軟件視頻會議系統(tǒng)發(fā)展綜述
秦皇島東大軟件 高遠 黃宇剛 楊德國
2004/07/02
編者按作為本次視頻會議選題的第三期也是最后一期，我們將關注的重點落到軟件視頻會議系統(tǒng)的身上。在策劃軟件視頻會議的選題之前，我們曾有些猶豫，因為和硬件視頻會議系統(tǒng)相比，軟件視頻會議的聲音總顯得那么弱小，雖然聲稱能提供軟件視頻會議系統(tǒng)的廠商非常多，但顯然沒有從事硬件視頻會議系統(tǒng)的廠商如POLYCOM、華為、中興這樣的實力和知名度，大多數(shù)用戶對軟件視頻會議也是將信將疑。但一位業(yè)內專家非�？隙ǖ馗嬖V編者，視頻會議從硬到軟，這是一個大趨勢。他舉例說，最早電腦的運算能力不夠，漢字處理需要漢卡，看VCD需要解壓卡，但是今天這些東西我們已經(jīng)看不到，它們沒有必要存在了。視頻會議也一樣，隨著CPU運算能力的提高，網(wǎng)絡帶寬的改善，軟件視頻會議的質量得到了保證，很自然地，投資大、靈活性差的硬件視頻會議將逐漸淡出。接下來在和V2、Viewgood等從事軟件視頻會議廠商的接觸中，我們逐漸接受了這位專家的觀點，特別是在廠商提供給我們的成功案例中，我看到軟件視頻會議已經(jīng)在很多地方真正用起來，而且用得很好。比如，沃爾瑪（中國）和首都鋼鐵公司都已經(jīng)建設了軟件視頻會議系統(tǒng)，這些成功的軟件視頻會議案例給了我們足夠的信心。我們希望通過我們的專題也能傳遞給用戶一個信息，軟件視頻會議并不是、也不應該是我們在硬件視頻會議系統(tǒng)之后的第二選擇。
軟件視頻會議系統(tǒng)是指運行在網(wǎng)絡和計算機終端上，具有會話管理、音視頻交互、數(shù)據(jù)共享等功能，實現(xiàn)人們基于圖像和語言的“直接”交流、數(shù)據(jù)和信息共享、內容協(xié)作等功能的軟件系統(tǒng)（本文所指視頻會議，如無特別說明，系指運行在IP網(wǎng)上的桌面視頻會議系統(tǒng)）。
視頻會議系統(tǒng)一般由視頻控制服務器、會議客戶端軟件以及IP傳輸網(wǎng)絡系統(tǒng)組成（如圖1所示）。
基于IP網(wǎng)絡的純軟件解決方案與傳統(tǒng)的電視會議和硬件視頻會議相比，有著明顯的優(yōu)勢。用戶無需投入高昂的成本，無需租用昂貴的線路，利用普通的PC機、標準的視頻音頻采集設備(如USB攝像頭、耳機和麥克風)和普通IP互聯(lián)網(wǎng)絡，就能夠實現(xiàn)較高質量、較高穩(wěn)定性的視頻會議;
能有效地節(jié)約時間和經(jīng)費，全面提高商務活動及政府和企業(yè)工作的效率; 軟件實現(xiàn)的視頻會議系統(tǒng)靈活性強，功能擴展性好，能提供更豐富的數(shù)據(jù)協(xié)作、會議管理和控制功能，可以很方便地實現(xiàn)人們個性化視頻的要求，方便地做成組件或中間件，或進行二次開發(fā)和方便地移植，特別是它能夠融合在各種應用軟件中,
在個人視頻應用中有著廣闊的前景。與硬件相比，軟件視頻會議系統(tǒng)還可以方便地部署和產品升級，使用更加靈活，可隨時隨地地召開網(wǎng)絡會議。在桌面多媒體電腦以及無處不在的IP網(wǎng)絡得到了極大普及的今天，軟件視頻會議系統(tǒng)會受到越來越多的普通用戶的青睞。軟件化正是視頻會議的必然發(fā)展趨勢。
軟件視頻會議系統(tǒng)的實現(xiàn)
現(xiàn)行的基于IP的視頻會議系統(tǒng)主要有SIP軟件視頻會議、H.323 視頻會議和基于視頻控制服務器的視頻會議等幾種類型, 雖然它們的實現(xiàn)方式不同，但需要完成的功能是相近的，即建立控制服務器的會話、客戶端間傳輸音頻/視頻信號、會議的控制管理、會議的終結。現(xiàn)就這三種主要的視頻會議的實現(xiàn)說明如下：
1．基于SIP的軟件視頻會議系統(tǒng)
