[發(fā)明專利]視頻會議系統(tǒng)的多點控制單元及其視頻處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010170172.5
• 申請日: 2010-04-30
• 公開（公告）號: CN101867767A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高恩克;陳濤;李文;劉克華
• 申請（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04N7/15
• 分類號: H04N7/15;H04L29/06;H04L12/28
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種視頻會議系統(tǒng)的多點控制單元及其視頻處理方法。

背景技術(shù)

會議電視系統(tǒng)是指能夠?qū)崿F(xiàn)多點的視頻和聲音進(jìn)行實時交互和傳輸?shù)南到y(tǒng)，通常是由后臺會議管理105、多點控制單元(MultipointControlling?Unit，MCU)104和各點的終端101組成，如圖1所示。

后臺會議管理用于實現(xiàn)對會議管理的功能，可以通過Internet進(jìn)行；MCU則是根據(jù)會議要求，完成媒體處理等功能；這里終端是指參加會議一方的設(shè)備，包含了攝像頭、視頻接收和顯示、麥克風(fēng)、擴(kuò)音器等終端設(shè)備的集合。該系統(tǒng)的工作原理是：各終端通過傳輸網(wǎng)絡(luò)103(包括以太網(wǎng)、E1等網(wǎng)絡(luò))把視頻傳送到MCU104，MCU104根據(jù)后臺會議管理105提出的會議要求，把與會終端視頻進(jìn)行解碼、交互、合成、編碼等處理，再傳送給各終端，從而實現(xiàn)會議電視的功能。MCU中實現(xiàn)視頻處理功能的單元定義為VPU(VideoProcessing?Unit，視頻處理單元)。

由此可知，MCU是會議電視的核心，而VPU則是MCU的核心，它決定了會議電視系統(tǒng)能夠處理的終端的數(shù)量、畫面的形式(比如六畫面、12畫面、16畫面等形式)和質(zhì)量(比如圖像有1080p，720p，D1，CIF等不同的分辨率)，即會議電視系統(tǒng)的容量和性能。

通用端口(Universal?Port，簡稱為UP)，是會議電視行業(yè)內(nèi)通用的說法，并非指通常意義上理解的端口或接口，而是指會議電視系統(tǒng)中MCU可以支持各種不同類型的終端(比如有高清、標(biāo)清終端，或其他處理能力、碼流、格式不同的終端)，并且它們之間可以不限制終端類型，隨意組合舉行會議，并滿足它們各自對視頻音頻格式、不同的碼率、不同形式的多畫面和多畫面內(nèi)容的不同要求。具有這樣性能的會議電視系統(tǒng)好比擁有支持各種終端的“通用端口”一樣，連接任何終端都可以舉行會議。

例如，某會議系統(tǒng)有40個終端，分別為X1～X40，其中X1～X20為高清終端，碼流為8Mb/s，X21～X40為標(biāo)清終端，碼流為2Mb/s。現(xiàn)在要舉行一場有X1～X10和X21～X30參加的會議，X1要求實現(xiàn)高清(1080p分辨率)16畫面(比如分別來自X2～X10，X21～X27)的視頻，而X21則只需實現(xiàn)720p分辨率4畫面(比如分別來自X1，X2，X6，X25)的視頻即可，其他終端的要求也都不盡相同。所以，要實現(xiàn)這個會議，MCU必須具有“通用性”，滿足所有與會終端的要求。而終端的這種要求是應(yīng)用層面的要求，不是物理層意義上的一般端口或接口(如以太網(wǎng)口、E1接口)。

終端應(yīng)用層面的要求往往是對媒體流的處理，比如前面提到的視頻音頻格式、碼率、各種形式的多畫面和多畫面內(nèi)容的要求。所以這里的通用端口就是指在媒體處理上實現(xiàn)“通用端口”化，使得能夠處理和支持不同類型終端的媒體流。在會議電視中，媒體流的處理重點在于視頻處理，而視頻處理主要在VPU中完成。所以，只要VPU實現(xiàn)通用端口，即視頻會議實現(xiàn)了通用端口。

VPU實現(xiàn)通用端口是對VPU單元化，每個單元可以對應(yīng)一個終端，負(fù)責(zé)完成對應(yīng)終端的各種要求。這個單元好比一個VPU的媒體流端口，我們把它定義為Universal?Port(UP)。各UP內(nèi)部可以不同，能力也不一樣，MCU內(nèi)部的媒體控制單元(Media?Controller，MC)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)UP和終端的連接。

目前，通用端口已經(jīng)成為會議電視的一個趨勢，下面介紹實現(xiàn)VPU通用端口的一種常用方法：基于Rapid?IO實現(xiàn)Universal?Port功能的方法。

Rapid?IO是一種高速率串行接口，目前最高達(dá)到3.125G?bit/s，一些芯片可以支持4X模式(但只能硬件設(shè)置，軟件不能更改)，也就是4路并行，達(dá)到12.5G?bit/s。Rapid?IO支持板內(nèi)、通過背板、一定長度內(nèi)定制的銅軸電纜連接。如圖2所示，該方案和上述方案的不同之處在于這里用Rapid?IO傳輸各UP之間的基帶數(shù)據(jù)，下面說明其工作原理：1)在一個會議中，MC根據(jù)各UP的能力和空閑狀態(tài)，分配UP1對應(yīng)X1。2)UP1和X1通過千兆以太網(wǎng)建立連接，接收X1的碼流。3)UP1解碼X1的碼流后，通過Rapid?IO1傳遞到Rapid?IO交換機(jī)，用于其他UP多畫面合成的素材，即基帶數(shù)據(jù)；同時，UP1通過Rapid?IO1從Rapid?IO交換機(jī)接收到其他UP輸出的基帶數(shù)據(jù)用于多畫面合成。4)UP1將合成的多畫面進(jìn)行編碼，通過千兆以太網(wǎng)傳遞給X1，從而實現(xiàn)X1的要求。