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本书主要描述视频会议系统的原理及其测试技术，全书共5章，第1章主要介绍视频会议的发展历程、主要功能和典型构成；第2章描述光度学和色度学的相关知识；第3章介绍现代电视技术基础，第2、3章的内容是视频技术的理论和技术基础；第4章重点介绍视频网络技术，重点对H.323会议技术、SIP会议技术和基于IMS的会议技术所涉及的协议流程进行介绍；第5章阐述视频会议系统测试技术，对视频会议系统功能测试、单节点设备性能测试、视频图像质量评测、视频网络QoS指标测试进行详细的阐述。

目    录
第1章  视频会议系统概述	1
1.1  视频会议系统的发展历程与趋势	1
1.2  视频会议系统的主要功能	8
1.3  视频会议系统设计方案	11
1.3.1  视频会议系统的设计原则	11
1.3.2  华为公司视频会议系统解决方案	12
第2章  光度与色度	19
2.1  光度学知识	19
2.1.1  可见光	19
2.1.2  常用的光学物理量	19
2.2  人眼的视觉特性	22
2.2.1  人眼对光亮度的感觉	22
2.2.2  人眼对光色度的感觉	23
2.2.3  人眼的分辨力	26
2.2.4  人眼视觉惰性	28
2.2.5  人眼的视觉适应性与图像对比度	29
2.3  色度学知识	30
2.3.1  彩色三要素	30
2.3.2  1931 CIE-RGB计色系统	30
2.3.3  1931 CIE-XYZ计色系统	33
2.3.4  1960 CIE-UCS计色系统	36
2.3.5  1964 CIE-UCS均匀颜色空间（W*、U*、V*）	39
2.3.6  1976 CIE-L* u* v*均匀颜色空间	39
第3章  现代电视技术基础	41
3.1  模拟电视技术基础	41
3.1.1  逐行扫描与隔行扫描	41
3.1.2  亮度方程式	44
3.1.3  NTSC制电视信号	45
3.1.4  PAL制电视信号	47
3.2  数字电视技术基础	48
3.2.1  视频信号采样格式	49
3.2.2  视频信号的参数	50
3.2.3  视频压缩编码技术	53
3.2.4  视频压缩编码标准	57
3.2.5  系统复用	61
3.3  主要视频接口特性	62
第4章  视频会议网络技术	65
4.1  H.323视频会议网络技术	66
4.1.1  H.323协议栈	69
4.1.2  RAS信令协议	70
4.1.3  H.225.0呼叫信令协议	75
4.1.4  H.245控制信令协议	79
4.1.5  H.323呼叫流程实例	86
4.2  基于SIP协议的视频会议网络技术	87
4.2.1  SIP的逻辑实体	88
4.2.2  SIP基本消息	90
4.2.3  SDP协议概述	92
4.2.4  实时传输协议（RTP）	100
4.2.5  实时传输控制协议（RTCP）	101
4.2.6  基于SIP协议的视频会议系统	111
4.3  基于IMS技术的会议	121
4.3.1  IMS的概述	121
4.3.2  IMS会议结构	124
4.3.3  控制信令SIP概述	126
4.3.4  媒体信令H.248概述	126
4.3.5  IMS的会议系统特点	127
4.3.6  会议系统需求分析	128
4.3.7  会议系统的功能	129
4.3.8  会议系统在IMS中的位置	130
4.3.9  信令流程	134
第5章  视频会议系统的测试方法	143
5.1  视频会议系统功能测试研究	143
5.1.1  基本业务能力测试	144
5.1.2  兼容与互通性测试	147
5.2  视频会议图像质量测试研究	148
5.2.1  视频图像质量主观测试	149
5.2.2  视频图像质量客观测试	152
5.3  视频会议显示器性能测试研究	156
5.3.1  亮度测试	157
5.3.2  对比度测试	159
5.3.3  色域覆盖率测试	160
5.3.4  清晰度测试	160
5.4  视频会议网络QoS性能测试研究	161
5.4.1  网络时延的基本概念和时延测量原理	162
5.4.2　时延测量中的关键技术和影响因素	163
5.4.3  网络时延测量方法	165
5.4.4  抖动测试方法	166
5.4.5  Smartbits丢包率测量方法	170
5.4.6  利用Ping命令进行快速网络性能测试	174
缩略语	177
参考文献	182