視頻會議技術中最關鍵的部分是會話的建立和管理，而SIP在這方面體現(xiàn)了它的簡約而又強大的功能。它可用來創(chuàng)建、修改以及終結多個參與者的多媒體會話過程。SIP中有客戶機和服務器之分。客戶機是指為了向服務器發(fā)送請求而與服務器建立連接的應用程序，用戶代理客戶端（User Agent Clients）和代理（Proxy）是客戶端。服務器是向客戶機發(fā)出的請求提供服務并回送應答的應用程序。共有四類基本服務器：用戶代理（User Agent Servers），代理服務器(Proxies)，重定向服務器(Redirect Server)，注冊服務器(Registrar)，針對特殊的應用系統(tǒng)還要有相應的其他服務器，比如視頻會議系統(tǒng)需要有視頻應用服務器。
SIP視頻應用服務器由中心（Focus），媒體策略服務器（Media Policy），會議策略服務器組成（Conference Policies）。媒體策略實質上就是媒體傳輸?shù)姆椒〝?shù)據(jù)庫，會議策略是描述會議操作方法的一個數(shù)據(jù)庫。在基于SIP的軟件視頻會議服務器中關鍵的組件是中心，中心通過適當?shù)拿襟w策略和會議策略形成一次會議中的整體管理控制和媒體傳輸方案。基于SIP的軟件視頻會議系統(tǒng)的結構如圖2所示：
在會議的開始，通過會議的參與者用會議策略控制協(xié)議（CPCP）和會議策略服務器進行交互，建立該次會議適當?shù)目刂品绞胶兔襟w傳輸方式。會議的建立可以是客戶端發(fā)起也可以由中心發(fā)起，通過中心對與會人員進行邀請，根據(jù)會議策略決定與會人員的資格。會議開始后，整個會議是圍繞著中心來進行的，中心實施對會議的管理，以及媒體的分發(fā)和傳輸，中心有權根據(jù)會議策略重新邀請新的成員加入和把某個會議成員逐出該會議。中心還可以提供豐富的其他功能，如可以把某個成員設為匿名或隱身，還可以在原有的會議中建立新的子會議。會話的結束可以由成員向中心提出申請，或者直接由中心決定。
2．基于H.323的軟件視頻會議系統(tǒng)
基于H.323的軟件視頻會議系統(tǒng)由相應的協(xié)議族提供支持，使得這樣的系統(tǒng)能夠有很強的適應性、兼容性。H.323建議的多媒體會議系統(tǒng)不是基于客戶服務器結構，而是基于傳統(tǒng)的電話呼叫網(wǎng)絡模式。H.323為基于網(wǎng)絡的通信協(xié)議定義了4個主要的組件：終端（Terminal）、網(wǎng)關（Gateway）、網(wǎng)守（Gatekeeper）和多點控制單元（MCU）。基本拓撲結構結構如圖：
H.323呼叫建立過程涉及到三種信令：RAS（Registration、Admission和Status）信令、H.225.0呼叫信令和H.245控制信令。其中RAS信令用來完成終端與網(wǎng)守之間的登記注冊、授權許可、帶寬改變、狀態(tài)和脫離解除等過程;
H.225.0呼叫信令用來建立兩個終端之間的連接，當系統(tǒng)中有一個網(wǎng)守時，由網(wǎng)守決定在終端與網(wǎng)守之間或是在兩個終端之間開辟呼叫信令信道; H.245控制信令用來傳送終端到終端的控制消息，包括能力交換、打開和關閉邏輯信道、模式參數(shù)請求、流控消息和通用命令與指令等。
用戶終端、多點控制單元和網(wǎng)關都是H.323的一個終端，通過網(wǎng)守建立呼叫連接，這種呼叫連接把會議所要用到的組件連接在一起。連接的會議控制和媒體的傳輸靠多點控制單元來進行，根據(jù)控制信令H.245協(xié)商的媒體格式進行傳輸。這里的MCU起到了路由媒體包，并對會議進行控制的功能，從終端中接受和轉發(fā)媒體流。當會議結束后各個終端向網(wǎng)守發(fā)出會話結束請求，網(wǎng)守確認會議結束。
3．基于視頻控制服務器的會議系統(tǒng)
以視頻服務器為中心、完全基于軟件實現(xiàn)的視頻會議系統(tǒng)由于拋棄了復雜的協(xié)議體系結構，具有很大的靈活性。圖4是秦皇島東大軟件的視頻會議系統(tǒng)的構架，為C/S模式，每一個會話的參與者為客戶端，管理功能模塊、認證授權服務器和注冊服務器構成了視頻會議的服務器端。
