一种视频会议方法及系统 【技术领域】
本发明涉及宽带多媒体通信技术，其特别涉及视频会议、视频通信技术，具体的讲是一种视频会议方法及系统。
背景技术
基于IP网络的视频会议技术的发展已经日趋成熟，以符合ITU-T H.323、SIP等相关标准为代表的视频会议系统也已经开始广泛应用，并呈现出高速发展的趋势。同其它通信产品的发展过程类似，视频会议系统和产品的发展也正在经历两个发展阶段。
第一阶段是视频会议系统和产品在企业级用户中开始应用并逐步推广，带动视频会议整体市场的发展。这一阶段的代表用户是大的专网用户和企业级用户，如大部委机关、大型企业、跨国集团等，他们拥有自身的专用网络，拥有一批专门的管理和维护人员对系统进行管理和维护。在第一阶段，视频会议系统的重点是保证会议质量和运行稳定性，在系统建设成本、维护成本、易用性、网络互联等方面的考虑很少。随着视频会议系统在企业级用户市场的逐步普及和宽带网络建设的不断推进，普通个人(家庭)用户开始关注这一领域的产品，以电信运营商为代表的运营者开始考虑如何运营视频会议系统，这时，视频会议系统的发展就开始进入第二阶段。
第二阶段的代表特征是，运营商在运营网络(公网)上提供视频会议系统服务平台，代表用户是中小型企业用户(当然部分大型企业用户也会逐步过渡进来)和个人(家庭)用户，他们没有自己地专用网络，而是使用运营商提供的宽带网络接入到公网，同时也不具备专门的管理维护人员来管理维护视频会议系统。在第二阶段，视频会议系统和产品的直接购买者其实转化为运营商，运营商来购买全套的视频会议系统和产品，并将这个系统和产品转化为自身的服务提供给最终用户。这时，运营商在关注系统质量和运行稳定性的同时，将更加关注系统的建设成本、维护成本、易用性、网络互联等方面的问题。
这时，现有技术的一些缺陷和问题就暴露出来。现有技术包括3个主要的模块/产品：网闸(Gatekeeper)、多点服务器(MCU)、终端(Terminal)。网闸用于权限管理、带宽管理、目录服务等管理功能；多点服务器用于多点(3点或3点以上)通信服务和管理功能；终端是最终用户端设备，用于进行语音、视频、数据等媒体数据的采集、编码、解码、回放等工作，并同时负责通信控制。现有技术的典型系统组网如图1。从图1中可以看出，现有技术组成的系统从运营的角度看没有足够的功能层次，运营系统至少需要运营支撑层面、接入层面、和用户端三个层面，而现有技术恰恰缺少接入层面这样一个关键环节。这样带来的直接后果是现有技术组成的系统完全不能满足运营商在视频会议系统建设成本、维护成本、易用性、网络互联等方面的要求，特别是在网络互联、易用性、维护成本这三个方面。主要体现在：
一、网络互联：实际网络运营商的网络几乎都划分为核心网络(公网骨干)、接入网络、用户局域网等几个层次。由于IP地址资源和网络安全方面的原因，在接入网络和用户局域网中往往使用了保留IP地址段，并通过IP地址伪装、NAT、防火墙等技术和产品接入到公网中。而现有技术在设计时并未深入考虑网络互联问题，在设计标准和具体协议时使用了动态端口分配、控制协议中传输IP地址信息等互联关键信息。这样就造成了视频会议产品不能跨越NAT、防火墙等问题，使视频会议技术和产品不能很好的用于运营市场。
二、易用性：运营商面对的最终用户绝大多数并不具备视频会议相关知识和经验，甚至并不具备网络和计算机相关知识。而现有技术产品的操作和使用要求用户必须具备相关知识才能很好的使用，这样同样使得视频会议产品不适合运营使用。
三、维护成本：缺少接入层次后，用户端设备将直接接入到运营支撑层面。这将导致系统管理和维护开销增大，增加系统风险，提高了维护成本。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种视频会议接入装置及视频会议方法，以从根本上解决视频会议技术和产品在运营应用中的问题，从而全面提升视频会议技术和产品的应用水平，扩大视频会议技术和产品和应用范围。
本发明的技术方案为：
一种视频会议方法，其特征在于包括以下步骤：
