高清視頻會議系統(tǒng)設(shè)計及實施要點分析

國網(wǎng)河北省電力有限公司信息通信分公司 蔡 碩

華能國際電力股份有限公司上安電廠 張 棟

通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進一步融合以及快速發(fā)展，讓視頻會議逐步廣泛應(yīng)用于商務(wù)交流當(dāng)中，原有的視頻會議系統(tǒng)已經(jīng)無法與當(dāng)前人們的需求相吻合了，高清視頻會議逐步變成一種主流的視頻會議形式，本文重點分析高清視頻會議系統(tǒng)，并且對高清視頻會議系統(tǒng)的設(shè)計原則、設(shè)計結(jié)構(gòu)以及實施要點方面進行分析和研究，以供參考。

1 高清視頻會議系統(tǒng)概述

視頻會議系統(tǒng)是聲音和圖像之間進行結(jié)合之后的一種交流技術(shù)，這種系統(tǒng)可以讓視頻和音頻實現(xiàn)實時傳輸，讓會議的參與者能夠在遠距離類型進行直觀的交流，就如同面對面一樣。通過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，人們在面對面視覺交流的過程中可以獲得55%的有效信息，而另外的38%的有效信息是通過語音而獲得的，7%的內(nèi)容依賴于文本，所以，在對會議的結(jié)果進行研究方面，視頻會議系統(tǒng)具有非常好的效果，由于當(dāng)前科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，H.323的協(xié)議逐步開始應(yīng)用于視頻會議的各個領(lǐng)域,讓視頻會議獲得了很好的效果，尤其在教育、軍事、政府、電信等諸多方面。

在十幾年前，720p高清視頻會議問世，逐步開始高清視頻會議的發(fā)展。1080p高清視頻會議系統(tǒng)的出現(xiàn)標(biāo)志著視頻會議已經(jīng)逐步進入了高清時代，在一些特定的領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)用效果非常明顯，比如說在測繪地圖以及醫(yī)療等方面。與此同時，由于hd攝像機以及hdtv攝像機等相關(guān)設(shè)備開始進一步的普及，讓高清視頻會議系統(tǒng)在實際使用的過程中獲得更為廣泛的空間。視頻會議系統(tǒng)也逐步從標(biāo)清慢慢向高清時代發(fā)展，一些機構(gòu)和企業(yè)越來越開始重視信息化的建設(shè)，逐步開始讓高清視頻會議系統(tǒng)在各個領(lǐng)域獲得更大的發(fā)展貢獻，另外在市場上也出現(xiàn)了多家廠商使用高清視頻會議系統(tǒng)，不斷進行新產(chǎn)品的研發(fā)，讓高清視頻會議系統(tǒng)的發(fā)展速度進一步加快。

2 高清視頻會議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

分析高清視頻會議系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)，可以發(fā)現(xiàn)主要是傳輸網(wǎng)絡(luò)會議終端控制中心、高清多點控制單元、顯示系統(tǒng)等共同組成的。

在整個系統(tǒng)的核心設(shè)備當(dāng)中，高清多點控制單元非常重要，在使用的過程中扮演著非常重要的角色，主要是由多點處理器和多點控制器功能組成的，可以進行三點或以上的高清視頻會議，會議當(dāng)中通過專用的硬件和嵌入式操作系統(tǒng)，讓數(shù)據(jù)專用技術(shù)、多項視頻音頻技術(shù)得以實現(xiàn)，進一步結(jié)合電子白板、遠程控制等多種技術(shù)，形成一套多媒體綜合性的遠程會議系統(tǒng)，會議終端的任務(wù)主要通過對單向到雙向視頻音頻數(shù)據(jù)信號的處理和還原來進行的。

顯示系統(tǒng)用的主要是一些至少能夠達到1080p的高清設(shè)備，可以配置hdmi，dna等高清數(shù)字接口。

高清視頻會議系統(tǒng)需要配備具有較強通信能力的網(wǎng)絡(luò)，如果網(wǎng)絡(luò)帶寬無法達到要求，可能會造成視頻流或者音頻流出現(xiàn)停滯的情況，無法確保整個會議合理的展開。通常條件下，如果高清視頻會議的分辨率需要達到720p，那么需要保證整個網(wǎng)絡(luò)帶寬需要達到1MB，與此同時，在信令開銷和收發(fā)雙流信號量等方面需要一定的帶寬，所以一般在進行網(wǎng)絡(luò)帶寬配置的過程中，需要保證帶寬超過1.3MB，如果系統(tǒng)需要達到1080p的分辨率，那么在實際配置的過程中，需要2MB以上的網(wǎng)絡(luò)帶寬，才能確保整個會議當(dāng)中的音頻流視頻流達到穩(wěn)定。