會議參與者需要在服務器端的注冊服務器進行注冊，會議的管理者也是一個客戶端，不過需要有特殊的授權。會議通過會議的管理者發(fā)起，服務器通過管理者的控制對各個參與者進行呼叫或預約，這里包括呼叫成員在注冊服務器端查詢，并且進行名字向網(wǎng)絡地址轉換的過程，以及對與會人員身份的認證和媒體傳輸能力的協(xié)商過程。會話建立后整個媒體的傳輸都是通過會議的管理功能模塊進行的，包括從各個終端采集數(shù)據(jù)，然后分發(fā)給各個客戶端。由于目前的網(wǎng)絡和路由器不能很好地支持多播和資源預留，所以節(jié)省帶寬的方法是采取應用層多播技術（限于篇幅，有關應用層多播的技術這里不再贅述）。會話過程中會議的控制是通過管理功能模塊進行的，比如新成員的加入、把某人逐出會議等。對話的終結設計比較簡潔，只需要終端發(fā)出會話終止的請求，服務器端就會自動刪除該客戶端，而整個會議的結束是由會議管理者進行控制。
軟件視頻會議系統(tǒng)的現(xiàn)狀
軟件視頻會議系統(tǒng)所需要的技術條件都已成熟。隨著信號處理、網(wǎng)絡傳輸、計算機硬件水平的不斷增長，視頻會議的相關技術得到不斷更新與提升。視音頻信號從模擬轉變?yōu)閿?shù)字，從海量數(shù)據(jù)壓縮到幾十Kb/s，從勉為其難的圖像到接近DVD的畫質，多媒體信號的處理技術已今非昔比。網(wǎng)絡傳輸也經(jīng)歷了模擬傳送、電路交換、分組交換的變革，走過了電話線、同軸電纜、光纜等不同信道介質。計算機硬件在摩爾定律的鞭策下，人們能以低廉的價格購買到昔日服務器、小型機性能的PC機。所有這些為今天視頻會議的軟件化提供了充分條件，是今天軟件視頻會議蓬勃發(fā)展的土壤。
現(xiàn)在視頻會議的軟件產品已是百花齊放，大致可以劃分為三類：一類為采用傳統(tǒng)獨立軟件形式的軟件產品，如WebEx的軟件產品、微軟的Exchange Conferencing Server；一類是將視頻會議的功能做成了公眾服務的形式，像美國的FVC公司提供的IP網(wǎng)視頻會議服務；還有一類可稱為軟件視頻會議發(fā)展中的新秀，它將視頻會議系統(tǒng)融合到了人們日常所用的辦公軟件中去，致力于實現(xiàn)軟件視頻會議的靈活多樣，由于迎合了人們日益增長的協(xié)同工作的需求，這類軟件迅速得到人們的接納。如秦皇島東大軟件的各種基于網(wǎng)絡視頻的專業(yè)信息產品，它與人們日常工具軟件、辦公軟件、管理軟件融合得比較好，頗受市場青睞。
軟件視頻會議系統(tǒng)的市場需求未來會更加旺盛。今年年初，美國IDG公司預測的本年度IT業(yè)界熱點技術中，視頻會議技術位居前列。國內，有預測在未來兩三年內視頻會議領域在市場的銷售額會達到40億元人民幣，而其中軟件視頻會議系統(tǒng)因其投資省、部署靈活，將迅速普及。繼硬件視頻會議走進電子政務、企業(yè)商務、遠程教學、醫(yī)療等專業(yè)應用領域之后，軟件視頻會議將首先走進大眾的工作與生活。
相關資源科
純軟件視頻會議系統(tǒng)的投資分析
軟件的視頻會議到底能節(jié)約多少投資，這是很多讀者關心的問題。本文模擬了一些數(shù)據(jù)，大體計算了一下，以供參考。這里只是根據(jù)傳統(tǒng)會議與視頻會議花費的一般成本，示意性地計算客戶使用視頻會議節(jié)省的費用。假設一國內中型銷售企業(yè)，員工總數(shù)1000人。在15個省設有辦事處，外派人員300人，平均每個辦事處20人，主要銷售人員10人，全國共150名主要銷售人員。根據(jù)一般商業(yè)企業(yè)的特點，公司主要銷售人員一般每年至少4次返回總公司參加會議。
會議產生的差旅費用為：平均每一次往返公司的費用約為2500元，年總費用1萬元／人。公司總差旅費用為150萬元／年。
如果采用專線視訊會議費用（采用ADSL將更節(jié)省）：該公司購買15個視訊會議終端用于各辦事處，總部服務器一臺1.5萬元（如果有服務器，該項投資可略）,15個攝像頭+耳麥（800元／套）1.2萬；軟件費用為15×8600=12.9萬元；通信費用采用專線方式+服務器主機托管（5萬元／年），客戶端采用ADSL接入（120元／月×12月×15＝2.16萬元）總計費用22.76萬元。
從前面的計算可知，如果視頻會議的質量可接受的話，該集團客戶采用視頻會議方式，一年節(jié)省費用127.24萬元。
計算機世界網(wǎng)(www.ccw.com.cn)
相關鏈接: