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17.2 H.323电视会议
17.2.1 H.323的拓扑结构
1996年批准的H.323是一个在局域网(LAN)上并且不保证服务质量(QoS)的多媒体通信标准
。H.323允许声音、电视图像和数据任意组合之后进行传送。H.323指定包括H.261和H.2
63作为电视图像编码器,指定G.711, G.722, G.728,G.729和G.723.1作为声音编码器。
此外,还包括网关(gateways)、会议服务器(gatekeeper)和多点控制设备(MCU)。H.323
广泛支持因特网电话(Internet telephony)。
H.323是H.320的改进版本。H.320阐述的是在ISDN和其他线路交换网络上的电视会议和服
务。自从1990年批准以来,许多公司已经在局域网(LAN)上开发了电视会议,并通过网关
扩展到广域网(WAN),H.323就是在这种情况下对H.320作了必要的扩充。H.323使用因特
网工程特别工作组(Internet Engineering Task Force,IETF)开发的实时传输/实时传
输控制协议(Realtime Transport Protocol / Real-Time Transport Control Protoco
l,RTP/RTCP),以及国际标准化的声音和电视图像编译码器。1998年2月批准的H.323版
本2也正在应用到因特网上的多点和点对点的多媒体通信中。
H.323要支持以前的多媒体通信标准和设备,因此扩充后比较详细的拓扑结构如图17-05
所示。从图中可以看到,H.323不仅仅在局域网上通信,而且还可通过H.323网关在公众
交换电话网 (PSTN)、窄带综合业务数字网(N-ISDN)上的终端和宽带综合业务数字网(B-
ISDN)网上的终端进行通信;从图17-05中还可看得组成H.323多媒体通信系统的基本部件
:H.323终端、H.323网关、H.323会务器和H.323 MCU。使用合适的代码转换器,H.323网
关还可支持遵循V.70, H.324, H.322, H.320, H.321和H.310标准的终端。
图17-05 H.323拓扑结构[5]
17.2.2 H.323终端
H.323终端是局域网上的客户使用的设备,它提供实时的双向通信,它的组成部件如图1
7-06所示。在H.323终端中,可供选择的标准包括电视图像编码器(H.263/H.261)、声音
编码器(G.71X/G.72X/G.723.1)、T120实时数据会议(real time data conferencing)和
MCU的功能。但所有的H.323终端都必须具备声音通信的功能,而电视图像和数据通信是
可选择的。H.323指定了在不同的声音、电视图像和数据终端在一起工作时所需要的运行
方式,是新一代因特网电话、声音会议终端和电视会议终端技术的基础。
所有H.323终端必须支持H.245标准。H.245是1998年9月批准的多媒体通信控制协议,它
定义流程控制、加密和抖动管理、启动呼叫信号、磋商要使用的终端的特性和终止呼叫
等过程,它也确定那一方是发布各种命令的主控方。此外,H.323还需要支持的协议包括
定义呼叫信令和呼叫建立的Q.931标准、与网关进行通信的注册/准入/状态(RAS)协议和
实时传输/实时传输控制协议(RTP/RTCP)。
图17-06 H.323终端结构
17.2.3 H.323网关
在H.323会议中,网关是一个可选择的部件,因为如果电视会议不与其他网络上的终端连
接时,同一个网络上的终端之间就可以直接进行通信。网关可建立连接的终端包含PSTN
终端、运行在ISDN网络上与H.320兼容的终端以及运行在PSTN上与H.324兼容的终端。终
端与网关之间的通信使用H.245和Q.931。H.323网关提供许多服务,但最基本的服务是对
在H.323会议终端与其他类型的终端之间传输的数字信号进行转换。这个功能包括传输格
式之间的转换(例如, 从H.225.0标准到H.221标准的格式转换)和通信过程之间的转换(
例如,从H.245标准到H.242标准)。此外,H.323网关也要支持声音和电视图像编译码器
之间的转换,执行呼叫建立和终止呼叫的功能。图17-07表示的是一个H.323/PSTN网关。
在H.323标准中,许多网关功能都没有作具体的限制。例如,能够通过网关进行通信的实
际的H.323终端数目、SCN的连接数目、同时支持召开的电视会议数目、声音/电视图像/
数据转换的功能等,这些功能的选择和设计都留给网关设计师。
图17-07 H.323网关[5]
17.2.4 H.323会务器
会务器是H.323中最重要的部件,是它管辖区域里的所有呼叫的中心控制点,并且为注册
的端点提供呼叫控制服务。从多方面看,H.323会务器就像是一台虚拟的交换机。
会务器执行两个重要的呼叫控制功能。一个是定义在RAS规范中的地址转换,即从终端别
名和网关的LAN别名转换成IP或者网际信息包交换协议(Internetwork Packet Exchange
,IPX)地址;另一个也是在RAS规范中定义的网络管理功能。例如,如果一个网络管理员
