IP视频会议系统中MCU容量测试方案的分析

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在ip视频会议系统中，mcu（多点控制单元）是一个关键的组成部分，其性能对视频会议的质量有比较大的影响。基于此，本文重点对IP视频会议中MCU容量测试方案进行分析探讨。

【关键词】IP视频会议 MCU容量测试 方案 分析

在视频会议系统中，MCU是系统中一个重要的设备，设备的性能对视频会议系统的质量均有比较大的影响。在实际使用过程中，如果MCU中接入的终端数量在允许的范围中，视频会议就可以顺利开展。但是，接入终端的数量大于允许容量时，会影响视频会议的正常开展，影响输出视频和音频的质量。因此，要将MCU接入的用户数量控制好，对MCU的容量大小进行检测。

1 影响MCU容量的主要因素

在IP视频会议系统实际运用的过程中，视频传输速度的快慢、带宽资源的情况、软件自身的性能、电脑设备的性能等都会对MCU容量造成影响。由于MCU需要接收信息、处理视频信息和发送视频信息，视频信息发送过程中需要耗费大量的带宽。因此，网络资源的可用量就成为了影响MCU容量的主要因素。在同一带宽资源下，同样质量的视频信号的传输速度越慢，可用接入的MCU终端数量就越多。而在相同的传输速度下，MCU中可以连入终端的数量和带宽资源成正比。

在设计MCU时，一般会取内存中的一部分作为缓冲区来对需要发送的临时音频流和视频流进行存放，要求设备可以在短时间内对音视频信息进行处理，将各类信息发送到各个终端。所以，电脑设备的CPU性能和内存大小对MCU程序有比较大的影响。当内存量过低或CPU性能比较差的时候，如果不能快速处理音频信号和视频信号，会导致声音和图像存在严重的失真情况。此时，为了达到使用需求，需要降低MCU的接入终端数量，导致MCU容量变小。此外，MCU软件的性能也是影响MCU容量的一个关键性因素。在所有外部条件都确定的情况下，MCU软件自身的性能和接入终端的数量成正比，MCU软件在GPU图形处理方面的能力越强，可以接入的终端数量也就越多。

虽然，影响MCU容量大小的因素非常多，但是MCU容量大小和这些因素之间的关系还不够明确，为了保证IP视频会议的系统性能，还需要进一步对MCU容量的测试方案进行分析探讨。

在制定MCU测试方案时，重点考虑以下两个技术问题：

（1）利用一个IP地址实现终端行为的模拟。

（2）如何准确的按照视频和音频信号的质量来对MCU的容量来进行分析。

2 设计MCU容量的测试方案

2.1 设计和选择测试设备

根据MCU可以同时进行多路呼叫和接收的特点，设计使用MCU容量测试软件来对MCU容量进行测试。测试仪主要有下面几个方面的特点：

（1）可以对多个终端行为进行模拟，并且每一个终端都需要具有接收呼叫、发出呼叫等H.323终端，每一个模拟的终端要要素互相独立的，也就是说当其中一个模拟终端行为出现问题时，不会对其他的模拟终端行为造成影响。

（2）测试仪器的所有功能都要在已有H.323协议的基础上顺利实现，并可以和所有可以按H.323协议进行通信的构件进行通信。

根据测试要求，测试仪可以对n个终端的行为进行模拟，并且可向MCU发起n次呼叫，并对MCU发起的呼叫进行接收。当MCU和测试仪建立呼叫连接后，MCU的音频媒体和视频媒体都可以和各路呼叫进行连接。由于MCU可以同时进行多路呼叫，并且可以对多路呼叫进行接收，所以，在进行MCU测试仪进行设计时，以MCU的这个特点为基础设计出MCU呼叫模拟器，将其看做测试设备来对终端进行模拟，然后使用其呼叫MCU，建立MCU模拟呼叫设备和被测设备之间的视频通道。考虑到MCU设备IP数量有限，在此基础上改造过的MCU设备的IP地址数量也是有限的，所以，还是无法达到MCU全部识别模拟器模拟的虚拟终端，为了达到测试目的，还需要对使用辅助测试设备。

