h.323标准.doc

H.261ITU-T(国际电信联盟电信标准化组织)制定的关于N64K速率下的会议电视视频编码的标准。ITU-T(前称为CCITT)制定的关于视频编码的国际标准，广泛用于H.320、H.323会议电视系统。它提供QCIF、FCIF两种编码格式。 H.263ITUT关于低速率下会议电视视频编码标准，这个标准是在H.261的基础之上加以改善，在低速率下能得到更好的图像质量的一个编码标准。重要用于低于384K速率的应用场合，在低速的H.320、H.323、H.324等会议电视系统应用广泛。它提供子SQCIF、QCIF、CIF，4CIF、16CIF五种编码算法。 H.261编码是一种帧间预测减少时域冗余、变换编码减少空域冗余的混合编码方法，具有压缩比高、算法复杂度低等优点，得到较为广泛的应用。Mbone的重要应用工具之一IVS的视频编码采用的就是H.261编码算法。在H.261的基础上，1996年ITU-T推出了H.263编码标准。H.263在许多方面对H.261进行了改善和扩充，如在编码算法复杂度增长很少的基础上，H.263能提供更好的图像质量、更低的速率，十分适合于IP视频会议、可视电话应用。目前，H.263编码是IP视频通信采用最多的一种编码方法，并已被许多多媒体通信终端标准所吸取, 如：ITU-TH.310（B-ISDN）、H.320（ISDN）、H.324（PSTN）、H.323（LAN、 WAN、Internet）。 随着计算机性能的快速提高，对于可视电话和视频会议等应用（一般使用QCIF图像），纯软件编码器（codec）即可以满足应用规定。我们实现的H.263纯软件编码器在主频为166MHz的主机上编码帧率可达60帧/秒以上，平均图像质量（用信噪比表达）大于38dB。 1998年ITU-T推出的H.263是H.263建议的第二版，它提供了12个新的可协商模式和其他特性，进一步提高了压缩编码性能。如H.263只有5种视频源格式，H.263允许使用更多的源格式，图像形状和时钟频率也有多种选择，拓宽了应用范围；另一重要的改善是可扩展性，它允许多显示率、多速率及多分辨率，增强了视频信息在易误码、易丢包异构网络环境下的传输。此外，H.263的图像分段依赖性也可以是受限的，以减少差错传播。H.263对H.263中的不受限运动矢量模式进行了改善，加上12个新增的可选模式，不仅提高了编码性能，并且增强了应用的灵活性。H.323的重要技术优点 网络独立性 H.323被设计成运营在通用的网络体系结构之上。随着网络技术的发展，以及带宽管理技术的进步，基于H.323的解决方案将能获得这些进步所带来的好处。 H.323不依赖于任何特定的硬件和操作系统，H.323兼容的平台可以有多种规格和类型，涉及支持视频的个人计算机，专用平台以及功能齐全的产品包。 带宽管理 视频和音频传输对带宽规定很高，若不加以监控，会阻塞公司的网络。H.323通过提供带宽管理来解决这一问题，可以对网络中并发的H.323连接数以及H.323应用可获得的带宽总量进行限制。一方面，这些限制保证了网络上的关键应用不会被中断，另一方面，又为网络上的其它应用保存了足够的资源。 网间会议 在H.323环境中，通过直接的PPP连接或公司Intranet、Extranet甚至Internet，这种希望成为也许。H.323也提供一种连接基于包互换的视频会议系统与基于电路互换（H.320、H.324）或基于ISDN的视频会议系统的手段。H.323使用不同视频会议标准中共同的编解码技术来减少或消除协议转换，从而提供优化的性能。 互操作性 用户希望在通信时无需紧张接受端的兼容性。除了保证接受端能解压信息，H.323还提供了在客户端之间调整性能，为会议设立共同的性能的方法。标准也建立了公共的呼喊设立和控制协议。 编解码标准 H.323为音频、视频数据流的压缩和解压建立了标准，保证来自于不同厂家的产品有共同支持的领域。它也为基于厂商特殊硬件和软件的附加特性与增强性能提供了极大的灵活性。 灵活性 一个H.323会议可以涉及具有不同功能的终端。 