視頻會(huì)議系統(tǒng)在江西省天然氣管網(wǎng)的應(yīng)用

李紅

［摘 要］視頻會(huì)議系統(tǒng)是指兩個(gè)或兩個(gè)以上不同地方的個(gè)人或群體,通過(guò)傳輸線路及多媒體設(shè)備,將聲音、影像及文件資料互傳,實(shí)現(xiàn)即時(shí)且互動(dòng)的溝通,以實(shí)現(xiàn)會(huì)議目的的系統(tǒng)設(shè)備。本文首先對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹,并結(jié)合其在江西省天然氣管網(wǎng)應(yīng)用為例,對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、系統(tǒng)功能進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。

［關(guān)鍵詞］視頻會(huì)議；遠(yuǎn)程控制；網(wǎng)絡(luò)

［中圖分類號(hào)］TP07［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A［文章編號(hào)］1005-6432（2012）32-0091-02

1 項(xiàng)目背景

我公司天然氣管網(wǎng)一期工程圍繞鄱陽(yáng)湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)規(guī)劃建設(shè),該工程涉及南昌、九江、景德鎮(zhèn)、鷹潭、撫州、宜春、上饒、新余等8個(gè)區(qū)市、22個(gè)縣(市、區(qū)),干線全長(zhǎng)876千米,支線全長(zhǎng)255千米,共設(shè)28座分輸站,30座截?cái)嚅y室和5個(gè)CNG加氣母站。為了實(shí)現(xiàn)信息化,保證信息的快速、高效的傳輸,管道沿線各個(gè)站場(chǎng)內(nèi)設(shè)置視頻會(huì)議系統(tǒng),主會(huì)場(chǎng)位于南昌末站(調(diào)控中心),其余站場(chǎng)設(shè)為分會(huì)場(chǎng),以管線光纜為傳輸媒質(zhì),通過(guò)光傳輸設(shè)備,建立管道專線視頻會(huì)議系統(tǒng)。

2 系統(tǒng)構(gòu)成

2.1 視頻會(huì)議終端設(shè)備

視頻會(huì)議終端設(shè)備主要包括視頻輸入/輸出設(shè)備、音頻輸入/輸出設(shè)備、視頻編解碼器、音頻編解碼器、信息通信設(shè)備及多路復(fù)用/信號(hào)分線設(shè)備等。其基本功能是將本地?cái)z像機(jī)拍攝的圖像信號(hào)、麥克風(fēng)拾取的聲音信號(hào)進(jìn)行壓縮、編碼,合成為64～1920kbps的數(shù)字信號(hào),經(jīng)過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò),傳至遠(yuǎn)方會(huì)場(chǎng)。同時(shí),接收遠(yuǎn)方會(huì)場(chǎng)傳來(lái)的數(shù)字信號(hào),經(jīng)解碼后,還原成模擬的圖像和聲音信號(hào)。

（1）視頻輸入設(shè)備:其包括攝像機(jī)、錄像機(jī),攝像機(jī)主要有主攝像機(jī)、輔助攝像機(jī)和圖文攝像機(jī),系統(tǒng)視頻輸入口應(yīng)不少于4個(gè)。主攝像機(jī)采用會(huì)議攝像自動(dòng)追蹤系統(tǒng),自動(dòng)攝像系統(tǒng)可以自動(dòng)跟蹤發(fā)言者(攝像機(jī)與發(fā)言單元實(shí)現(xiàn)同步),自動(dòng)實(shí)現(xiàn)鏡頭角度的變化,改變焦距等功能,并將該發(fā)言者的個(gè)人圖像,以視頻信號(hào)形式送至視頻及投影機(jī),投射在大屏幕上。

