多媒体视频会议系统及应用-多媒体计算机技术

开会是人们经常参加的社会活动之一，但有时会出现这样的情况：由于发言者出席情况的变化而改变议题或议程，甚至由于一些人的缺席或资料查找不全而使整个会议迟迟作不出结论，最常见的是会务人员为筹办会议的交通和食宿以及会议参加者往返旅途而花费的大量时间、精力、财力和物力。多少年来，人们梦想着远隔千里的与会者不用长途跋涉就可获得面对面的会议效果，正是在这种情况下，视频会议应运而生。

视频会议是指参加者成组地聚在一处或多处采用某种通信手段，在各种电子设备的支持下举行的本地和异地会议，它的主要特点是不受时间和空间的限制，以及在会前和会后提供更多更快的信息，从而节省了开支，提高了会议的质量和效率。

近年来，国际上将“视频图像、语音等多媒体信息数字处理”与“数字通信传输技术”的最新成果相结合，推出了“视频会议系统”，该系统综合了视频、音频、图像、图形及文字等多种媒体信息的处理与传输，具有实时信息传输功能，可反映不同地点的各个会场的主要场景、人物及有关资料的图像、图片以及发言者的声音，使异地与会者如同面对面坐在一起讨论，不仅可以借助多种媒体形式充分交流信息、意见、思想、感情，而且可以利用计算机长期积累的、大量实用的软件资源，进行信息加工、存储、检索，这是传统的电视会议系统所不可能有的；根据视频会 的控制模式，通过数字通信系统实时接受和发送信息，并在监视器屏幕上实时显示在指定会l义参加方的会议室场景、人物图像、图片和语音。该系统目前已经在美国的军事领域、政府机构、贸易公司、医疗系统乃至家庭中广泛使用。

§2.3.1 视频会议系统的基本组成与功能

1.视频会议系统的分类

根据国际上流行的视频会议产品，可将视频会议系统分为三类：

①高、中档的视频会议系统：用于跨地区的大、中型会议。

②桌面会议系统：用于领导、专家及企业家之间的交流。

③视频电话：面向家庭用户。

从距离上看，视频会议可分为本地会议和远程会议，而本地会议又分为一个主会场几个分会场和若干个会场的会议。

从参加会议的时间上看，有所有参加者必须在相同时间参加会议的同时性会议（如电话和电视会议）和参加者不必在指定时间的非同时性会议（如计算机会议）。

2.视频会议系统的组成

视频会议的组成大致可分为三大部分：

（1）系统配置

多媒体信息处理计算机及其I/O设备，这是各个会议点均需要配置的。这部分包括：

①相当于386以上档次的微机。这种微机的内存容量配置一般要求在4MB以上，系统平一般为Microsoft Windows 3.1或者是MS—DOS 3.3以上。

②实时动态视频、语音信息的输入、压缩、还原及输出的专用卡，它的基本功能要求是：

·支持动态视频（Video或RGB、S—Video）、语音信号的输入/输出；

·提供编码解码功能；

·支持广播级的图像输出（支持VGA向PAL或NTSC制式的转换）；

·提供实时动态图像和语言的压缩、还原；

·支持画中画（PIP）功能；

·提供实时动态图像和语音的压缩、还原；

·提供与数字通信网设备的标准接口；

·具有控制视频会议系统所连接的各种I/O外设的专用接口及遥控装置等。

③I/O设备，主要有：(www.xing528.com)

彩色图像监示器、音响系统、摄像机（图像、文件）、录像机等。

（2）多点控制器

多点控制器只安装在主控站，用于各个会议点之间的实时多媒体信息交换，对会议点的个数、数字通信的带宽、会议的控制模式、系统起动和故障诊断参数等进行干预和设置。

（3）数字通信网络接口

视频会议系统内的各个会议点之间，必须要通过数字通信网信道来实现互连和多媒体信息交换。作为数字通信网本身，由于近年来综合业务数字网（ISDN）的大量建成，已具备了与多媒体计算机数据接口的条件。但在进行系统设计时，还必须要考虑接口兼容性及接口标准的转换。

一个典型的多媒体视频会议系统可由终端设备、多点控制器（MCU）和通信链路三部分组成。终端的核心设备是视频、音频编解码器，其外围设备包括主摄像机、文字摄像机、麦克风、电视机、录像机、会议控制台等，用以提供视频音频的输入输出、会议控制、终端管理等功能。多点控制器将多个终端连接起来构成一个视频会议的物理框架，进行多个信号汇接处理，使多个终端能通过端口设备在一个会议中进行通信，实现音频的混合和视频的切换，保证声音和视像的连续性，以获得满意的效果。通信链路通过光缆、电缆、微波、卫星等传输信道将终端设备和多点控制器连接起来，组成通信网络。该系统不仅具有图像数据传输、文件传真、交互式音频通信、统计查询、服务计费等基本功能，而且还能提供灵活的本地和远地摄像机控制、各种显示方式的控制以及会议进程控制。

