7.1.2 视频会议系统的基本组成

视频会议系统主要由多点控制单元（Multipoint Control Unit，MCU）、视频会议终端和通信网络组成。图7-1是多点视频会议系统的基本架构。

1.MCU多点控制单元

MCU是实现视频会议各用户终端间互联互通的核心设备，类似于电话通信网络中的数字程控交换机。主要功能是：多点转发、视/音频码流的混合与切换、会议控制和共享数据交换。

不论是电路交换网络（采用建立连接→通信→释放连接三阶段通信方式，如PSTN网），还是分组交换网络（采用数据存储转发通信技术方式，优点是：高效、灵活、迅速、可靠，如以太网、互联网），它们在逻辑链路上仍然都是点对点的通信方式。

在电路交换的数字视频会议系统中，由MCU多点控制单元直接控制和管理整个系统；在分组交换的数字视频会议系统中，MCU与网络交换机（Network Switch）、路由器、服务器结合，组成功能更强大的视频会议系统。

MCU具有多个网络接口，可连接多个网络节点；当视频会议系统规模较大时，可以使用多个MCU级联扩展。

MCU可连接网络端口的实际数量与各网络端口实际使用的传输速率有关。例如：某台MCU可支持8个E1（2.04Mbit/s）速率的端口，即该MCU的总的传输速率处理能力为8×2.04Mbit/s≈16Mbit/s。如果网络端口实际使用384kbit/s速率传输时，则最多可支持61个384kbit/s网络连接端口。但是每台MCU还有最大连接端口数量的限制。

在扩展视频会议系统时，可将多台MCU级联使用，但一般不超过2级级联，主要是考虑到级联使用时会增加系统延时、视/音频信号的同步和网络控制等要求。图7-2是MCU级联扩展视频会议系统示意图。

MCU具有收、发两种状态的多点转发服务功能。发送状态的处理功能是将各视频会议终端送来的视/音频编码信号和图文数据信号先进行去多路复用，并把分离出来的音频、视频、数据和信令等数字信号送到相应的处理单元，然后再把处理后的各种数据进行路由选择、数据广播、会议控制、定时控制和呼叫处理等。处理后的信号再由复用器按H.221格式组帧，然后经网络端口转发到其他相应的视频会议终端。接收状态的处理过程与发送状态相反。图7-3是MCU的结构框图。

每个网络端口至少应支持P×64kbit/s（P=1～30）各种不同通信速率（64～2048kbit/s）；能自动选择适应不同速率、不同类型的通信网络和不同通信协议的会议终端。如果网络中有的会议终端不具备高速传输能力，MCU就会将所有视频会议终端的通信速率自动降低，统一在都能接收的较低的速率上。

MCU具有主席控制、语音控制和演讲人控制等会议控制功能。点对点的可视电话系统不需使用MCU。

2.视频会议终端

视频会议终端的职责是将会场的实况图像、声音和图文数据信号进行采集、压缩编码、数据打包、多路复用，然后通过传输信道送到MCU多点转发服务系统。另外还要把从网络上接收到的视频会议的数据信息去多路复用、分解各路视/音频及数据、并解码还原成各会场的图像、声音及数据信号，供图像显示设备和扩声系统播放。

为了获得良好的会议效果，编解码器的速率最好为2Mbit/s（E1速率），至少也要达到384kbit/s，否则图像质量就难以保证了。

视频会议终端设备包括：视/音频编解码器、自动跟踪会议摄像机、拾音传声器、扩声系统、大屏幕显示系统和硬盘录像/录音存储系统，如图7-4所示。

3.通信网络接入方式

视频会议的通信网络有两类：一类是各专业单位（如政府、部队、公安、教学、卫生和企业集团等）自建的专用宽带通信网络；另一类是租用电信系统的通信网络，如ISDN综合业务数字网、DDN数字数据网、ATM异步传输宽带网、IP互联网、帧中继接入等。由于视频会议终端不能和网络上其他非视频会议终端任意互通，因此这两类通信网络都具有专网性质。

当前的网络环境主要有两种：第一种是基于电路交换的网络接入方式，主要包括ISDN线路和DDN专线；另一种是基于包交换的网络接入方式，主要有ATM网络、IP网络和帧中继三种。

（1）基于电路交换的网络接入方式。

1）ISDN线路。ISDN（Integrated Services Digital Network，综合服务数字网）利用公众电话网向用户提供端对端的数字信道连接，承载用户的各种电信业务。