终端 终端是提供单向或双向实时通信的客户端。所有终端必须支持声音通信，视频和数据是可选的。H.323规定了不同的音频、视频和/或数据终端共同工作所需的操作模式。它将成为下一代INTERNET电话、电话会议和电视会议技术领域占统治地位的标准.终端图像与声音的编解码技术 H323：H323系统的图像编解码技术采用的是H261或H263，语音编解码技术采用的是G711或G722，G728，G723.1，G729a。 H320：H323系统的图像编解码技术采用的是H261或H263，语音编解码技术采用的是G711或G722，G728。从以上H320和H323系统图像和声音的编解码技术上可以看出它们采用的是同一种图像和语音的编解码技术，因此，在图像和声音的表现质量和还原上是本质上相同的。网络结构H323：H323电视会议网络在结构上属于总线型结构，每个H323的终端(涉及H323MCU)都通过自身主机上的普通LAN网卡挂接在网络上。H323MCU这时事实上是一台多媒体会议服务器单元(类似于Web服务器，E-mail服务器，数据库服务器等)，它为网上的多媒体会议提供多点会议服务。它可以分布式地安装于全网的不同 地点，从而控制和调节网络的会议流量，起到分流的作用。 H320：H320电视会议网络结构重要是H243标准下的二级主从星形汇接结构，每个终端必须和它相应的 二级从MCU建立连接(通常是永久连接)。每个从MCU又和一个且仅能一个主 MCU建立连接(通常是永久连接)。因此，从H320全网结构来看它是一个典型的单汇接星形结构。碰到这种情况，在通讯网中，我们通常在重要节点上采用热备份或容错机制来保证网络的稳定性和可靠性，否则，全网就会由于单点错误或失误，导致全网的不稳定和不可靠，甚至瘫痪，而目前世界上还没有一种真正具有重要节点热备份或容错机制的商用MCU。H.320协议和H.323协议的差别在哪里？答： 1997年3月是视频会议领域的发展过程中的重要时刻之一，ITU-T（国际电联电信委员会）发布了用于局域网上的视频会议标准协议H.323，为那些与Internet和Intranet相连的视频会议系统提供了互通的标准，各厂商纷纷推出符合该标准的视频会议产品。在此以前，用于ISDN上的群视频会议标准协议H.320一直主导着视频会议领域的技术和产品发展。两者的不同点重要在于以下几方面： 1.组网结构 H.323总线型网络结构不会由于某一个终端出现临时故障而影响整个会议和网络。H.320主从星形汇接结构也许由于单点临时故障，而又没有重要节点上的容错备份机制导致许多网络会议出现运营不正常的现象。 2.业务发展H.320仅仅是对基于电路互换的电视会议系统进行了定义，因此，仅能在传输网络平台上开展标准的电视会议应用，而不能扩展为一个多媒体、多应用平台。H.323技术在网络上可以开发出许多与底层网络传输无关的多媒体应用，如多媒体视讯会议、多媒体监控、多媒体生产调度指挥、远程公司培训和教育、多媒体呼喊中心、网上IP电话、网上IP传真、网上视频点播和广播等，可以运用H.323 技术将多种应用和业务迭加到同一个传输网络平台上，电视会议仅仅是它的应用之一。 3.性能价格比H.320由于受传统电视系统会议技术体制的限制，不具有灵活性和丰富的功能，并且，无论是H.320的终端还是H.320 MCU，它的用户单机成本和用户线路使用费用都较高。H.323采用了先进的TCP/IP技术，在提供相同性能和更多功能的同时，大大减少了用户终端的成本以及用户线路使用费用，具有很高的性能价格比。 4.数据功能 H.320系统运用T.120标准来实现数据会议功能(如电子白板、文献传送、应用共享)，其数据应用是包含在H.320/H.221复用信道中的。H.320系统的T.120数据信道最高达成64Kbps。在传送大容量文献、高质量图文时，由于视频信道被抢占，会出现图像表现质量下降和图像短暂停现象。 H.323标准沿用T.120体系下的数据会议标准来实现数据应用功能(如电子白板、文献传输、应用共享)。