其中的摄像机用于拍摄室内人物，送话器可控制它自动对准发言人。装在桌上的摄像机用于拍摄投影仪等显示的图形、文宇。监视器用于监视输入输出信号。与会者通过桌上的电子书写板或黑板，边讲边写，使书写内容传到各会场；另外也可将书写板内容录像、存储，以便重放和复印。各地电视会议通过远程通信网互连，使与会者通过摄像机和监视器互相看到各会场的情况。

3.视频会议系统的基本功能

视频会议系统具有如下的功能：

（1）实时信息传输功能

在视频会议系统工作时，各个会议点的多媒体计算机将反映各个会场的主要场景、人物及有关资料的图像、图片以及发言者的声音，同时进行数字化压缩；根据视频会议系统的控制模式，经过数字通信系统，向指定方向进行传输；同时，在各个会议点的多媒体计算机上，通过数字通信系统实时接收、解压缩多媒体会议信息，并在其监视器屏幕上实时显示在指定会议参加方的会议场景、人物图像、图片和语音。

（2）模式转换功能

视频显示的转换控制有以下三种模式：

①语音激活模式（Voice Activated）或称自动模式：其特征是会议的“视频源”根据与会者的发言情况来转换。即，谁是“主发言”（Dominant speaker），视频会议系统就自动地将他的视频图像传播到各个会议点。

②主席控制模式（Chair Control）：在这种模式下，与会的任意一方均可能作为会议的主席，这就可以控制会议的视频源指定为某个与会方。

③讲课模式（Lecture Control）：此时所有的分会场均可观看主会场的讲话情况，而主会场则可有选择地观看分会场的情况。

（3）图像质量控制功能

在对图像质量要求较低的场合，可利用音频线路传送低分辨率的黑白图像，在要求较高的场合，则采用更先进的数据压缩技术，例如在数字通信一次群上能以每秒30帧的速率发送全彩色图像，以及在128Kps～384Kps线路带宽上进行中等分辨率的彩色视频通信等。

§2.3.2 应用概况

视频会议的应用范围很广，如交换管理和技术信息的商业电子会议、工业项目进展民政部会议、多媒体交换的远程教育、商业制图、作战指挥、应急会议、智囊会议、远程会诊、电化教育和人员培训、各种报告会、访问交流座谈会、产品介绍会等。

当然，并不是所有的会议适合采用视频会议的形式，比如年度拜见、谈判以及解决人际关系，涉及争论的会谈等。

目前美国利用ISDN数字交换网和专用数字网连接视频会议系统，并已开展了出租业务，只需很少费用即可在相距很远的两地进行“面对面”的淡话。随着通信事业的发展和综合业务数字网（ISDN）的普及，最近国外又出现了一种“家庭终端型”的视频通信系统（有的公司称其为个人视觉通信系统Personal Visual Communications System，或称为视频电话Videophone）。它直接利用现有个人计算机的基础条件，安装特定的多媒体接口卡及相应的I/O）设备、多媒体应用软件，通过标准的通信接口与ISDN网相联，即可实现个人之间的远距离实时图像，语音通信。其中一个典型的例子是：美国已经利用视频会议系统对小城镇地区的心脏病患者提供及时的X光检查的专家服务，从而加快了抢救病人的速度，提高了诊断的正确性。另一个例子是：美国密苏里乡村已经利用视频会议系统为原来无法请到专职教授的学校提供课程服务。

有资料统计：美国一年总的出差费用超过1500亿元。一个招聘经理人员的公司，一年中对9万人进行的第一轮面谈就花去约1.35亿元的出差费，而且占用大量的时间和人力。如果采用视频会议系统面谈，则可提高劳动生产率，大大减少出差费用和时间。

国内在视频会议系统的研究方面也初见成果，例如清华大学电子工程系研制的基于微机局域网的Windows环境下的MMVC-1多媒体视频会议系统可提供实时的视频、音频数字信号的传输以及图像、图形和文本等共享数据的传输。系统采用JPEG压缩标准实现硬件实时压缩与解压缩，便于传输控制，稳定性好，压缩硬件成本低。网络为以太网，便于实现点到多点的通信，与会者站点数不限，采用以发言权控制为基础的会议模型。系统还提供有白板（共享窗口）功能，发言人可以在共享窗口中展示取自磁盘的文本、图形、图像等，也可以利用系统提供的工具软件在窗口中实时制作。共享窗口的内容还可以根据发言人的需要随时传送给每个与会者，非发言人可将共享窗口的内容保存为一个磁盘文件。局域网的用户只需在自己的微机上配置一块专用图像压缩卡、一套系统软件及摄像机、话筒、扬声器等外部设备即可。

视频通信与控制相结合，还可用于远距离现场监测和指挥，用于现代军事通信、交通管理、电力管理等方面，使现场的信息通过通信信道（如光缆、微波、卫星等），及时、准确地传给指挥调度中心，同时指挥中心可根据现场情况准确地做出判断，并对现场进行实时控制和指挥。所以国外有资料评论：“视频通信技术必将在很多领域引起一场革命”。