視頻會議圖像質(zhì)量劣化分析

孫佳煒 高松

摘要：南京供電公司視頻會議系統(tǒng)是召開公司電視電話會議和生產(chǎn)晨會的強(qiáng)大技術(shù)支持，同時(shí)也是電網(wǎng)反事故演習(xí)中應(yīng)急指揮系統(tǒng)重要的組成部分。保證該系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行是公司通信專業(yè)人員日常的工作重要組成部分。而圖像質(zhì)量問題是視頻會議正常召開的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。本文借助一起視頻會議圖像延時(shí)的故障，分析了產(chǎn)生圖像質(zhì)量問題的原因，并提出解決此類問題的解決方案。

關(guān)鍵詞：視頻會議 視頻協(xié)議 網(wǎng)絡(luò)帶寬

中圖分類號：F626 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0178-02

隨著公司生產(chǎn)集約化、信息化的逐步深入，召開視頻會議的次數(shù)、參加會議的會場數(shù)量正在顯著增長。目前，南京供電公司視頻會議系統(tǒng)已建成包括生產(chǎn)晨會系統(tǒng)、市到縣會議系統(tǒng)、流媒體會議直播系統(tǒng)、農(nóng)村供電所視頻會議系統(tǒng)等4個子會議系統(tǒng)。同時(shí)，該系統(tǒng)也是轉(zhuǎn)播國家電網(wǎng)公司和省公司電視電話會議的重要一環(huán)。保證該系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行是公司通信專業(yè)人員日常的工作重要組成部分。

1 故障情況

2010年12月，在召開省公司年度安全生產(chǎn)總結(jié)電視電話會議前的視頻會議系統(tǒng)聯(lián)調(diào)中，視頻會議專責(zé)發(fā)現(xiàn)縣公司、生產(chǎn)基地的畫面都不同程度出現(xiàn)馬賽克，甚至有停頓現(xiàn)象。

2 故障分析

南京供電公司視頻會議系統(tǒng)是兩套會議電視標(biāo)準(zhǔn)混合的集成系統(tǒng)。原市轄的五個區(qū)縣公司視頻終端設(shè)備通過市縣傳輸網(wǎng)以H.320標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入位于市公司老大樓視頻會議核心設(shè)備MCU（多點(diǎn)控制單元）E1板；城北、雨花等生產(chǎn)基地，以及市公司新老大樓各會場視頻終端設(shè)備則是通過城區(qū)接入層傳輸網(wǎng)絡(luò)以Ｈ.323標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議接入位于市公司老大樓視頻會議交換機(jī)，并由此連接至核心設(shè)備MCU（多點(diǎn)控制單元）。從下面的視頻會議系統(tǒng)圖我們可以逐段分析故障產(chǎn)生的原因（如圖1）。

2.1視頻終端設(shè)備原因

視頻會議系統(tǒng)設(shè)備主要為分布在各個會場的視頻終端設(shè)備，它是用來接收遠(yuǎn)端會議信號至?xí)霾l(fā)送本端會議音視頻信號至遠(yuǎn)端會場。由于這次故障在各會場都不同程度的出現(xiàn)，我們以畫面質(zhì)量劣化程度最高的城北會議室進(jìn)行測試。我們用備用終端替代原來的終端接入系統(tǒng)，劣化程度并沒有改善。由此說明該故障不是因外部站點(diǎn)設(shè)備問題引起的。同樣的方法，我們更換了位于公司主會場的視頻會議終端。因?yàn)樵摻K端是用來接收外部站點(diǎn)音視頻信號至主會場的，同樣也是用來發(fā)送主會場音視頻信號至下級站點(diǎn)。將其更換后，圖像質(zhì)量也沒有改善。

2.2MCU（多點(diǎn)控制單元）設(shè)備原因

MCU是視頻會議系統(tǒng)的核心部分，為用戶提供群組會議、多組會議的連接服務(wù)。我們檢查了該設(shè)備相關(guān)告警指示燈，一切運(yùn)行正常。至此，我們排除了由系統(tǒng)硬件設(shè)備造成圖像質(zhì)量劣化的可能。

2.3傳輸線路原因

主會場與各分會場是通過公司電力通信傳輸網(wǎng)絡(luò)相連的，我們通過資料查找了視頻會議系統(tǒng)所用通道，在傳輸設(shè)備側(cè)并沒有相關(guān)告警，說明視頻會議系統(tǒng)的傳輸層通道不存在問題。

2.4接入層網(wǎng)絡(luò)原因

由于接入會議電視系統(tǒng)的站點(diǎn)數(shù)量不斷增加，ＭＣＵ的接入板卡接口數(shù)量已不能滿足要求。我們通過一臺24口的數(shù)據(jù)交換機(jī)將各站點(diǎn)信號接入并與ＭＣＵ的NET8板互聯(lián)。我們看到在會議進(jìn)行時(shí)，與部分會場連接的交換機(jī)端口時(shí)常出現(xiàn)黃燈閃爍現(xiàn)象，這說明端口有錯誤數(shù)據(jù)包。進(jìn)一步觀察，我們發(fā)現(xiàn)黃燈閃爍的端口也就是圖像劣化的站點(diǎn)。至此，我們確定此次故障源為交換機(jī)這一側(cè)的網(wǎng)絡(luò)問題。

