其他的就不清楚了，但是中国的所谓研究都是在表面的，国情如此。
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基于Access Grid的通用视频会议系统研究
1 引言
随着人们对视频和音频信息的需求愈来愈强烈,追求远距离的视音频的同步交互成为新的时尚。基于计算机网络技术，视频会议系统发展迅速，成为各国政府和企业的关注的热点，据国际多媒体通信协会(MMTA)统计,全球视频会议市场2002年的销售额已经超过102亿美元，视频会议系统使人们拥有了前所未有的信息采集能力和“面对面”交流的可视通信工具。但是目前各种视频会议系统均通过构造虚拟会议室让自己的用户群体通过网络参加会晤，这些系统都有各自的体系结构和实现条件，导致不同系统的虚拟会议室之间很难连通，在网络上形成了很多“会议孤岛”，于是在与高性能计算有关的学科交叉领域，具有划时代意义的新生事物——“网格”便应运而生。“网格”代表一种先进的技术和基础设施，支持动态变化的、拥有多个部门或团体的复杂虚拟组织（Virtual Organization）中不同资源的共享和协作。本文研究的重点是借助网格提供的无缝的、集成的计算和协作环境，来解决视频会议系统之间的“会议孤岛”问题，使得多个异构会议系统的用户群组可以在一个通用的视频会议系统中进行音视频的交互。
2 Access Grid的简介
Access Grid作为网格的一个扩展，是由美国Argonne国家实验室率先研究和开发的,其设计目的是提供一个支持大规模的组与组之间协同工作的平台。自1999年Access Grid首次亮相以来，它一直是网格研究的重点，支持Access Grid的标准节点己经发展到全球150多个。
2.1 Access Grid的涵义
Access Grid是一种用于支持在网格上进行组与组之间的分布式的交互和协同工作的基础设施和软件技术。Access Grid把异构的各种资源通过网格的技术组织起来，提供一个支持组与组之间大规模协同工作的环境。与传统的视频会议系统或其他的协同工作环境不同，Access Grid将提供一种更强的远程沉浸感(Immersive)，它通过大规模的投影屏幕以及环境声音的自然采集使参与交互和协作的人员产生非常逼真的临场感，增加了协同工作的效率。同时，Access Grid还可以在支持协同工作软件的帮助下允许其他类型的资源共享，比如桌面、特定的应用程序以及仪器设备等。
2.2 Access Grid系统的功能
Access Grid系统环境要求不影响各节点本地的管理和自主性，不改变原有的操作系统、网络协议和服务等，保证用户和远程节点的安全性，允许远程节点选择加入或退出网格系统，尽量使用已存在的标准的技术，以便与已有的应用兼容，并能提供可靠的容错机制。一个理想的Access Grid系统应类似当前的Web服务，可以构建在当前所有硬件和软件平台上，给用户提供完全透明的协作环境。对用户而言，它把众多异构的资源变成了同构的虚拟协作环境。为此，Access Grid系统的设计需要有以下主要功能：
（1）Access Grid建构在现有的网格服务体系结构之上，能集成现有的网格基础服务，开发专门用于在网格上支持组与组之间协作的工具。
（2）Access Grid能进一步改善用户的体验，集成高端的可视化环境，建构一个远程的半沉浸环境，提供比传统的桌面视频会议系统更好的现场感。
（3）Access Grid能使用基于IP数据包的视频和音频传输，其大部分的软件都是开放源代码的，并能利用现有的一些开放源代码（Open Source)的工具。
（4）Access Grid能支持和管理多个组之间的会议，并且辅助以提供自然的远程交互和协作的工具。
（5）Access Grid能支持组与组之间的交互和协作，能建立团队和资源之间进行交互和协作的虚拟空间。
3 Access Grid的基本架构
3.1 Access Grid的硬件架构
Access Grid作为网格的扩展部分，由多个Access Grid节点（Access Grid Node）连接而成，一个节点提供了一组人对Access Grid的访问和使用，每个节点包括了多媒体数据的采集和呈现、交互式应用环境、面向Access Grid中间件的接口等方面，在各节点之间的多个音频和视频数据流，以及节点对视频和音频的呈现使得人们可以在一个半沉浸的环境中自由交流。目前，它能支持从2~20个节点参加的视频会议，能最多同时交换80个视频流。Access Grid的硬件架构可分成4种:完整型（Advanced Note）、一般型（Room Node）、PC型（Desktop Node）、笔记型（Laptop Node）等，可依照不同需求建置各种类型的Access Grid架构。
Access Grid系统架构包含显示服务器、视频采集服务器、音频采集服务器及控制服务器,一个节点硬件上包括多台计算机（各有不同的用途）、投影仪、麦克风、扬声器、耳机、回音消除器等。
显示服务器（Display Computer）：连接3个投影仪，运行显示资源管理软件，负责输出图像,运行支持虚拟会场的客户端软件。
视频采集服务器（Video Capture)：连接摄像头，负责视频采集，运行视频资源管理软件。