已经设定在局域网上同时召开的会议数目,一旦超过这个设定值时会务器可拒绝更多的
连接,以限制总的会议带宽,其余的带宽用于电子邮件、文件传输和网上的其他应用。
由单个会务器管理的所有终端、网关和多点控制单元(MCU)的集合被称为H.323区域(H.3
23 Zone)。这个概念如图17-08示。
会务器的一个可供选择但有价值的特性是它可安排H.323的呼叫。这个特性便于服务提供
者管理使用他们的网络进行呼叫的帐目,也可以在被呼叫端点不能使用的情况下把呼叫
转接到另一个端点。此外,这个特性还可用来平衡多个路由器之间的呼叫负荷。
在H.323系统中,会务器不是必须的。但如果有会务器存在时,终端必须要使用会务器提
供的服务功能。这些功能就是地址转换、准入控制、带宽管理和区域管理。
图17-08 会务器[5]
17.2.5 H.323多点控制单元
多点控制单元(MCU)支持在3个或者3个以上的端点之间召开电视会议。在H.323电视会议
中,一个MCU单元由多点控制器MC(Multipoint Controller)和个多点处理器MP(Multipo
int Processors)组成。MC处理H.245推荐标准中指定的在所有终端之间进行协商的方法
,以便确定在通信过程中共同使用的声音和电视图像的处理能力。MC也控制会议资源,
确定哪些声音和电视数据流要向多个目标广播,但不直接处理任何媒体流。MP处理媒体
的混合以及处理声音数据、电视图像数据和数据等。MC和MP可以作为单独的部件或者集
成到其他的H.323部件。
17.2.6 H.323多点电视会议
按照H.323标准,可以召开各种形式的多点电视会议,如图17-09所示。H.323标准可支持
的会议形式包括:①由D、E和F终端参加的集中式电视会议,②由A、B和C终端参加的分
散式电视会议,③声像集散混合式多点电视会议,④会议集散混合式多点电视会议。图
中的多点控制单元(MCU)在这些会议中起一个桥梁的作用。
在集中式电视会议(centralized multipoint conference)中,需要一个MCU来管理多点
会议,所有终端都要以点对点的方式向MCU发送声音、电视图像、数据和控制流。MCU中
的MC集中管理使用H.245控制功能的电视会议,而MP处理声音混合、数据分发、电视图像
切换/混合,并且把处理的结果返回给每个与会终端。MP也提供转换功能,用于在不同的
编译码器和不同的位速率之间进行转换,并且可使用多目标广播方式发送经过加工的电
视。
在分散式电视会议(decentralized multipoint conference)中,与会终端以多目标广播
的方式向没有使用MCU的所有其他与会终端广播声音和电视图像。与会终端响应和显示综
合接收到的声音以及选择一个或者多个接收到的电视图像,而多点数据的控制仍然由MC
U集中处理,H.245控制信道(H.245 Control Channel)信息仍然以点对点的方式传送到M
C。
声像集散混合式多点电视会议(hybrid multipoint conference)有两种形式:声音集中
广播混合式多点电视会议(hybrid multipoint conference - centralized audio)和电
视集中广播混合式多点电视会议(hybrid multipoint conference - centralized vide
o)。在前一种形式中,终端以多目标广播形式向其他与会终端播放他们的电视,而以单
目标广播形式把声音传送给多点控制单元(MCU)中的多点处理器(MP),然后由MP把声音流
发送给每个终端;在后一种形式中,终端以多目标广播形式向其他与会终端播放他们的
声音,而以单目标广播形式把电视图像传送给多点控制单元(MCU)中的多点处理器(MP)进
行切换和混合,然后由MP把电视图像流发送给每个终端。混合式电视会议组合使用了集
中式和分散式电视会议的特性。
会议集散混合式多点电视会议(mixed multipoint conferences)是由以集中方式召开的
会议(如图17-09中的D、E和F参加)和以分散方式召开的会议(如图中的A、B和C参加)组合
的一种会议形式。
图17-09 H.323 MCU[5]
17.2.7 H.323协议堆
协议堆(protocol stack)是在不同网络层次上一起工作的协议集合。在协议堆中,中间
层的协议使用其下层协议提供服务,并向其上层协议提供服务。H.323协议堆包罗了众多
的协议,如图17-10所示。从图中可以看到,H.323协议堆旗号的控制和数据信息通过可
靠的传输控制协议(TCP)协议进行传输,而声音数据、电视数据、声音/电视的控制信息
以及部分会务控制信息则通过可靠性不保证的用户数据包协议(UDP)来传输。
这些协议可通过软件集成到信息包交换网络上的协议堆中,因此可在信息包交换网络上
进行实时的多媒体通信。按照H.323标准构造的部件可在IP网络上建立呼叫、交换压缩的
声音/电视数据和召开会议,并且还能够与非H.323端点进行通信。
图17-10 H.323协议堆结构
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