序

视频会议业务作为一项基础电信业务在电信公网和行业专网得到广泛的部署和应用，视频会议业务实现了人们远距离“临场感”彼此交流的愿望，在提高交流效率的同时也极大降低了交流成本。
视频会议系统的技术和相应的标准一直在不断发展中，总体来说主要经历了模拟视频到数字视频、电路交换到IP分组交换、标清视频到高清视频、单一业务到融合业务等发展过程。视频会议技术属于广电领域电视技术与电信领域通信技术相互交叉的学科，随着高清电视技术和宽带通信技术的不断发展，融合应用上述两个领域发展成果的视频会议系统也在不断推陈出新。一方面，视频会议系统的图像分辨率会越来越高，会议的音、视临场感会越来越强；另一方面，用户的接入手段也会越来越丰富，从专业的视频会议终端到手持移动通信终端均可等同无缝地加入视频会议系统中。这样一来，无论人们身在何处，均可方便地得到相应的视频会议服务。
本书写作团队多年来承担中国联通“宝视通”视频会议业务研究和测试，在研究和测试过程中，发现视频会议系统缺乏较为完整的测试体系，通常只将视频会议业务当作一项普通的数据业务。为此，该技术团队通过对测试实践工作的总结，希望能将图像质量评价方法与视频传输技术对其影响有机结合起来，从而形成更为系统的视频会议系统测试评价体系和方法。
本书的内容包括视频会议基础和发展演进、视频会议的多媒体技术基础和电视技术基础、视频会议主要协议框架和视频会议系统测试技术。本书的特色是在介绍视频会议技术基本原理和协议框架的基础上，对视频会议测试方法进行系统性阐述和分析。希望本书的出版，能给从事视频会议系统测试和研究的工程技术人员提供有益的参考，也为视频会议系统测试技术的进一步研究奠定良好的基础。


唐雄燕            
中国联通网络技术研究院首席专家
2013年11月于北京 
前    言

视频会议，是指处于异地的多个个体或群体，通过通信网络和视频设备，彼此实时地交换动态视频和语音，同时辅之以静态图像、文字等材料的交流，从而实现不用身处一室便可实现千里之外的“聚聚一堂”。
视频会议从产生之初至今，正经历着网络技术、用户接入方式、用户体验和使用功能的全方位发展。从网络技术发展的角度来看，视频会议经历了从两点通信到大规模多点通信，从电路交换到包交换的过程，目前正向IMS网络融合的方式演变。从用户的接入方式看，视频会议用户接入从简单的电路接入发展到无线、以太网、光纤等多种接入手段。从实际的用户体验来看，已经从模拟电视技术发展到数字电视技术，从标清视频发展到高清视频。特别是近年来发展起来的高清“网真”会议系统，几乎可以使电子会场“乱真”，与会者往往忘记自己是处在“虚拟”的会场中。从视频会议的使用功能来看，从简单的视频和音频信号交换的单一功能，发展到能模拟实际会场并全面支持用户实际交流所需的各项功能。
视频会议作为电信公网与行业专网的一项重要业务，正随着高清电视技术和宽带通信技术的发展而得到广泛的推广应用。因此，在国家大力推进节能减排和可持续发展的今天，推广视频会议，无疑是顺应时代发展潮流、节约成本、提高效率的重要举措。
视频会议技术是集电信网络通信技术与电视视频技术相融合的交叉学科，同时涉及电信领域和广电领域相关标准。目前，电信运营商视频会议业务处于重要发展期，但缺乏视频会议系统的完整测试体系，内容指标测试也并不十分深入。希望本书的出版，能较为系统地介绍视频会议所涉及的图像视频技术和测试评估方法，为广大从事视频业务的电信运营工程技术人员在测试时提供一定的帮助和参考，从此摒弃把视频会议业务简单地作为一种电信数据业务的笼统思维方式。
本书共5章，第1章主要介绍视频会议的发展历程、主要功能和典型构成；第2章描述光度学和色度学的相关知识；第3章介绍现代电视技术基础，第2、3章的内容是视频技术的理论和技术基础；第4章重点介绍视频网络技术，重点对H.323会议技术、SIP会议技术和基于IMS的会议技术所涉及的协议流程进行介绍；第5章阐述视频会议系统测试技术，对视频会议系统功能测试、单节点设备性能测试、视频图像质量评测、视频网络QoS指标测试进行详细的阐述。其中，第1～3章和第5章的前3节由王湘宁编写，第4章4.1节由顾晓鹏编写，第4章4.2、4.3节由陈华磊编写，第5章5.4节由卢洪勇编写。全书由王湘宁统稿。宋雪娜、多红月也参与了本书的编写工作，提供了相关技术资料，主要负责图表制作工作。
本书的编撰以中国联通“宝视通”视频会议测试项目为基础，在编写的过程中得到了华为公司、Polycom公司等相关视频会议设备厂商的协助，在此向其表示诚挚的谢意！
鉴于作者水平，书中难免会存在片面甚至错误之处，还望业界及相关领域专家予以批评指正！


编著者     
2013年11月于北京

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视频会议系统原理与测试