构建视频会议运营支撑层，该运营支撑层由多个运营区组成，每个运营区均设有各自的独立的运营标识信息，每个运营区至少包括：管理和目录服务单元、以及多点服务和交换服务单元；所述的管理和目录服务单元进行用户管理、权限管理、认证管理、计费处理、帐务处理、话单处理、资源管理和调度；所述的多点服务和交换服务单元进行多点通信支持、媒体数据交换；每个运营区均与骨干网进行联接，各个运营区之间通过通信协议进行通信；
构建视频会议运营接入层，该运营接入层由分布在所述骨干网边缘的多个接入点组成，每个接入点至少包含一个接入单元，所述的接入单元通过所述的骨干网与所述的运营支撑层联接；每个接入单元仅从属于一个所述的运营区；每个接入单元至少被分配1个在所从属的运营区唯一的运营区接入标识信息；所述的接入单元接受所属的运营区中管理和目录服务单元的管理，并将所述的运营区接入标识信息在运营层的管理和目录服务单元中注册存储；
所述的接入点还包含一个简化管理和目录服务单元；每个接入点通过自身的接入单元与多个用户终端联接，每个接入单元至少被分配1个用户接入标识信息，该用户接入标识信息在对应的简化管理和目录服务单元中注册存储；
每个用户终端至少被分配一个用户标识信息，该用户标识信息在对应的简化管理和目录服务单元中注册存储；
所述的用户终端通过所述的运营接入层与所述的运营支撑层进行通信，从而实现用户终端之间的视频会议通信。
所述运营区中的管理和目录服务单元可由网闸实现，也可由ILS服务器实现，也可由LDAP服务器实现，还可由RADIUS服务器实现；
多点服务和交换服务单元由H.323 MCU实现，也可由SIP MCU实现，还可由MGCP服务器实现。
所述接入点中的简化管理和目录服务单元可由网闸实现，也可由ILS服务器实现，也可由LDAP服务器实现，还可由RADIUS服务器实现。
所述的接入单元具有两个独立的网络地址：一个为运营区接入网址，用以和所属运营区进行网络连接和通信；一个为用户接入网址，用以和用户终端进行网络连接和通信；
所述的接入单元中的运营区接入标识信息为运营区接入号码，所述的接入单元中的用户接入标识信息为用户接入号码；所述的运营区接入号码在所属的运营区的管理和目录服务单元中注册存储并保持唯一，所述的用户接入号码在简化管理和目录服务单元中注册存储并保持唯一；
在所述的接入单元中还包含有：呼叫和控制模块、媒体处理模块、桥接和转发模块，其中：
呼叫和控制模块：进行呼叫发起、拒绝、协商、建立、通话、挂断的通信流程；维护呼叫列表；并控制所述简化管理和目录服务单元和媒体处理模块协同工作；进行呼叫、控制协议的转换；
媒体处理模块：对媒体数据(音频、视频、数据等)进行收、发处理，对媒体数据进行解码、编码；
桥接和转发模块：对呼叫命令和媒体数据进行桥接和中转。
当运营区的多点服务和交换服务单元呼叫接入单元联接的用户终端时，该接入单元接受该呼叫，并向联接的用户终端发出呼叫；当两个呼叫均建立后，所述的桥接和转发模块桥接和中转两个呼叫的控制信令、媒体数据。
当所述的接入单元联接的用户端呼叫该接入单元对应的运营时，该接入单元接受该呼叫，并向运营区发出呼叫；两个呼叫均建立后，所述的桥接和转发模块桥接和中转两个呼叫的控制信令、媒体数据。
当所述的接入单元同时向与其联接的用户端和运营区发出呼叫时，两个呼叫均建立后，所述的桥接和转发模块桥接和中转两个呼叫的控制信令、媒体数据。
所述的桥接和转发模块根据转发表控制所述的呼叫和控制模块与媒体处理模块之间进行的数据处理和转发。
所述的运营接入层通过局域网连接多个用户终端、多点服务器；在同一局域网内，用户终端之间通过所述的运营接入层实现视频会议通信。
所述的运营支撑层包括多个运营区，每个运营区耦合多个接入点，每个接入点通过局域网连接多个用户终端、多点服务器；在同一局域网内，用户终端之间通过所述的运营接入层实现视频会议通信；在不同局域网的用户终端之间通过所述的运营接入层、运营支撑层实现视频会议通信。