音频采集服务器（Audio Capture)：连接回波消除器，使用Rat软件来压缩和传输音频数据。
控制服务器(Control Computer):主要用于运行回波消除器的控制软件。
3.2 Access Grid的软件架构
Access Grid的软件架构主要包括4个方面内容：虚拟会场(Virtual Venue)管理、节点管理(Node Management)、网络服务(Network Service)以及应用层服务(Application Service)。
虚拟会场(Virtual Venue)：提供一个持久的可用于交互的虚拟空间，可以理解为对应于网格概念中的一个虚拟组织，人们可以在这个数字的空间中与别人进行交互。虚拟会场还具有持久性，持久的虚拟会场的设计相对于在需要时动态创建一个会场来说，减少了创建时的高负荷的操作，提高了效率，所以，虚拟会场是一个提供了交互环境的持久的数字空间。
网络服务(Network Service)：提供Access Grid节点访问虚拟会场和使用其他服务的能力，网络服务所要解决的问题包括:怎么样取得数据；在一个数据流中应该采用怎样的数据格式；结果数据存放何处；哪些用户被授权使用服务。
节点管理(Node Management)：管理分布在Access Grid节点上的资源，包括硬件和节点提供的服务，使得用户可以方便地配置和管理自己的Access Grid节点上的服务，同时还可以支持远程控制节点。
应用层服务(Application Service)：提供Access Grid的扩展性。通过标准的服务描述以及服务注册，这样的服务可以在虚拟会场中出现，虚拟会场中的人们可以使用这些服务所提供的功能。通过增加新的支持协同工作的应用层服务，可以在Access Grid上提供更好的协同工作的机制。
4 基于Access Grid的通用视频会议系统的设计
目前基于IP网络的视频会议系统有3类:a.基于H.323协议的会议系统；b.基于SIP协议的会议系统；c.基于IETF MMUSIC会议框架和IP Multicast技术的会议系统。这3类视频会议系统均通过构造虚拟会议室让自己的用户群体通过网络参加会晤，然而这些系统都有各自的体系结构和实现条件，导致不同系统的虚拟会场之间很难连通，在网络上形成了很多“会议孤岛”。Access Grid最主要的特点就是支持大规模的异构的组与组之间的协作，提供一个半沉浸的协同工作环境。Access Grid节点能够提供专门用于支持异构组织协同工作的虚拟会场，整合网络上异构的视频会议系统，把各个“会议孤岛”互连起来，使得多个异构会议系统的用户群组可以在一个通用的视频会议系统中进行音视频交流，并且支持异构会议系统的用户使用原系统的客户端参加会晤。它能配合支持组播的高速的网络连接和较好的可视化环境，提供比传统的视频会议系统更具有现场感的沉浸环境。参会人员可以在多个视频、音频捕捉设备的帮助下，更加自由地在虚拟会场与其他视频会议系统中的人员进行交互，打破单一视频会议系统的种种限制。基于Access Grid的通用视频会议系统的设计框架如图3所示。
该系统包含一个会晤中心和若干个组，使用分级管理的方式。整个系统分为两级，第一级是中心管理级，由会晤中心控制各个组。会晤中心提供多种网络服务，并组织各个组之间的会晤；第二级是组管理级，每个组包含一个代理节点和若干个用户节点，由代理节点管理所有用户节点，组织他们加入会晤和收发多媒体数据流。代理节点包括协同控制服务器和媒体服务器，用户节点是能够接收和发送媒体数据的客户机。为了把基于不同协议实现的视频会议系统与本系统互通起来，系统为这些异构的视频会议系统创建代理节点，使用代理机制把它们封装成为本系统的若干个组，称为External Group，而包含本系统客户机的组称为Local Group。Local Group和External Group都提供一致的Access Grid操作界面，因此会晤中心对这两类组的处理方法是一样的，即所有参与会晤的组的地位是平等的，它们可以与会晤中心交互。新建的组（New Group）通过调用会晤中心目录服务中的注册方法，将自己加入到Group注册列表中。异构视频会议系统也可以自行创建代理节点，在节点上部署Access Grid协同管理，并且调用会晤中心提供的方法在中心的目录服务上登记，则会晤中心可以自动地把该会议系统集成进来。
5 结束语
基于Access Grid的通用视频会议系统可以实行分组管理，各个组可以根据网络环境和地域因素灵活部署，具有较好的扩展性。各种异构视频会议系统可以被封装成本系统的若干个组，通过Access Grid技术整合在一起，实现不同通信群组大规模音视频协同交流的目标。
这种基于Access Grid的全新的组与组之间的交互和协作方式，使异构的视频会议系统之间的互通成为可能，因此Access Grid的优势是显而易见的，今后它将是更多领域的研究和开发重点。 |
发表于 2006-10-8 23:33
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发表于 2006-10-8 23:43
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