浙江省高清視頻會(huì)商系統(tǒng)構(gòu)架與軟終端分析

李爽爽

(浙江省氣象信息網(wǎng)絡(luò)中心，浙江杭州310017)

0 引言

浙江省氣象局高清視頻會(huì)商系統(tǒng)依托省市縣3級SDH視頻網(wǎng)，按照高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，省、市、縣3級全系統(tǒng)采用1080 p(1920×1080)的高清分辨率設(shè)備，確保全省高清電視會(huì)商系統(tǒng)在未來一定時(shí)期內(nèi)保持技術(shù)先進(jìn)。

在省級和市級部署高清MCU(多點(diǎn)控制單元)及高清視頻終端，縣(市)級部署高清視頻終端，鄉(xiāng)鎮(zhèn)級配備軟件桌面終端，全系統(tǒng)硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)主視頻流1080 p(1920×1080)高清晰分辨率30幀/s、輔流計(jì)算機(jī)信號(hào)至少達(dá)到 SXGA(1280×1024)高清分辨率，軟件桌面終端支持720 p(1280×720)高清晰分辨率、輔流計(jì)算機(jī)信號(hào)可達(dá)XGA(1024×768)高清分辨率。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.1 總體構(gòu)架

浙江省氣象局高清視頻會(huì)商系統(tǒng)是省市縣3級級聯(lián)架構(gòu)，省級控制中心MCU直接連接地區(qū)級控制分中心MCU，組織高清會(huì)議/會(huì)商。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)邏輯鏈路連通的條件下，省級控制中心可直連縣(市)級高清硬件視頻終端，硬件視頻終端和軟件桌面終端通過省級控制中心多點(diǎn)控制單元(MCU)接口互連，省級控制中心MCU可通過全省氣象視頻網(wǎng)連接盛市級軟件桌面終端用戶，從而形成統(tǒng)一、高效的全省天氣預(yù)報(bào)電視會(huì)商整體系統(tǒng)平臺(tái)。

地區(qū)級控制分中心MCU可直接連接本地高清視頻終端和縣(市)級高清視頻終端，既可參加國家和省級高清視頻會(huì)商或會(huì)議，也可組織本地區(qū)范圍內(nèi)高清會(huì)議/會(huì)商。

各鄉(xiāng)鎮(zhèn)分會(huì)場在筆記本或個(gè)人電腦上安裝軟件桌面終端，通過防火墻穿越的方式，經(jīng)由云應(yīng)用可視會(huì)商平臺(tái)接入地區(qū)級控制分中心MCU，參加氣象部門雙流視頻會(huì)商或會(huì)議。

系統(tǒng)主要由1個(gè)省級高清電視會(huì)商系統(tǒng)控制中心(包含1臺(tái)MCU，1臺(tái)高清終端)，5個(gè)省級會(huì)場(5臺(tái)高清終端，其中機(jī)關(guān)1個(gè)、業(yè)務(wù)樓2個(gè)、8號(hào)樓1個(gè)、應(yīng)急移動(dòng)車1個(gè));11個(gè)市級高清電視會(huì)商系統(tǒng)控制分中心(包含11臺(tái)MCU，11臺(tái)高清終端);82個(gè)縣級會(huì)場(82臺(tái)高清終端)組成，系統(tǒng)的維護(hù)和管理由省、市級控制中心通過各級管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對會(huì)議設(shè)備的統(tǒng)一和分級的管理。

整體結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。

圖1 高清天氣預(yù)報(bào)電視會(huì)商及電視會(huì)議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 省級節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)

全省高清電視會(huì)商系統(tǒng)省級節(jié)點(diǎn)由7部分組成:核心處理子系統(tǒng)、中控子系統(tǒng)、視頻分配切換子系統(tǒng)、音頻分配切換子系統(tǒng)、軟件桌面會(huì)商子系統(tǒng)、輔助子系統(tǒng)、會(huì)商監(jiān)控平臺(tái)子系統(tǒng)。

核心處理子系統(tǒng)