（2）視頻輸出設(shè)備:其包括監(jiān)視器、投影機(jī)、電視墻、分畫(huà)面處理器等。會(huì)議室畫(huà)面的顯示方式分為單畫(huà)面和雙畫(huà)面2種,單畫(huà)面顯示方式:只有一臺(tái)監(jiān)視器顯示所接收到的對(duì)端場(chǎng)面或人物;雙畫(huà)面顯示方式:由一臺(tái)數(shù)據(jù)終端設(shè)備的兩臺(tái)監(jiān)視器顯示對(duì)端的兩個(gè)畫(huà)面,一臺(tái)監(jiān)視器顯示對(duì)端發(fā)言人圖像,另一臺(tái)監(jiān)視器則可用于顯示對(duì)端送來(lái)的圖文或文件等。

（3）音頻輸入/輸出設(shè)備:其主要包括話筒、揚(yáng)聲器、調(diào)音設(shè)備和回聲抑制器等。

（4）視頻解碼器:其一方面對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行制式轉(zhuǎn)換處理以適應(yīng)不同制式系統(tǒng)直通;另一方面對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字壓縮編碼處理,以適應(yīng)窄帶數(shù)字信道的傳送,還支持多點(diǎn)會(huì)議電視系統(tǒng)的多點(diǎn)控制單元多點(diǎn)切換控制。視頻編解碼器宜以全公共中間格式(CIF)或1/4公共中間格式(QCIF)的方式處理圖像。在特定條件下,也可采用CTX或CTX PLUS等其他編解碼方式,但必須與CIF，QCIF兼容,便于按用戶的不同要求選用合適的編解碼方式。

（5）音頻編解碼器:其主要對(duì)模擬音頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化編碼處理,以進(jìn)行傳送。音頻編解碼器應(yīng)具備對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行pcm,adpcm或ld-celp編解碼的能力。

（6）多路復(fù)用/信號(hào)分線設(shè)備:其將視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號(hào)組合為傳輸速率為64～1920kbps的數(shù)據(jù)碼流,成為用戶/網(wǎng)絡(luò)接口兼容的信號(hào)格式。

2.2 數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)

基于我公司天然氣管網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和建設(shè)目標(biāo),采用H.323標(biāo)準(zhǔn)?；贖.323協(xié)議的視頻會(huì)議系統(tǒng)通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)經(jīng)IP(路由器)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信,因此除支持H.320協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)可以使用外,還可以使用幀中繼和ATM網(wǎng)絡(luò)。

2.3 多點(diǎn)控制設(shè)備(MCU)

多點(diǎn)控制設(shè)備(MCU)設(shè)置在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)處,供多個(gè)地點(diǎn)的會(huì)議同時(shí)進(jìn)行相互間的通信,工作速率為64kbps～2mbps。多點(diǎn)控制設(shè)備是進(jìn)行多點(diǎn)會(huì)議電視的必需設(shè)備,主要功能是:完成多路視頻/音頻數(shù)據(jù)流的處理與交換,選擇源數(shù)據(jù)流進(jìn)行廣播,同時(shí)提供多種會(huì)議控制功能?；诮魇√烊粴夤芫W(wǎng)內(nèi)部的IP網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),各會(huì)場(chǎng)站點(diǎn)通過(guò)內(nèi)部專用傳輸網(wǎng)絡(luò)接至MCU的用戶端口。各個(gè)分會(huì)場(chǎng)配備720P視訊設(shè)備及配套件,實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的HD高清視頻會(huì)議。在中心會(huì)場(chǎng)布置一臺(tái)錄播服務(wù)器,能夠?qū)?shí)時(shí)會(huì)議的情況(包括輔流)錄制下來(lái),以供直播或點(diǎn)播。

3 系統(tǒng)功能

3.1 XGA輸入和輸出

本系統(tǒng)終端提供高分辨率的(1280×1024)XGA輸入和輸出接口,用戶可以直接把自己電腦中信息傳遞到系統(tǒng)中,可以和會(huì)議中所有的用戶共享信息。整個(gè)過(guò)程不通過(guò)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換設(shè)備,全程數(shù)字化,可以大幅度提升顯示效果。利用終端的XGA輸出功能,用戶可以直接把遠(yuǎn)地的數(shù)字信號(hào)通過(guò)投影儀等數(shù)字顯示設(shè)備顯示。

