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視頻會(huì )議多點(diǎn)控制單元的MCU設計與實(shí)現
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時(shí)間：2010-06-10
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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視頻會(huì )議模式的設置和參與會(huì )議的成員管理可由MCU控制臺來(lái)完成。實(shí)際應用中，一般會(huì )為每個(gè)會(huì )議配備一個(gè)會(huì )議管理者，又稱(chēng)會(huì )議管理員。會(huì )議管理員可通過(guò)MCU控制臺對多點(diǎn)控制單元進(jìn)行遠程控制，包括設置會(huì )議開(kāi)始和結束的時(shí)間、會(huì )議采用的音視頻標準、會(huì )議模式的設置、與會(huì )者列表的管理以及會(huì )議模板的裝載和保存等。在會(huì )議進(jìn)行中，會(huì )議管理員還可通過(guò)MCU控制臺對會(huì )議進(jìn)行調度，包括指定新的主席、指定新的發(fā)言聽(tīng)眾、取消發(fā)言等。
在分布式會(huì )議方案中，各個(gè)終端均完成一定的控制與交換功能，因而靈活性強，與會(huì )端加入／退出會(huì )議功能易于實(shí)現，但其通信協(xié)議比較復雜?？刂菩畔⒁詮V播方式發(fā)送，因而通信效率比較低，所以通常采用集中式實(shí)現方案。有時(shí)候，主席端也可與MCU合并形成一個(gè)超級服務(wù)端。這種方式可以演化為人們所熟悉的客戶(hù)／服務(wù)器體系。在主席端的機動(dòng)性要求不高時(shí)，這種方式具有非常突出的優(yōu)點(diǎn)，如易于實(shí)現，控制簡(jiǎn)便等。圖4所示是客戶(hù)／服務(wù)器方式MCU的方案結構。為了保證通用性和機動(dòng)性，本設計采用集中式MCU方案。
2.2 MCU的通信接口設計
通信接口的主要功能是數據串／并變換與緩存，其作用類(lèi)似于較大輸入輸出緩沖區的串口擴展。從調制解調器(Modem)輸入的串行數據格式為2-8-1-N，即2 bit起始位，8 bit數據，1bit停止位，無(wú)奇偶校驗。接口卡分離出8 bit數據位并對之進(jìn)行串／并變換后存入輸入緩沖區，緩沖區是8 kbit的FIFO(先入先出)堆棧，接口卡提供指定的地址以便微機從中讀取數據。微機輸出的數據可寫(xiě)入接口卡的輸出緩沖區。它也是8 kbit的FIFO堆棧，然后接口卡執行相反的操作并將之輸出到Modem[17]。接口卡的原理如圖5所示。
2.3 視頻會(huì )議系統協(xié)議的簡(jiǎn)化模型
MCU的設計可參考ITU的H.324系列建議。該建議擬訂了低比特多媒體通信終端的基本框架。它包括四個(gè)主要部分：G.723.1音頻編碼標準、H.263視頻編碼標準、H.245通信控制協(xié)議和H.223復接分接協(xié)議，該建議同時(shí)也描述了一個(gè)在PSTN中采用V.34標準的Modem。V.34標準規定了輸入／輸出Modem的數據格式、比特率等要求。本系統由于MCU連接了多個(gè)端口，若各端口Modem的速率不一致，則可能會(huì )造成MCU的數據擁塞，故本系統中禁止Modem速率的自動(dòng)調整。一般在會(huì )議開(kāi)始之前，即按各端口中最低速率建立連接，以保證較小的誤碼率。在MCU中，主要是對H.223幀的幀頭進(jìn)行處理。H.223幀結構中的幀起始標志為3個(gè)連續的FAS碼，每個(gè)FAS碼長(cháng)為4個(gè)字節，試驗系統中可取為0XEC。該標志也可用于實(shí)現對H.223幀的定界。由于幀長(cháng)度是不定的，因此，幀起始標志的正確傳輸與檢測直接影響到幀定位?？刂菩盘栆舱?個(gè)字節，其中前兩個(gè)字節為BAS碼，主要攜帶會(huì )議控制信息。因本會(huì )議系統的可能狀態(tài)較少，所用到的控制命令也少，故只用一個(gè)字節傳送命令，另一個(gè)字節作為BAS碼的糾錯字節，以保證命令的正確傳輸。
在視頻會(huì )議系統的命令交互中，MCU及各個(gè)與會(huì )站點(diǎn)在會(huì )議中都要維護一張狀態(tài)設置表，表中記錄了各與會(huì )站點(diǎn)所對應的邏輯端口、電話(huà)號碼、地理位置、在會(huì )議中的身份(主席、發(fā)言方及普通會(huì )員)等，此后MCU進(jìn)一步將邏輯端口映射成相應的物理地址，以便MCU從該地址讀寫(xiě)信息。狀態(tài)設置表的初始設置是在會(huì )前通過(guò)勤務(wù)電話(huà)確定的。預定的開(kāi)會(huì )時(shí)間由MCU負責通過(guò)Modem呼通各與會(huì )站點(diǎn)，以建立起數據鏈路。當某個(gè)站點(diǎn)呼通后，該站點(diǎn)即在其H.223幀中插入終端就緒命令，而MCU則將該幀環(huán)回，并將BAS碼替換為就緒確認命令。當所有站點(diǎn)均就緒后，MCU即向各站點(diǎn)發(fā)會(huì )議就緒命令。同時(shí)將主席端的數據切換到各個(gè)站點(diǎn)，此時(shí)主席便可以發(fā)言，也可以命令其它會(huì )員發(fā)言。如果主席沒(méi)有發(fā)命令給MCU，則向MCU發(fā)會(huì )議進(jìn)行中狀態(tài)指示，MCU則維持當前狀態(tài)；若主席命令A站點(diǎn)發(fā)言，則其在H.223幀中插入令A發(fā)言的命令。MCU接到命令后，即將A站點(diǎn)的數據切換到除A外的所有其它站點(diǎn)，同時(shí)將主席的數據發(fā)往A站點(diǎn)。當主席命令會(huì )議結束時(shí)，MCU即向各站點(diǎn)發(fā)送會(huì )議結束確認命令，并停止工作，由各站點(diǎn)自行掛斷Modem。圖6為上述過(guò)程的命令交互示意圖。
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