但它的数据应用是独立于H.323会话进程的，其数据信道不需要通过复用过程，直接在TCP或UDP(广播时)开立单独的T.120数据信道，此信道带宽可以从几KBPS到数MBPS或数10MBPS可调，表现了很大的优越性和灵活性。 5.多点广播 H.323是基于TCP/IP协议之上的，而IP协议具有多点广播功能IP Multicast(RFC1112)。从而在网上轻松实现多媒体广播业务，如视频广播。H.320自身不具有多点广播功能，并且没有有效的下层协议进行支持。所以，H.320系统不具有多点广播功能也就是建立广播频道。它也许会借助MCU来用交互多点实现准广播功能，而非广播频道。 尽管H.320和H.323系统采用的是同一种图像和语音的编解码技术，在图像和声音的表现质量和还原上本质是相同的，但从以上的诸多优势对比使我们不难看出，H.323协议标准才是代表未来多媒体视讯会议以及其它网上多媒体应用的发展方向和潮流。H.320作为传统的技术标准，由于新技术的出现，以及自身固有的局限性和高成本，已经开始逐渐退出历史舞台）一个会议电视终端的基本功能是可以将本会场的图像和语音传到远端会场，同时，通过终端可以还原远端的图像和声音，以便在不同的地点模拟出在同一个会场开会的情景。因此，任何一个终端必须具有视音频IO(InputOutput)设备。视音频输入设备(摄像机和麦克风)将本地会场图像和语音信号通过预解决和AD转换后，输入CODEC(编解码器)。 CODEC依据本次会议开会前系统自动协商的标准(如视频采用H.261.H.263，音频采用G.711、 G.722或者G.728 G.723、G.729)，将数字图像和语音依据相关标准压缩数据，然后将压缩数据依据H.225标准复按成帧传送到网络上。 .H.323解决了IP网络中会议电视系统的各种标准如何配合的问题，以上是H.323的简明系统框图： 如上图所示，.H.323终端重要运营于IP网络上。IP网络与N-ISDN网相比，IP网的网络服务质量QOS(如传输的时延、网络的带宽等)是没有保证的。因此，针对这些网络特点，H.323在定义相关协议和标准时，定义了一些新的控制协议和传输层协议，例如H.245和H.225。 在视音频的压缩编码方面，H.323视频压缩算法重要采用H.263以相对H.261更复杂的算法来获得较好的图象质量和较低的传输带宽在音频算法上，不仅支持H.320的G.711、G.722、G.728，以保持与H.320系统的兼容性与互通性，同时，新增G.723、G.729两个标准，以适应更低的带宽在IP网上传输。 资源预留协议对网络的带宽进行分派，通信双方在传输之前根据RSVP协议的信令预留足够的带宽，提供最高等级的IP服务质量。但是，RSVP是以复杂性为代价换取高性能 ，要传输一系列的RSVP信令，每一个路由器都需要解决相关的包。假如要建立多个RSVP途径，对带宽和路由器都是一个负荷。因此综合服务只合用于小型网络，扩展性差。实时传输协议RTP与RTCPrtp（real-timetransportprotocol）是用于internet上针对多媒体数据流的一种传输协议。rtp被定义为在一对一或一对多的传输情况下工作，其目的是提供时间信息和实现流同步。rtp通常使用udp来传送数据，但rtp也可以在tcp或atm等其他协议之上工作。当应用程序开始一个rtp会话时将使用两个端口：一个给rtp，一个给rtcp。rtp自身并不能为按顺序传送数据包提供可靠的传送机制，也不提供流量控制或拥塞控制，它依靠rtcp提供这些服务。通常rtp算法并不作为一个独立的网络层来实现，而是作为应用程序代码的一部分。实时传输控制协议rtcp。rtcp(real-timetransportcontrolprotocol)和rtp一起提供流量控制和拥塞控制服务。在rtp会话期间，各参与者周期性地传送rtcp包。rtcp包中具有已发送的数据包的数量、丢失的数据包的数量等记录资料，因此，服务器可以运用这些信息动态地改变传输速率，甚至改变有效载荷类型。rtp和rtcp配合使用，它们能以有效的反馈和最小的开销使传输效率最佳化，因而特别适合传送网上的实时数据。