3.2 智能雙流傳送

本系統(tǒng)提供智能雙流傳送的功能,用戶可以同時(shí)把1路計(jì)算機(jī)內(nèi)容＋1路活動(dòng)圖像或2路活動(dòng)圖像同時(shí)傳遞到遠(yuǎn)端,實(shí)現(xiàn)全線電視會(huì)議：音視頻會(huì)議、電子數(shù)據(jù)、圖文數(shù)據(jù)等。系統(tǒng)簡(jiǎn)單、智能,可以徹底拋棄數(shù)據(jù)會(huì)議等復(fù)雜難用的媒體傳送技術(shù)。配合即插即用的XGA輸入輸出,可以為用戶提供全景交互式會(huì)議,大大地豐富了會(huì)議的內(nèi)容。

3.3 會(huì)議安全措施

本系統(tǒng)提供多層次的保密措施,在信令層,提供了GK注冊(cè)、主叫呼集、終端會(huì)議控制、終端遠(yuǎn)程控制、終端配置等多重口令保護(hù),可以保證用戶信令處于安全狀態(tài)。

3.4 多畫(huà)面支持

本系統(tǒng)采用了數(shù)字多畫(huà)面合成技術(shù),系統(tǒng)全面提供1、2、3、4、6、8、9、13、16等10種不同的畫(huà)面顯示模式,在會(huì)議過(guò)程中,多畫(huà)面的格式可以通過(guò)主席或管理員隨意切換,同時(shí)會(huì)議過(guò)程中也可以在單/多畫(huà)面之間自由切換。在多畫(huà)面顯示中,支持多畫(huà)面VIP模式,即通過(guò)語(yǔ)音激勵(lì)方式將發(fā)言會(huì)場(chǎng)的圖像自動(dòng)顯示在多畫(huà)面中的大畫(huà)面(VIP畫(huà)面)中,且在會(huì)議中VIP畫(huà)面是動(dòng)態(tài)調(diào)整,隨時(shí)將當(dāng)前發(fā)言的會(huì)場(chǎng)顯示為VIP畫(huà)面,大大增強(qiáng)了會(huì)議的臨場(chǎng)效果。

3.5 多點(diǎn)攝像機(jī)控制(FECC)

系統(tǒng)全面支持遠(yuǎn)程攝像機(jī)控制,主席會(huì)場(chǎng)可以對(duì)其他各個(gè)分會(huì)場(chǎng)的攝像頭進(jìn)行遠(yuǎn)程控制(上下左右、遠(yuǎn)近、調(diào)焦)以及位置預(yù)置等；支持對(duì)遠(yuǎn)端多個(gè)視頻源的選擇和控制。

3.6 全方位中文支持

系統(tǒng)支持遙控器輸入中文字幕、中文會(huì)場(chǎng)等功能,確保用戶方便易用。

3.7 智能流控

系統(tǒng)可以自動(dòng)對(duì)碼流進(jìn)行流量控制,對(duì)于一些沒(méi)有其他終端觀看其圖像的終端,則MCU向其發(fā)送信令,降低其發(fā)送視頻碼流帶寬。從而大幅度降低系統(tǒng)使用總帶寬,極大地提高了用戶的網(wǎng)絡(luò)使用率。

3.8 可維護(hù)特性

從方便用戶應(yīng)用和便于維護(hù)角度出發(fā),本系統(tǒng)上做了大量的維護(hù)功能,包括終端設(shè)備多級(jí)環(huán)回測(cè)試,內(nèi)置ISDN、IP網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀,全系統(tǒng)豐富日志功能、遠(yuǎn)程Web、Telnet維護(hù)等,這些功能的提供可以迅速定位問(wèn)題的根源、快速解決問(wèn)題。

