一種新型的通用視頻會議系統

　　摘要 網格（Grid）旨在實現動態多機構虛擬組織中的資源共享和協同問題解決。Access Grid是網格的一個擴展，能支持在網格上進行組與組之間的協同工作。該文分析了Access Grid的基本架構，并設計了一種新型的基于Access Grid的通用視頻會議系統。

　　關鍵詞 網格、Access Grid、虛擬會場、視頻會議

　　1 引言

　　隨著人們對視頻和音頻信息的需求愈來愈強烈,追求遠距離的視音頻的同步交互成為新的時尚?；谟嬎銠C網絡技術，視頻會議系統發展迅速，使人們擁有了前所未有的信息采集能力和“面對面”交流的可視通訊工具。但是目前各種視頻會議系統均通過構造虛擬會場讓自己的用戶群體通過網絡參加會晤，然而這些系統都有各自的體系結構和實現條件，導致不同系統的虛擬會場之間很難連通。于是在與高性能計算有關的學科交叉領域，具有劃時代的新生事物——“網格”（grid）便應運而生?！熬W格”代表一種先進的技術和基礎設施，支持動態變化的、擁有多個部門或團體的復雜虛擬組織（virtual organization）中不同資源的共享和協作。本文研究重點的是借助網格提供的無縫的、集成的計算和協作環境，來解決視頻會議系統之間的“會議孤島”，使得多個異構會議系統的用戶群組可以在一個通用的視頻會議系統中進行音視頻的交互。

　　2 Access Grid的簡介

　　2.1Access Grid系統功能

　　Access Grid作為網格的一個擴展，是由美國Argonne 國家實驗室率先研究和開發的,其設計目的是提供一個支持大規模的組與組之間協同工作的平臺。自1999年Access Grid首次亮相以來，它一直是網格研究的重點。Access Grid系統有以下主要功能：

　?、臕ccess Grid建構在現有的網格服務體系結構之上，能集成現有的網格基礎服務，開發專門用于在網格環境中支持組與組之間協作的工具。

　?、艫ccess Grid能進一步改善用戶的體驗，集成高端的可視化環境，建構一個遠程的半沉浸環境，提供比傳統的桌面視頻會議系統更好的現場感。

　?、茿ccess Grid能使用基于IP數據包的視頻和音頻傳輸，其大部分的軟件都是開放源代碼的，并能利用現有的一些開放源代碼（Open Source) 的工具。

　?、華ccess Grid能支持和管理多個組之間的會議，并且輔助以提供自然的遠程交互和協作的工具。

　?、葾ccess Grid能支持組與組之間的交互和協作，能建立團隊和資源之間進行交互和協作的虛擬空間。

　　2.2 Access Grid軟硬件架構

　　Access Grid 作為網格的擴展部分，由多個Access Grid節點（Access Grid Node ）連接而成的。一個節點提供了一組人對Access Grid 的訪問和使用。每個節點包括了多媒體數據的采集和呈現，交互式應用環境，面向Access Grid中間件的接口等方面。在各節點之間的多個音頻和視頻數據流，以及節點對視頻和音頻的呈現使得人們可以在一個半沉浸的環境中自由的交流。目前，它能支持從2 到20個結點參加的視頻會議，能最多同時交換80個視頻流。Access Grid 的硬件架構可分成四種:完整型（Advanced Note）、一般型（Room Node）、PC 型（Desktop Node）、筆記型（Laptop Node）等，可依照不同需求建置各種類型的Access Grid 架構Access Grid 硬件架構包含顯示服務器、視頻采集服務器、音頻采集服務器及控制服務器。一個節點硬件上包括多臺計算機（各有不同的用途）、投影儀、麥克風、揚聲器、耳機、回音消除器等。

　　Access Grid的軟件架構主要包括四個方面內容：

　　1）虛擬會場(Virtual Venue)，提供一個持久的可用于交互的虛擬空間，可以理解為對應了網格概念中的一個虛擬組織；

　　2）網絡服務(Network Service)，提供Access Grid節點訪問虛擬會場和使用其他服務的能力，解決數據的獲取、數據存放、用戶授權；

　　3）節點管理(Node Management)，管理分布在Access Grid節點上的資源，包括硬件和節點提供的服務；

　　4）應用層服務(Application Service)，提供Access Grid的擴展性。

　　3 基于Access Grid 的通用視頻會議系統的設計

　　目前基于IP網絡的視頻會議系統有三類:a.基于H .323協議的會議系統；b.基于SIP協議的會議系統；c.基于IETF MMUSIC 會議框架和IP Multicast技術的會議系統。這三類視頻會議系統均通過構造虛擬會議室讓自己的用戶群體通過網絡參加會晤，然而這些系統都有各自的體系結構和實現條件，導致不同系統的虛擬會場之間很難連通，在網絡上形成了很多“會議孤島”。Access Grid 最主要的特點就是支持大規模的異構的組與組之間的協作，，整合網絡上異構的視頻會議系統，把各個“會議孤島”互連起來，使得多個異構會議系統的用戶群組可以在一個通用的視頻會議系統中進行音視頻交流，并且支持異構會議系統的用戶使用原系統的客戶端參加會晤?；贏ccess Grid的通用視頻會議系統的設計框架如圖1所示。

　　該系統包含一個會晤中心和若干個組，使用分級管理的方式。整個系統分為兩級，第一級是中心管理級，由會晤中心控制各個組。會晤中心提供多種網絡服務，并組織各個組之間的會晤；第二級是組管理級，每個組包含一個代理節點和若干個用戶節點，由代理節點管理所有用戶節點，組織他們加入會晤和收發多媒體數據流。代理節點包括協同控制服務器和媒體服務器，用戶節點是能夠接受和發送媒體數據的客戶機。為了把基于不同協議實現的視頻會議系統與本系統互通起來，系統為這些異構的視頻會議系統創建代理節點，使用代理機制把它們封裝成為本系統的若干個組，稱為External Group，而包含本系統客戶機的組稱為Local Group。Local Group和External Group都提供一致的Access Grid操作界面，因此會晤中心對這兩類組的處理方法是一樣的，即所有參與會晤的組的地位是平等的，它們可以與會晤中心交互。新建的組（New Group）通過調用會晤中心目錄服務中的注冊方法，將自己加入到Group注冊列表中。異構視頻會議系統也可以自行創建代理節點，在節點上部署Access Grid協同管理，并且調用會晤中心提供的方法在中心的目錄服務上登記，則會晤中心可以自動地把該會議系統集成進來。

　　4 結束語

　　基于Access Grid的視頻會議系統可以實行分組管理，各個組可以根據網絡環境和地域因素靈活部署，具有較好的擴展性。各種異構視頻會議系統可以被封裝成本系統的若干個組，通過Access Grid技術整合在一起，實現不同通信群組大規模音視頻協同交流的目標。

原文轉自：http://www.kjueaiud.com