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分布式視頻會(huì)議系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)現(xiàn)

2017年03月13日 17:46$artinfo.Reprint點(diǎn)擊量：2839

　　在目前已成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域熱點(diǎn)的群組協(xié)作計(jì)算工具中，視頻會(huì)議系統(tǒng)是其中的一個(gè)重要組成部分。電路交換網(wǎng)絡(luò)中的視頻會(huì)議系統(tǒng)已有較成熟的模型，如ITU的H.320標(biāo)準(zhǔn)等，但分組交換網(wǎng)(包括Ethernet、Internet等)的使用正日益普及，新的解決方案必須著重考慮如何利用這種網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)視訊系統(tǒng)。
 
　　本文提出的方案并不針對(duì)某種具體網(wǎng)絡(luò)，而是根據(jù)Internet上多點(diǎn)視頻會(huì)議系統(tǒng)的需要設(shè)計(jì)的。它充分利用了分組交換網(wǎng)多播功能和高帶寬特點(diǎn)，是基于RTP協(xié)議的分布式多點(diǎn)會(huì)議系統(tǒng)，端主機(jī)是支持IP多播的Solaris 2.x系統(tǒng)，具有以下特點(diǎn)：①每個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)通過多播到達(dá)其他節(jié)點(diǎn)。②音頻和視頻的合成由端主機(jī)完成。③不使用參考時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)發(fā)送/接收編解碼器的良好同步，對(duì)分組抖動(dòng)和丟失有較好控制。④動(dòng)態(tài)流控機(jī)制允許視頻壓縮器根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)調(diào)整發(fā)送率。⑤采用一種適合IP網(wǎng)絡(luò)并能穿越防火墻的目錄服務(wù)體系。
 
　　分布式視頻會(huì)議系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù) ：
 
　　會(huì)議系統(tǒng)的控制和數(shù)據(jù)傳送
 
　　這是集中式方案中MCU的主要功能，在分布式系統(tǒng)中，MCU的功能可由網(wǎng)絡(luò)和/或端節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)。在我們的方案中，數(shù)據(jù)傳送主要利用了分布式網(wǎng)絡(luò)的多播功能，不少控制功能都由端主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)共同實(shí)現(xiàn)。
 
　　帶寬的有效使用和服務(wù)質(zhì)量保證
 
　　分組交換網(wǎng)的復(fù)用機(jī)制可有效利用帶寬，但也可能導(dǎo)致報(bào)文抖動(dòng)甚至丟失。Internet大部分還未實(shí)現(xiàn)服務(wù)質(zhì)量(QoS)保證，傳統(tǒng)應(yīng)用中通常由較高層TCP/IP協(xié)議來保證可靠傳輸。TCP用重傳機(jī)制實(shí)現(xiàn)可靠傳輸，其內(nèi)部流控機(jī)制根據(jù)確認(rèn)包動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)送率。對(duì)于實(shí)時(shí)會(huì)議，重傳導(dǎo)致的延遲是無法忍受的，因此傳輸層協(xié)議使用不具有可靠傳輸和內(nèi)部流控制的UDP，而端到端同步和流控的任務(wù)則轉(zhuǎn)嫁到視頻會(huì)議系統(tǒng)上。
 
　　目錄服務(wù)功能
 
　　Internet不像電路交換網(wǎng)，它沒有統(tǒng)一的尋址機(jī)制，另外還存在防火墻和地址不公開的問題，因此目錄服務(wù)是分布式會(huì)議系統(tǒng)中要解決的重點(diǎn)問題。
 
　　分布式多點(diǎn)視頻會(huì)議系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方案
 
　　整體結(jié)構(gòu) ：
 
　　該系統(tǒng)的主要硬件如下：①音頻/視頻捕捉/回放卡。聲音、圖像和數(shù)據(jù)作為不同的流進(jìn)行傳送，接收者可選擇從某個(gè)源只接收聲音，這對(duì)于沒有圖像處理功能的端節(jié)點(diǎn)特別有用，用靜默檢測(cè)避免不發(fā)言時(shí)發(fā)送音頻流。②Codec和DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)卡。DSP根據(jù)端用戶的選擇合成視頻和音頻源，它還具有屏蔽時(shí)鐘不同步、聲音/圖像不同步和分組丟失等功能。卡上還有一個(gè)Ethernet網(wǎng)卡，會(huì)議系統(tǒng)可直接連到LAN上，無需CPU的參與。音頻/視頻捕捉/回放卡和Codec/DSP卡之間有直接接口，可繞過系統(tǒng)總線，節(jié)省CPU時(shí)間。
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