4 系統(tǒng)的特點(diǎn)

4.1 高質(zhì)量的會(huì)議效果

(1)圖像質(zhì)量

本系統(tǒng)全面采用H.264圖像編解碼協(xié)議,在同等帶寬下,為用戶帶來(lái)最優(yōu)的圖像效果提升。系統(tǒng)全面采用720P圖像處理技術(shù),大幅度的降低圖像的閃爍現(xiàn)象,進(jìn)一步提高了系統(tǒng)圖像的質(zhì)量,豐富了圖像的細(xì)節(jié),在華為ViewProcessing專利的圖像前處理和后處理技術(shù)基礎(chǔ)上,加進(jìn)了碼率控制策略、抗誤碼技術(shù)、糾錯(cuò)處理技術(shù)、誤碼掩藏處理等新技術(shù),在同樣帶寬下,可以向用戶提供更逼真、更清晰、更流暢的畫(huà)面。

(2)聲音質(zhì)量

本系統(tǒng)支持全方位的語(yǔ)音處理技術(shù)：采用快速自適應(yīng)回聲抵消(AEC)、自動(dòng)增益控制(AGC)和自動(dòng)噪聲抑制(ANS)技術(shù),采用輸入音頻通道獨(dú)立處理技術(shù)、AudioEnhancer(語(yǔ)音增強(qiáng))、VoiceClear(語(yǔ)音清脆化)等語(yǔ)音處理技術(shù),使系統(tǒng)聲音聽(tīng)起來(lái)更加清晰、飽滿和豐富。

4.2 極高的會(huì)議穩(wěn)定性

(1)電源備份

在本項(xiàng)目中,作為主MCU的ViewPoint 8650 配置兩塊電源模塊,分擔(dān)設(shè)備整機(jī)電力負(fù)荷的同時(shí),每一塊電源模塊均可為整機(jī)滿負(fù)荷配置提供充足電力,實(shí)現(xiàn)電源模塊的雙備份。

(2)業(yè)務(wù)板備份

ViewPoint 8650的業(yè)務(wù)板采用業(yè)界流行的信令與媒體流分離處理架構(gòu),當(dāng)處理媒體流的業(yè)務(wù)板出現(xiàn)故障的時(shí)候,系統(tǒng)自動(dòng)把媒體流處理業(yè)務(wù)切換到其他業(yè)務(wù)板上進(jìn)行,會(huì)議不會(huì)中斷,終端側(cè)用戶圖像會(huì)有6秒的短暫停頓；當(dāng)處理信令流的業(yè)務(wù)板出現(xiàn)故障的時(shí)候,系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)把信令流切換到其他業(yè)務(wù)板上進(jìn)行,會(huì)議不會(huì)中斷,終端側(cè)用戶自動(dòng)重新加入會(huì)議,整個(gè)業(yè)務(wù)恢復(fù)可在10秒內(nèi)完成。

(3)IP網(wǎng)口備份

ViewPoint 8650 的每個(gè)單板、ViewPoint 8650C 的主機(jī)都提供了兩個(gè)互為備份的千兆網(wǎng)口,當(dāng)工作網(wǎng)口的線路由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等各種原因出現(xiàn)通信中斷的時(shí)候,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把通信線路從主用網(wǎng)口切換到備用網(wǎng)口,整個(gè)切換時(shí)間只需3～5秒。

(4)芯片備份

ViewPoint 8650的單板和ViewPoint 8650C 主機(jī)里面的芯片可以互為備份,利用華為特有的專利芯片技術(shù),當(dāng)一個(gè)芯片出現(xiàn)故障無(wú)法工作的時(shí)候,系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)用空閑的芯片來(lái)完成工作,對(duì)視頻效果完全沒(méi)有影響。使得視頻會(huì)議得到了芯片級(jí)的保障。

