市場轉(zhuǎn)移。現(xiàn)在包括POLYCOM、RADVISION等大型公司都有相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品力量是在中小企業(yè)用戶市場中。

4　結(jié)　語

隨著人類經(jīng)濟(jì)、政治及文化活動(dòng)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人與人之間的信息交流愈來愈頻繁。視頻會(huì)議是網(wǎng)絡(luò)時(shí)代出現(xiàn)的新型會(huì)議方式，伴隨著通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于IP交換網(wǎng)絡(luò)的多點(diǎn)視頻會(huì)議MCU由于其成本的低廉，多點(diǎn)共同參與的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)成為人們通過遠(yuǎn)程進(jìn)行會(huì)議交流的理想選擇。

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2015.06.048

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1673-0194（2015）06-0067-01

2015-02-13