本发明还提供了一种视频会议系统，包括：网闸、多点服务器、用户终端；其特征在于还包括：接入装置；
所述的网闸和多点服务器构成一个运营装置，每个运营装置具有一个唯一的运营区号，多个所述的运营装置形成视频会议运营支撑层，所述的网闸和多点服务器与骨干网联接；
所述的接入装置包含有：进行人机交互配置管理的用户界面单元；存储有所述运营装置网址、用户终端网址、运营端接入号、用户端接入号的目录服务单元；发起呼叫、接收呼叫、维护呼叫列表、控制接口协议转换的呼叫控制单元；对多媒体数据进行包括解码处理和编码处理在内的收发处理的媒体处理单元；根据转发表控制所述的呼叫和控制模块与媒体处理模块之间进行的数据处理和转发的桥接和转发单元；具有运营端通信接口、用户端通信接口的网络接口单元；
所述的接入装置通过骨干网与所述的运营装置联接；
所述的接入装置通过用户局域网与多个用户终端、以及局域网多点服务器联接；每个用户终端具有唯一的用户号，所述的局域网多点服务器也具有唯一的用户号；
当一运营装置的多点服务器呼叫一接入装置联接的一用户终端时，该接入装置接受该呼叫，并向联接的用户终端发出呼叫；当两个呼叫均建立后，所述的桥接和转发单元桥接和中转两个呼叫的控制信令、媒体数据；
当一用户终端通过其联接的一接入装置呼叫该接入装置对应的运营装置时，该接入装置接受该呼叫，并向对应的运营装置发出呼叫；两个呼叫均建立后，所述的桥接和转发单元桥接和中转两个呼叫的控制信令、媒体数据；
当所述的接入装置同时向与其联接的用户终端和运营装置发出呼叫时，两个呼叫均建立后，所述的桥接和转发单元桥接和中转两个呼叫的控制信令、媒体数据。
所述的运营接入层通过局域网连接多个用户终端和局域网多点服务器；在同一局域网内，用户终端之间通过所述的接入装置实现视频会议通信。
所述的运营支撑层包括多个运营装置，每个运营装置通过骨干网耦合多个接入装置，每个接入装置通过局域网连接多个用户终端和局域网多点服务器；在同一局域网内，用户终端之间通过接入装置实现视频会议通信；在不同局域网的用户终端之间通过接入装置、运营支撑层实现视频会议通信。
本发明的有益效果为：解决了现有技术在运营中出现的问题。提出整体的解决方案，极大提高视频会议产品的易用性和可用性，使视频会议系统能够真正应用到千家万户。合理划分系统层次，降低系统维护成本，提高市场应用率。依托国际标准(ITU-T H.323、SIP、MGCP、NGN等)，完全兼容现有产品。由于采用了模块化设计思路，该领域未来的技术标准可以便捷的扩展到本系统模型当中，从而保证对将来该技术领域的产品的兼容性。全面提升视频会议技术的应用解决方案，极大的扩大视频会议技术的应用领域。
【附图说明】
图1为现有技术的视频会议系统的示意图；
图2为本发明视频会议系统的示意图；
图3为接入装置原理框图；
图4为本发明视频会议系统具体实施的示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图说明本发明的具体实施方式：
本发明视频会议系统如图2所示。其要点为：
整个频会议系统划分为运营支撑层，运营接入层，用户端三个层次。运营支撑层和接入层之间通过公网(骨干网)进行连接。接入层和用户端直接通过用户局域网连接。
运营支撑层按照地理位置和其它因素划分为多个运营区，每个运营区有独立的运营区标识，类似于电话网中的区号概念。运营区之间通过标准协议或自有协议提供必要的服务支持，如目录服务。图4中示例了两个运营区，运营区标识示例为81和82。运营区可以有层次划分，比如可以设置从属于81运营区的从属运营区。
每个运营区至少包括两个服务单元：管理和目录服务单元；多点服务和交换服务单元。管理和目录服务单元用于提供用户管理、权限管理、认证管理、计费、帐务、话单、资源管理和调度等服务。多点服务和交换服务单元用于提供多点通信支持、媒体数据交换等服务。