3 故障處理

在會議電視系統(tǒng)建設(shè)初期，只有市公司中心節(jié)點(diǎn)以及5個縣公司。我們將各點(diǎn)信號接入MCU的E1板，通過H.320協(xié)議進(jìn)行視頻的傳輸（H.320作為一個傳統(tǒng)的電視會議標(biāo)準(zhǔn)，過去幾年中已被廣泛地用在窄帶ISDN網(wǎng)以及專線上的窄帶可視電視終端及系統(tǒng)中）。公司專業(yè)化、扁平化的發(fā)展，城北、雨花基地、老大樓602和607會議室相繼接入公司視頻會議系統(tǒng)。省公司根據(jù)工作需要，也將線路器材廠等三個直屬單位接入南京的視頻會議系統(tǒng)，加上近期新大樓電視電話會議室、大會議室、202晨會室的接入，該系統(tǒng)逐漸龐大。

隨著新技術(shù)的出現(xiàn)以及通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的演變。H.320系統(tǒng)已經(jīng)越來越表現(xiàn)它固有的局限性。它僅僅是窄帶可視電視終端的定義，主要應(yīng)用于電視交換的網(wǎng)絡(luò)上，和傳輸網(wǎng)絡(luò)本身有著密切的關(guān)系，傳輸網(wǎng)不同，每一臺H.320終端（包括MCU）需要更換網(wǎng)絡(luò)接口卡，而且有時(shí)需要在第二層協(xié)議上做相應(yīng)的修改，造成軟硬件的更換，升級成本增加。因此，在后來的會議電視系統(tǒng)擴(kuò)容中，我們均采用了更為先進(jìn)的H.323（基于包的多媒體通信系統(tǒng)）協(xié)議進(jìn)行信號傳輸。我們將采用該協(xié)議的站點(diǎn)信號全部接入一臺數(shù)據(jù)交換機(jī)上，并將該交換機(jī)與MCU的net8板（采用H.323協(xié)議）相連，從而保證采用不同協(xié)議站點(diǎn)、不同速率站點(diǎn)之間信號的有效傳輸。

端口數(shù)據(jù)丟包的現(xiàn)象，根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)判斷應(yīng)該是端口設(shè)置的問題。我們通過命令查看交換機(jī)端口當(dāng)前的雙工模式為百兆半雙工。在這種情況下網(wǎng)絡(luò)就會出丟包等問題，導(dǎo)致畫面出現(xiàn)馬賽克，甚至畫面停頓現(xiàn)象。我們隨即通過軟件查看了交換機(jī)和終端的網(wǎng)絡(luò)端口設(shè)置，交換機(jī)端口為自動協(xié)商，視頻終端為百兆全雙工。

查閱了相關(guān)資料我們了解到交換機(jī)為了維護(hù)鏈路的正?？捎茫涌谝ㄆ诎l(fā)送脈沖，如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，接口沒有收到脈沖，就進(jìn)入down狀態(tài)，如果兩次收到脈沖，就轉(zhuǎn)為up狀態(tài)，這種脈沖就是normallinkpulse，簡稱nlp.其發(fā)送脈沖的間隔是16ms。百兆接口發(fā)送flp時(shí)，如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)收到了響應(yīng)，那接口可以進(jìn)入百兆模式，如果超時(shí)沒有收到flp，只收到nlp，轉(zhuǎn)而向下兼容，發(fā)送nlp，轉(zhuǎn)為10兆模式，而雙工問題是在flp中進(jìn)行的，在一對接口中，相互發(fā)送flp，在flp中有個“速率雙工能力”字段，2個接口就是靠這個字段來協(xié)商雙工問題的，而要能保證兩者進(jìn)行協(xié)商，前提是任何一方都不能手工指定雙工，否則這個“速率雙工能力”將被忽略，可能造成無法協(xié)商正確的雙工結(jié)果。

該故障（100兆半雙工）中，100兆是因?yàn)殡p方都發(fā)送flp，而半雙工的原因是手工指定全雙工的一端將flp中“速率雙工能力”字段滯空，另外自動協(xié)商一端無法就雙工能力進(jìn)行協(xié)商，轉(zhuǎn)為半雙工。找到了故障原因，我們隨即將交換機(jī)端口也設(shè)為百兆全雙工，與終端匹配，很快解決了問題。

4 故障總結(jié)

此次視頻會議圖像劣化的故障十分典型，從故障原因來看，是由于交換機(jī)端口配置不正確造成的。但究其本質(zhì)，我認(rèn)為是通信專業(yè)人員把學(xué)習(xí)的重點(diǎn)放在物理層，對上層設(shè)備的理論知識和實(shí)踐能力相對欠缺。隨著公司電網(wǎng)智能化的有序推進(jìn)，通信設(shè)備種類也會有不斷增加，只有掌握廣泛的通信知識才能適應(yīng)公司發(fā)展需要。

參考文獻(xiàn)

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