核心處理子系統(tǒng)包括一臺(tái)支持通用通訊、音視頻協(xié)議，主視頻流支持1920×1080 p分辨率，輔流計(jì)算機(jī)信號(hào)可支持SXGA(1280×1024)以上分辨率，且支持手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)接入的的高清MCU、一臺(tái)支持通用音視頻協(xié)議，具備H.239靜態(tài)、動(dòng)態(tài)雙流功能，輔流計(jì)算機(jī)信號(hào)支持SXGA(1280×1024)以上分辨率，且具備一定數(shù)量視頻輸入輸出接口的1080 p高清視頻終端、一臺(tái)高性能1080 p專業(yè)高清攝像頭、一套MCU綜合監(jiān)控管理平臺(tái)。

圖2 視頻分配切換子系統(tǒng)示意圖

中控子系統(tǒng)

中控系統(tǒng)集成所有操作功能，視頻系統(tǒng)操控人員通過圖形化觸控方式控制包括MCU、高清終端、高清投影儀、高清視頻矩陣、數(shù)字調(diào)音臺(tái)等在內(nèi)的高清視頻會(huì)議系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備。

視頻分配切換子系統(tǒng)

采用高清數(shù)?；旌暇仃嚕骶仃囍С?2路信號(hào)輸入、輸出。解決視頻信號(hào)多格式兼容問題。視頻信號(hào)由高清混合矩陣輸出時(shí)，根據(jù)顯示設(shè)備不同的高清輸入接口，配不同的輸出模塊。視頻分配如圖2所示。

音頻分配切換子系統(tǒng)

省級控制中心使用8×8數(shù)字式調(diào)音臺(tái)，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的數(shù)字調(diào)節(jié)與切換，如圖3所示。

軟件桌面會(huì)商子系統(tǒng)

軟件桌面會(huì)商子系統(tǒng)支持ITU H.323和IETF SIP通訊協(xié)議;支持 H.263、H.263+、H.264視頻協(xié)議，圖像編解碼分辨率可達(dá)720 p;支持 G.711、G.722、G.722.1、G.722.1C 等音頻協(xié)議，高清音頻ITU 20 khz以上;支持H.239國際標(biāo)準(zhǔn)雙流協(xié)議，可以同時(shí)傳輸XGA(1024×768)分辨率的輔流和高清720 p主流信號(hào)，會(huì)議帶寬范圍:56 kbps～2 Mbps兼容個(gè)人電腦、筆記本電腦和標(biāo)準(zhǔn)USB接口攝像頭，支持任意調(diào)節(jié)圖像顯示界面。

圖3 音頻分配切換子系統(tǒng)示意圖

軟件桌面會(huì)商子系統(tǒng)為C/S架構(gòu)，server服務(wù)端核心設(shè)備部署在省級控制中心，client客戶端包括省級視頻局域網(wǎng)和全省氣象視頻網(wǎng)兩部分，分別對應(yīng)省局機(jī)關(guān)和省局業(yè)務(wù)樓桌面會(huì)商用戶以及全省各地區(qū)級氣象部門桌面會(huì)商用戶。

輔助子系統(tǒng)

主要包括控制臺(tái)系統(tǒng)其中，控制臺(tái)系統(tǒng)是日常省級控制中心技術(shù)人員操作系統(tǒng)的操作臺(tái)，操作臺(tái)安裝設(shè)備控制軟件、監(jiān)控平臺(tái)。包括:

數(shù)字調(diào)音臺(tái)控制界面

控制PC機(jī):MCU控制、視頻矩陣、數(shù)字調(diào)音臺(tái)、VGA控制音頻矩陣、值班記錄軟件、MPEG采集值班電話

會(huì)商監(jiān)控平臺(tái)子系統(tǒng)

為便于全網(wǎng)的維護(hù)與保障，考慮建設(shè)由電視墻服務(wù)器及監(jiān)視屏組成的監(jiān)控平臺(tái)。監(jiān)控操作平臺(tái)是日常省級控制中心技術(shù)人員操作系統(tǒng)的操作平臺(tái)，為了方便會(huì)商、會(huì)議時(shí)保障人員的監(jiān)控和操作，控制平臺(tái)安裝設(shè)備控制軟件、監(jiān)控平臺(tái)、計(jì)算機(jī)、觸摸屏等。其控制功能包括:

1)數(shù)字調(diào)音臺(tái)控制界面;

2)控制PC機(jī)(MCU控制、值班記錄軟件、MPEG采集);

3)中央控制系統(tǒng);

4)各地市會(huì)商畫面監(jiān)視、輪巡;

5)會(huì)商前系統(tǒng)調(diào)試;

1.3 市縣級結(jié)構(gòu)