系統(tǒng)的核心節(jié)點是控制中心對整個會議系統(tǒng)進行控制，通常條件下，主要是由監(jiān)控系統(tǒng)以及高清錄播系統(tǒng)兩個部分共同組成的，高清錄播系統(tǒng)主要對會議進行存儲、錄放等，而監(jiān)控系統(tǒng)主要是實施監(jiān)控是整個系統(tǒng)當(dāng)中的網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，如果系統(tǒng)出現(xiàn)報警等情況，管理人員可以找到相應(yīng)的故障出現(xiàn)點，并且迅速對其進行處理，讓會議當(dāng)中出現(xiàn)的不良影響控制到最低。

3 高清視頻會議系統(tǒng)設(shè)計方案

3.1 高清視頻音頻協(xié)議

在原有的視頻會議系統(tǒng)當(dāng)中，視頻壓縮模式主要分為h.264、h.263等多種，在壓縮的過程中期，使用的是DVD標(biāo)準(zhǔn)模式或者CIF圖像質(zhì)量的視頻，從高清視頻會議系統(tǒng)的角度進行分析，在壓縮的過程中主要需要對720p或者1080p更高質(zhì)量的視頻數(shù)據(jù)進行壓縮，這樣的話會讓視頻的數(shù)據(jù)流顯著增加，通過h.264的壓縮標(biāo)準(zhǔn)進行壓縮比較合適，通常條件下，h264視頻協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)會讓網(wǎng)絡(luò)的信道的適應(yīng)性和網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)性大幅度提高，合理的使用幀內(nèi)預(yù)測等相關(guān)技術(shù)讓壓縮比提高，另外，算法也會變的更為復(fù)雜。

高清視頻會議系統(tǒng)傳輸過程中，不但需要對視頻進行傳輸，還需要對音頻進行傳輸，在傳輸音頻的過程中，不單單可以傳輸單聲道，還可以傳輸立體聲，合理的選擇音頻編碼協(xié)議具有非常重要的意義，可以使用MPEG-4AAC音頻編碼協(xié)議，不單單能夠?qū)αⅢw聲的效果進行處理，還能對很好的抑制回聲。

3.2 會場設(shè)計

會場當(dāng)中會布置一定數(shù)量的高清視頻會議終端電視機、音頻媒體處理器等相關(guān)設(shè)備，從系統(tǒng)的角度進行分析，可以分為發(fā)言系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)等多個子系統(tǒng)，在會場當(dāng)中核心的設(shè)備是視頻會議終端，這個設(shè)備可以對視頻信號、音頻信號和數(shù)據(jù)信號進行采集處理，并且具有高清的編碼能力和解碼能力，讓電子白板、視頻交互等功能順利的得以實現(xiàn)，攝像機的作用在于進行視頻信號方面的采集，需要通過HDCI線覽與高清視頻會議終端進行連接，保證通訊的穩(wěn)定，投影儀和電視機的主要作用在于將音視頻輸出復(fù)合系統(tǒng)分辨率的具體要求，視頻矩陣切換器可以進一步切換輸入輸出。音頻媒體處理器就是對音頻信號進行處理，讓回聲減少，進一步保障音頻的質(zhì)量。另外還需要讓設(shè)備和主席臺上的發(fā)言裝置進行連接，發(fā)言裝置通過DCN線與主控機進行連接。在發(fā)言的過程中，通過手拉手的模式進行連接，并且可以依照相關(guān)的情況進行拓展。

視頻機可以進行視頻信號的顯示，還可以通過攝像機將整個會場的情況進行攝像，并且利用電視會議終端設(shè)備，讓電視會議功能得以實現(xiàn)，主席臺上可以進行視頻信號和音頻信號的接口接入，發(fā)言人可以通過自帶的筆記本電腦與顯示設(shè)備進行連接，讓會場的可視效果增強，在會場當(dāng)中可以布置2到3個高清攝像頭，對會場的情況進行不同角度的拍攝，可以利用預(yù)置位設(shè)計，如果發(fā)言人在發(fā)言的過程中，攝像機可以對其進行追蹤拍攝，通過自動調(diào)節(jié)的模式形成特寫畫面，攝像機拍攝的過程中，視頻信號可以利用視頻矩陣切換器來進行切換顯示遠端會場或者本會場的具體情況，需要顯示電腦信號的時候可以利用矩陣VGA進行切換，如果電腦信號需要向遠端會場進行傳輸，可以通過背線器和掃描傳換器進行傳送，確保整個會議的圖像質(zhì)量，在主席臺的后方進行投影機的安裝，每邊各進行電視機的安裝，一個用來進行本會場信號的顯示，一個用來顯示遠端會場的信號。