2.2 选择辅助设备

由于MCU可以通过终端别名对其他呼叫进行接收或者对模拟设备进行呼叫，并且可以在公共网闸上为MCU注册多个别名，因此，可以模拟测试仪所模拟的虚拟终端也可以通过在公共网闸注册的别名来进行标示。并且公共网闸在容量和性能方面均比MCU好，不会受网络限制，因此，利用公共闸网作为辅助设备不会的测试结果造成影响。另外，由于MCU测试仪和MCU缺乏声音和图像的获取功能，因此还要使用两个终端A和B分别来对音频信号和视频信号进行接收。由于计算机的性能会影响MCU容量，因此在测试过程中需要使用具有良好性能的计算机。

2.3 设计测试仪的功能

MCU测试仪要可以识别接收到的别名、选择性的发送别名。另外，MCU测试仪还要具有多路呼叫的发起和接收功能，并且可以通过已经建立好的呼叫连接上对音频媒体流和视频媒体流来进行传送，并且可以对视频进行交换。

3 测试流程设计

MCU测试流程图如图1所示。在进行测试时，先在公共网闸上注册别名，注册数量为n+1个，假设每一个虚拟终端的别名都是单独存在的。此外，在公共网闸上分别为两个终端A和B以及测试的MCU注册一个别名。完成注册工作后，在被测的MCU上登录终端B，然后分别在MCU上登录模拟呼叫器的n+1个虚拟终端，并将终端A和被测MCU在模拟呼叫器上进行登录。这时终端B、终端A、被测试的MCU以及MCU模拟呼叫器上的虚拟终端就构成了会议系统。

组成呼叫系统后，就可以进行呼叫连接，使终端A对MCU对呼叫器上的虚拟终端0进行模拟呼叫，并持续保持一段时间的呼叫连接。然后，对0以外的所有虚拟终端按照在公共网闸上注册的名字顺次对被测的MCU进行呼叫，并顺次和被测MCU连接。建立好连接后，要对其进行保持。使用MCU模拟器对虚拟终端进行被测MCU呼叫时，每进行一次呼叫，都需要向MCU发送独立的别名，而且要保证每一次发送的别名不一样。如此就可以更好的对虚拟终端进行区分。这时被检测的MCU就和模拟呼叫器进行了n次呼叫连接。使用C1标示被测MCU和虚拟终端1的呼叫连接，使用C2标示被测MCU和虚拟终端2的连接，顺次推算，被测MCU和虚拟终端n建立的通信连接使用Cn来进行标示。然后开始输送视频流和音频流，当连接全部都建立完成并保持通信后，实际终端A会将音频信号和视频信号发送至虚拟终端0，并由虚拟终端0在对这些音视频信号进行n次复制，并将信号转发到第n个MCU模拟呼叫器虚拟终端的缓冲区中，然后虚拟终端和C1、C2…Cn的音频通道建立连接后，向被测MCU发送音频流和视频流，然后再由被测MCU按照规定要求把虚拟终端1，2…n将输送过来的音频流传递给终端B，并在终端B上进行显示。这时，可以分析终端B上音频信号和视频信号的质量情况，来分析被测MCU最大容量值。多次重复上述过程，当终端B上的音频信号或者视频信号出现卡顿、中断等现象时，所得出的值就为被测MCU的容量大小。

4 结论

在视频会议中，MCU容量是一个非常关键的组成部分。其可以实现对视频会议进行多点管理，并且可对视频信号和音频信号进行接收、转发和处理。MCU的性能对会议质量有比较大的影响。作为评价MCU性能的主要参考标准，MCU容量受计算机设备性能、带宽资源、软件自身性能影响比较大。由于当前MCU容量还没有一个公式可以准确计算出来，因此，文章根据这一问题，设计出了一个对MCU容量进行检测的方法。实践证明，此方法是可行的，不仅很好的对MCU容量测试问题进行了解决，而且测试过程中不需要很多资源，测试方法实用性高。

参考文献

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[3]焦庆春，谢俊，张文研.采用IP网络传输的视频会议系统的主要指标与测试方法[J].中国测试技术，2005，（05）：83-84.

作者简介

杜从宾（1981-），男，山东省郯城县人。大学本科学历。现为中铁十二局集团有限公司工程师，从事企业信息化工作。

作者单位

中铁十二局集团有限公司 山西省太原市 030024