全省11個(gè)市級分會(huì)場，各配置1臺(tái)高清MCU、1臺(tái)高清視頻終端，同時(shí)配備管理電腦，用于組織市縣日常會(huì)商/會(huì)議。地區(qū)級高清會(huì)商視頻終端通過全省視頻寬帶網(wǎng)與省級高清會(huì)商系統(tǒng)相連。全省67個(gè)縣局各配置1臺(tái)高清視頻終端，市縣級高清會(huì)商系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4所示。

2 軟終端接入視頻會(huì)商系統(tǒng)

全省氣象高清視頻會(huì)商系統(tǒng)建設(shè)了支持720 p 高清分辨率、G.711、G.722、G.722.1、G.722.1C等音頻協(xié)議的軟件視頻終端，在網(wǎng)絡(luò)互通的前提下軟終端用戶可便捷的加入各類天氣會(huì)商、專題會(huì)議等，并可進(jìn)行高質(zhì)量的音視頻及PC輔助信號(hào)的交流。

以下為幾種常用的軟終端接入的業(yè)務(wù)模式。

圖4 市縣級高清會(huì)商系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

2.1 因特網(wǎng)環(huán)境下軟終端參加視頻會(huì)議

省市兩級部署了視頻邊界代理平臺(tái)VBP5300-ST，該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了因特網(wǎng)與視頻內(nèi)網(wǎng)的安全互通，部署于省級的監(jiān)控管理平臺(tái)CMA5000實(shí)現(xiàn)了軟件終端的注冊，因特網(wǎng)環(huán)境下的軟終端用戶通過部署于市級的視頻邊界代理平臺(tái)VBP5300－ST穿越視頻會(huì)商專網(wǎng)連入視頻內(nèi)網(wǎng)，安裝了軟件終端CMADESKTOP的手機(jī)、平板電腦、筆記本、臺(tái)式電腦等均可通過通過特設(shè)號(hào)碼呼入或邀入所屬市級的多點(diǎn)控制單元RMX4000參與省、市級高清視頻會(huì)商或會(huì)議。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖略。

2.2 數(shù)據(jù)內(nèi)網(wǎng)環(huán)境下軟終端參加視頻會(huì)議

浙江省氣象部門根據(jù)傳輸信息種類的不同，分別組成了基于MSTP技術(shù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)和基于SDH技術(shù)的視頻網(wǎng)。

數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)的個(gè)人桌面電腦軟件終端用戶可采取與因特網(wǎng)用戶類似的方式接入視頻會(huì)商或會(huì)議，通過視頻邊界代理平臺(tái)VBP5300-ST穿越注冊于監(jiān)控管理平臺(tái)CMA5000上。軟件終端可以通過特設(shè)號(hào)碼呼入或邀入多點(diǎn)控制單元RMX4000參與全省高清視頻會(huì)商會(huì)議。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖略。

2.3 視頻內(nèi)網(wǎng)環(huán)境下軟終端參加視頻會(huì)議

在視頻網(wǎng)段內(nèi)的個(gè)人桌面電腦軟件終端CMADESKTOP或者直接注冊于監(jiān)控管理平臺(tái)CMA5000上。軟件終端可以通過特設(shè)號(hào)碼呼入或邀入多點(diǎn)控制單元RMX4000參與全省高清視頻會(huì)商會(huì)議。

3 結(jié)語

浙江省氣象局高清視頻會(huì)商系統(tǒng)按照集中設(shè)計(jì)，分級實(shí)施的原則，設(shè)計(jì)全省整體技術(shù)方案，并盡可能利用已建和在建項(xiàng)目的相關(guān)資源，形成一個(gè)布局合理、功能完備、能力均衡的系統(tǒng)。

系統(tǒng)支持通用協(xié)議，能夠?qū)崿F(xiàn)平滑擴(kuò)容和升級，實(shí)現(xiàn)集中控制與管理，提升電視會(huì)商系統(tǒng)整體服務(wù)能力。軟終端技術(shù)在氣象部門視頻會(huì)議系統(tǒng)中的充分應(yīng)用，構(gòu)建了氣象部門與鄉(xiāng)鎮(zhèn)等基層防災(zāi)減災(zāi)部門及時(shí)溝通的可靠通道，為提高全省氣象部門預(yù)報(bào)預(yù)測水平和減災(zāi)服務(wù)能力提供了可靠的會(huì)商保障平臺(tái)。

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