运营接入层由分布在全网边缘的接入点组成。每个接入点包含1台或多台接入装置。每个接入装置从属于一个唯一的运营区。每个接入装置分配1个或多个在从属的运营区唯一的接入号码(所述的运营区接入号)。接入装置接受所属的运营区中管理和目录服务组的管理，并在目录服务中登记接入号码。图4中示例了两个接入点，每个接入点中示例了1台接入装置。接入点1中的接入装置从属于81运营区，分配的号码为1000。接入点2中的接入装置从属于82运营区，分配的号码为1001。
在特殊情况下，接入点可以不包括接入设备，而直接以用户端设备代替。
接入设备和用户端之间还应具备一个简化管理和目录服务模块，该模块可以位于接入设备内部，也可以是用户局域网中的一个独立装置(软件模块或独立设备)。接入装置还应分配一个唯一的内部的接入号码(所述的用户接入号)，该号码可以由运营商设定，也可以由用户自行设定。该内部接入号码在简化管理和目录服务模块中登记并唯一存在。图4中示例了接入点1中的接入装置的内部接入号码为9，接入点2中的接入装置的内部接入号码为0。
接入设备可以和1台用户端设备直接连接，也可以通过网络连接多台用户端设备(包括终端、网闸、多点服务器等)。
每个用户端设备分配1个或多个用户号码，该号码在简化的管理和目录服务模块中登记并唯一存在。该号码可以由运营商分配，也可以由用户自行分配。图4中示例了多个用户号码，分别为801、802、200、6001、6002、3000，其中801、802、200登记在接入点1从属的接入设备的简化管理和目录服务模块中，6001、6002、3000登记在接入点2从属的接入设备的简化管理和目录服务模块中。
本发明中所述的管理和目录服务组(含简化管理和目录服务模块)包括但不限于现有技术中网闸、各类目录服务等技术和产品。
本发明中所述的多点服务、交换服务包括但不限于现有技术中H.323MCU、SIP MCU等技术和产品。
本发明中所述的登记和分配号码的过程、协议和技术实现包括但不限于现有技术中RAS信令、SIP信令等过程、协议和技术实现。
现有技术中的网闸和多点服务器就可以组成一个最简化的运营区。
如图3所示，接入装置可以是独立的硬件设备，也可以是独立的软件模块。接入装置的逻辑和功能模块的要点为：
接入装置具有两个独立的网络地址。一个由运营商分配，接入装置使用该地址和所属运营区进行网络连接和通信。一个由运营商协助指定或由用户自行分配，接入装置使用该地址和用户端进行网络连接和通信。在图3中我们用两个网络接口代表，在具体实现时，物理接口可以是一个或多个接口。在特定情况下，如用户内部网络就直接使用公网地址，只是由于安全原因划分为内外网络，接入装置也可以只有一个网络地址。
接入装置具有两个独立的接入号码。一个由运营商分配，在所属的运营区的管理和目录服务组中登记并保持唯一。一个由运营商协助分配或由用户自行分配，在简化管理和目录服务模块中登记并保持唯一。这两个接入号码分别由图3中内部逻辑模块中的目录服务模块和外部逻辑模块中的目录服务模块分别像运营区和内部目录服务器注册。
接入装置可以接受或发出呼叫。发起和接收呼叫由呼叫、控制模块完成。呼叫发起、拒绝、协商、建立、通话、挂断等方法和过程包括但不限于现有技术中ITU-T H.323、SIP、MGCP等标准中定义的方法和过程。呼叫、控制模块负责维护呼叫列表，并控制目录服务模块和媒体服务模块协同工作。在业务需要时(如进行不同协议之间的转换)，呼叫、控制模块还负责进行呼叫、控制协议的转换。呼叫信令和控制信令通过桥接、转发模块进行桥接和转发。为了提高系统效率，呼叫和控制信令可以依据桥接、转发模块的控制命令在两个模块之间直接转发。
媒体处理模块负责对媒体数据(音频、视频、数据等)进行收、发处理，在业务需要时(如进行不同编码算法之间的转换)，媒体处理模块还负责对媒体进行解码、处理、编码等操作。媒体处理模块之间通过桥接、转发模块进行媒体数据的桥接和转发。为了提高系统效率，媒体数据可以依据桥接、转发模块的控制命令在两个模块之间直接转发。
接入装置通过桥接、转发模块对呼叫命令和媒体数据进行桥接和中转，其可能出现的情况有3种：