(5)N＋1備份

ViewPoint 8650、8650C 配合會(huì)議管理軟件還可以實(shí)現(xiàn)MCU的N＋1備份,即選擇一臺(tái)MCU為備份MCU,為該視訊網(wǎng)絡(luò)中的多臺(tái)同類型MCU提供備份,當(dāng)某臺(tái)MCU出現(xiàn)重大故障,比如電力供應(yīng)完全中斷,完全無(wú)法為繼業(yè)務(wù),會(huì)議管理軟件判明狀態(tài)后會(huì)立即將會(huì)議切換到該備份MCU上,從而恢復(fù)業(yè)務(wù)繼續(xù)進(jìn)行。此類故障恢復(fù)可以在3分鐘內(nèi)完成。

5 系統(tǒng)的維護(hù)

在我公司的視訊系統(tǒng)中,MCU和終端都是采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),按照電信級(jí)設(shè)備的要求設(shè)計(jì),滿足電信級(jí)設(shè)備要求的穩(wěn)定性,業(yè)務(wù)系統(tǒng)都支持主備倒換,所有的設(shè)備都可以7×24小時(shí)運(yùn)行,系統(tǒng)支持無(wú)人職守方式長(zhǎng)期功能。所以系統(tǒng)所需要的維護(hù)操作主要是維護(hù)視訊系統(tǒng)承載網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量和例行設(shè)備巡查。

點(diǎn)對(duì)點(diǎn)會(huì)議時(shí),兩個(gè)終端直接呼叫對(duì)方的號(hào)碼即可,無(wú)須其他人協(xié)助,如果呼叫失敗,則會(huì)反饋詳細(xì)的失敗信息(類似于對(duì)方忙等),根據(jù)反饋信息,用戶做少許操作即可完成互通。無(wú)須進(jìn)行維護(hù),由使用者自己即可完成。

小規(guī)模會(huì)議時(shí),會(huì)議發(fā)起方通過(guò)主叫呼集方式召集會(huì)議(操作方式簡(jiǎn)單到只需要通過(guò)遙控器選中要開(kāi)會(huì)的會(huì)場(chǎng)即可),呼叫發(fā)起后,業(yè)務(wù)調(diào)度系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)選擇合適的MCU資源,自動(dòng)的完成會(huì)議的召集和終端入會(huì)過(guò)程。會(huì)議過(guò)程中所有操作都可以通過(guò)遙控器由與會(huì)者自行完成,無(wú)須維護(hù)人員干預(yù)。

召開(kāi)大規(guī)模會(huì)議時(shí),為了確保資源能夠有效獲得和保障會(huì)議的效果,在開(kāi)會(huì)前由維護(hù)人員通過(guò)ResourceManager預(yù)約召開(kāi)會(huì)議或采用主叫呼集方式召開(kāi)會(huì)議,會(huì)議召開(kāi)后,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)上只需要在主席會(huì)場(chǎng)處安排一個(gè)維護(hù)人員即可,當(dāng)需要完成諸如會(huì)場(chǎng)切換等操作時(shí),只需要維護(hù)人員通過(guò)遙控器在會(huì)議監(jiān)控器上操作完成。不需要各個(gè)MCU側(cè)和其他終端等會(huì)場(chǎng)有專人維護(hù)操作。

6 結(jié) 論

我公司視頻會(huì)議系統(tǒng)是基于寬帶信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)基礎(chǔ)上運(yùn)行的,系統(tǒng)具有良好的開(kāi)放性和擴(kuò)展性,系統(tǒng)達(dá)到了功能設(shè)計(jì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),滿足了公司生產(chǎn)、治理、服務(wù)等方面的實(shí)際應(yīng)用需求,提高了公司現(xiàn)代化辦公的效率,同時(shí)節(jié)約了原始會(huì)議的開(kāi)銷,為公司創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)效益。