优点：①网络速率一般在384kbit/s～2Mbit/s，能够完全满足普通企业用户高清视频会议时的需求；②对于用量较少的中小企业用户而言，选用ISDN线路的费用远低于租用DDN专线或使用帧中继电路的费用，是更加经济实用的选择。

不足：ISDN线路虽然能够基本满足一般企业对于视频会议系统的应用要求，但在稳定性上相比DDN专线还有一定差距。

2）DDN专线。DDN（Digital Data Network，数字数据网）是利用数字信道提供永久性连接电路的数字传输网络。DDN专线按点对点的数目进行收费。

优点:网络传输质量较高，延时低，信息传输安全性高。选择DDN专线的用户主要是对视频效果以及通信安全性要求较高的大型企事业单位和政府部门。

不足：DDN作为专线线路，资费较高。

（2）基于包交换的网络接入方式。

1）ATM网络。ATM（Asynchronous Transfer Mode，异步传送模式）可以传送任意速率的语音、数据、图像信号。它综合了电路交换和分组交换的优点，可以传送任意速率的宽带信号，可传输话音、数据、图像和视频信号。该技术的最大特点是有QoS保证，对于有线路条件、对质量有很高要求的单位推荐采用此方案，其特点是图像质量很好、组网方便（无须把所有视频会议终端线路都连到MCU）、可靠性高。但ATM的设备费用高，还需有ATM网络可供接入。

优点：该技术的最大特点是有QoS质量保证，通信信号稳定，安全性高，视频图像质量较好，组网方便。

不足：使用ATM网络相关的设备费用高，并且需要有可供接入的ATM网络，这种方案只推荐给有ATM线路条件，并且对通信质量有很高要求的企业采用。

2）IP网络。接入方式最简单易行的莫过于IP网络了。基于IP的网络采用了分组交换技术，因为分组交换不保障有序性和固定的延时，因而不能保证有固定的延时和带宽。

为了较好地解决实时通信的业务质量，采用了UDP/IP、RTP、RTCP以及RSVP等协议。应用在ADSL、FTTB（Fiber To The Building，光纤到楼）+LAN等宽带IP网络上的视频会议系统已经取得了很好的效果。

在IP网络无处不在的今天，这种方式组网方便、价格便宜。但由于基于包交换的IP网络遵循的是尽最大努力交付的原则，因而这种接入方式的视频会议效果相对于ISDN、DDN等专线要差些。但其良好的性价比受到了越来越多用户的青睐，尤其适合网络带宽足够的中小型企业和个人使用。

优点：IP网络是目前最普及也是最简单的视频会议系统网络接入方式，在提及“视频会议怎么连接网络”时，大部分人所谈论的都是这种IP网络接入方式。IP网络组网极其方便，价格也十分便宜，作为目前性价比最高的网络接入方式之一，尤其适合网络环境较好（带宽足够）的中小型企业和个人使用。

不足：接入IP网络的视频会议系统的视频通话效果相对于ISDN、DDN等线路要差些，另外，信号传输对网络环境的依赖比较大，偶尔会出现信号不稳定的情况。

3）帧中继。帧中继接入方式也是一种专业型会议接入方式，属于广域网通信的一种方式，主要用于传递数据业务。帧中继的帧适合于封装局域网的数据单元、传送突发业务。这种网络效率高，网络吞吐量大，通信时延低，帧中继用户的接入速率在64kbit/s～2Mbit/s，甚至可达到34Mbit/s,视频效果好。

优点：帧中继网络效率很高，接入速率一般范围在2Mbit/s左右，最高可达到34Mbit/s，同时通信时延很低。

不足：虽然基于帧中继的网络传输效率高，但其网络费用也较高。

目前市面上大多数的视频会议系统采用包接入的方式，同时还有相当一部分视频会议系统厂商直接过渡到了“云计算时代”——它们直接为企业用户提供SaaS类型的产品，使得用户不再需要在线下部署专门的服务器等硬件设备，只需要使用服务商提供的账号密码就能在网上进入搭建好的视频会议系统。与传统的视频会议系统相比，这些新型的系统在保证了视频画面效果的同时，也有效降低了对用户带宽和预算的要求。

不同类型的通信网络环境，获得的图像质量也不同。例如：

①384kbit/s的ISDN综合业务数字网，可支持CIF（352×288）图像分辨率、30帧/s的图像质量和调频广播的声音质量。

②155Mbit/s的ATM异步宽带通信网的图像质量可达到高清电视的图像质量和广播级的音质。由于视频会议系统的视频信号数字化后的码率约为150Mbit/s，因此，ATM异步宽带通信网可传输不经数据压缩的高清晰电视图像。