运营区的多点服务、交换服务组呼叫接入装置内部(内部指接入装置到用户端一侧)的用户端，接入装置接受该呼叫，并向内部的用户端设备发出呼叫。两个呼叫均建立后，接入装置桥接和中转两个呼叫的控制信令、媒体数据等。
接入装置内部用户端呼叫接入装置外部(外部指接入装置到运营区一侧)多点服务或用户端，接入装置接受该呼叫，并向运营区发出呼叫。两个呼叫均建立后，接入装置桥接和中转两个呼叫的控制信令、媒体数据等。
接入装置同时向内部用户端和外部运营区发出呼叫。两个呼叫均建立后，接入装置桥接和中转两个呼叫的控制信令、媒体数据等。
桥接、转发模块中维护转发表，转发表的每一项均对应内部和外部的一对呼叫。桥接、转发模块根据转发表控制呼叫、控制模块和媒体处理模块进行数据的处理和转发。
接入装置发起或接受呼叫，均必须同时接受运营区中管理和目录服务组和简化管理和目录服务模块等管理，并从二者获取必要呼叫信息。
桥接和中转的方法包括但不限于现有技术中代理技术，桥接技术，ITU-T H.323标准中定义的Q.931路由模式、H.245路由模式，SIP、MGCP标准中定义的相关技术和方法等。
各系统模块之间的控制命令的通信方法可以采用现有技术中信号量、同步、事件、进程间通信等多种方法。
为了更好的描述整个系统的工作原理，下面描述2个具体的通信流程的示例，这2个示例均描述在现有ITU-T H.32 3系统中如何应用本系统模型。示例使用图3及其中标注的示例号码，定义和说明为：
GK1中注册了多点服务700(MCU1)，接入装置1001(接入装置1)。
GK2中注册了多点服务600(MCU2)，接入装置1001(接入装置2)。
GK1和GK2互为相邻网闸。
GK3中注册了接入装置9(接入装置1)，用户端801，用户端802，用户端200。
GK4中注册了接入装置0(接入装置2)，用户端6001，用户端6002，用户端3000。
GK1和GK2为呼叫路由模式(Q.931路由和H.245路由)。
GK3和GK4为非路由模式。
为了减少通信延时，GK1和GK2也可以不使用路由模式。
示例一：用户端801呼叫用户端200。流程为：
1)用户端801呼叫的200是本局域网内部的用户端，直接向所属的GK3请求呼叫200。
2)GK3允许呼叫。
3)801呼叫200，建立连接。
示例二：用户端801呼叫用户端6002。流程为：
1)用户端6002的全网呼叫号码为82-1001-6002。
2)用户端801呼叫的是所属接入设备外部的用户端，因此801向GK3请求呼叫9-82-1001-6002。
3)GK3查找注册目录，找到9为接入设备1，允许呼叫。
4)801呼叫9(接入设备1)。
5)接入设备1接受呼叫，并向GK1呼叫82-1001-6002。
6)GK1呼叫GK2(82)。
7)GK2查找注册目录，找到1001为接入设备2。GK2呼叫1001(接入设备2)。
8)接入设备2接受呼叫，并向GK4呼叫6002。
9)GK4查找注册目录，找到用户端6002，允许呼叫。
10)接入设备2呼叫6002。
11)连接建立。
其中，具体连接情况为：
801<＝＝>接入装置1<＝＝>GK1<＝＝>GK2<＝＝>接入装置2<＝＝>6002。
GK1和GK2不使用路由模式时：
801<＝＝>接入装置1<＝＝>接入装置2<＝＝>6002。
本发明对现有技术而言所具有的优点和效果在于：
提出全新的系统，解决现有技术在运营中出现的问题。
提出整体的解决方案，极大提高视频会议产品的易用性和可用性，使视频会议系统能够真正应用到千家万户。
合理划分系统层次，降低系统维护成本，提高市场应用率。
依托国际标准(ITU-T H.323、SIP、MGCP、NGN等)，完全兼容现有产品。由于采用了模块化设计思路，该领域未来的技术标准可以便捷的扩展到本系统模型当中，从而保证对将来该技术领域的产品的兼容性。
全面提升视频会议技术的应用解决方案，极大的扩大视频会议技术的应用领域。
以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。