在音頻系統(tǒng)當(dāng)中，音頻擴聲是非常重要的，首先需要依照會場的裝修情況，在墻面進行吸音材料的設(shè)置，在設(shè)置窗簾的過程中，也可以通過一些絲絨面料讓吸音效果增強，可以讓混音的時間降低，讓擴音后的語音更為清楚，在回程當(dāng)中需要進行主擴音箱的設(shè)置，在席位上對點聲源揚聲器進行均衡布置。

3.3 控制中心設(shè)計

在會場的核心機房當(dāng)中進行控制中心的布置，需要集中控制高清視頻會議系統(tǒng)，主要通過多點單元控制設(shè)備、錄播設(shè)備以及監(jiān)控設(shè)備等共同結(jié)合構(gòu)成。需要進行高清多點控制單元的配置，對通信和網(wǎng)絡(luò)傳輸情況進行處理，合理的規(guī)劃相關(guān)的接口，通過跨網(wǎng)端的功能讓外部視頻會議系統(tǒng)與內(nèi)部會議系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接得以實現(xiàn)。設(shè)備中控系統(tǒng)主要對所有的設(shè)備進行控制，中控系統(tǒng)需要對控制面板、觸摸屏、主機等相關(guān)設(shè)備進行控制，通過相關(guān)接口與設(shè)備進行連接，操作人員可以通過觸摸屏的遙控器對會場設(shè)備進行直接的控制。監(jiān)控系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對會場當(dāng)中的關(guān)鍵設(shè)備運行情況進行監(jiān)控，如果出現(xiàn)異常情況，可以及時報警，讓管理人員及時對相關(guān)情況進行處理。

4 高清視頻會議系統(tǒng)設(shè)計要點

4.1 網(wǎng)絡(luò)安全

在高清視頻會議系統(tǒng)當(dāng)中，一定要重視對數(shù)據(jù)流、視頻流、音頻流的快速傳輸，會議的內(nèi)容通常條件下是需要保密的，所以在此條件下，一定要確保網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩摂M網(wǎng)、局域網(wǎng)的技術(shù)就在這種條件下應(yīng)運而生了，可以讓網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為方便和靈活，避免物理地域上面的限制，可以進一步對帶寬進行合理使用，讓網(wǎng)絡(luò)的安全性進一步提高，依照相關(guān)部門的具體情況以及不同位置網(wǎng)絡(luò)用戶的具體信息情況對網(wǎng)絡(luò)進行分組，分為各個不同的邏輯網(wǎng)段。

在高清視頻會議當(dāng)中，往往需要通過多臺流媒體服務(wù)器和交換機來傳輸管理視頻、音頻流、媒體數(shù)據(jù)，利用虛擬局域網(wǎng)技術(shù)可以很好的分享帶寬，并且保證實時傳輸。

4.2 集成設(shè)計

在高清會議系統(tǒng)功能當(dāng)中集成設(shè)計，主要確保整個層次的鮮明性和全面性，從功能方面進行分析，可以分為安全管理功能、會議信息共享功能、會議管理等功能。從層次結(jié)構(gòu)方面進行分析，高清會議系統(tǒng)可以分為流媒體應(yīng)用層以及網(wǎng)絡(luò)傳輸層，傳輸層主要是網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)，可以使用會場當(dāng)中的PCM 4M線路，也可以使用千兆工業(yè)以太網(wǎng)傳輸層，主要通過以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，可以讓整個系統(tǒng)的拓展性，開放性和兼容性大幅度提高，讓高清傳輸?shù)男Ч浞值捏w現(xiàn)出來。

5 結(jié)束語

當(dāng)前高清視頻會議已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于各個企業(yè)、政府、單位等，如何保證高清會議系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定運行具有非常重要的意義，相關(guān)技術(shù)人員一定要重點分析各高清視頻會議系統(tǒng)當(dāng)中的實施要點和細節(jié)，以便更好的提高高清視頻會議系統(tǒng)的使用效果。