遠(yuǎn)程答辯系統(tǒng)在科技管理工作中的研究與應(yīng)用

摘要：本文以運(yùn)用基于IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高清視頻會議系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程答辯系統(tǒng)在科技項(xiàng)目管理工作中的研究與應(yīng)用。提出了如何運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信號處理技術(shù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)燃夹g(shù)組建答辯系統(tǒng)，并對視頻答辯的未來提出展望。

關(guān)鍵詞：視頻會議技術(shù);H.32 3;遠(yuǎn)程答辯系統(tǒng)

1 視頻會議技術(shù)國內(nèi)外現(xiàn)狀

答辯系統(tǒng)的組建核心框架是視頻會議系統(tǒng)，國外早在上世紀(jì)70年代，就對視頻會議系統(tǒng)開始了研究工作，有許多知名的國際公司例如Ploycom、VCON、TANDBERG、VTEL等，硬件與軟件的視頻會議系統(tǒng)都得到了很廣泛的應(yīng)用;早期視頻會議的圖像數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)都是模擬信號，它們需要經(jīng)過帶寬為6MHz的非數(shù)字的模擬信道，使用的模擬線纜傳輸信號傳輸?shù)搅硪欢说囊曨l會議場地。自1980年以后，視頻傳輸協(xié)議與國際標(biāo)準(zhǔn)逐漸的開始完善。視頻會議系統(tǒng)開始快速發(fā)展階段。緊接著互聯(lián)網(wǎng)開始迅猛發(fā)展，相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)通信傳輸協(xié)議方面也隨之完善，國際電信聯(lián)盟ITU-T特別為視頻會議制定通信標(biāo)準(zhǔn)：H.323網(wǎng)絡(luò)信息通訊協(xié)議誕生，因特網(wǎng)工程任務(wù)組IETF同時(shí)也為多媒體通信方面制定了會話初始協(xié)議SIP。在音頻的音頻壓縮和解壓縮方面：國際電信聯(lián)盟的G.7xx經(jīng)歷了3kHz -7kHz的音頻編碼過程，頻寬技術(shù)發(fā)展到了高保真時(shí)代。視頻編碼方面，國際電信聯(lián)盟的H.264對IP （lntemet Protocol）網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了充分研究，結(jié)合自身特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了在傳輸過程較低的情況下，也能達(dá)到視頻效果的最優(yōu)質(zhì)的效果，現(xiàn)如今在視頻會議1080P已經(jīng)是主流趨勢，并逐漸取代傳統(tǒng)模擬方式的視頻會議。

國內(nèi)相關(guān)視頻會議的研究起步較晚，由于我國企業(yè)特點(diǎn)是中小型企業(yè)偏多，在國內(nèi)從事這方面的系統(tǒng)研發(fā)的公司主要有華為、中興、小魚易連、思科等。目前的視頻會議大多遵循H.323標(biāo)準(zhǔn)。

1.1 H.32 3通訊協(xié)議

H.323通訊協(xié)議是一種音視頻傳輸協(xié)議（如表1所示），是由一組協(xié)議構(gòu)成的，配合音視頻信號編碼具體功能包括：解碼、封包、信令收發(fā)、控制，以及負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)能力交換的信令。

H.323協(xié)議族提供了iP網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的所有分組數(shù)據(jù)通信交換的數(shù)字媒體通信協(xié)議及國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在H.323國際規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)下，我們可在遠(yuǎn)程視頻答辯系統(tǒng)上充分運(yùn)用到H.323的數(shù)字音頻、視頻、數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到點(diǎn)或多點(diǎn)多媒體數(shù)字通信。而答辯系統(tǒng)也采用了H.225.0/H.245（終端控制的協(xié)議）主要用于視頻會議終端建立呼叫功能。

視頻會議系統(tǒng)的主要框架結(jié)構(gòu)是由H.323國際標(biāo)準(zhǔn)建立的，其中功能包括：會議視頻會議終端、輸入攝像設(shè)備、音頻設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議、多媒體網(wǎng)絡(luò)通信控制等功能。網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)接口包括：會議視頻會議終端、網(wǎng)關(guān)、多點(diǎn)控制器，而多點(diǎn)控制器又鏈接多點(diǎn)處理器以及多點(diǎn)控制單元MCU構(gòu)成。端點(diǎn)具有接收和發(fā)送呼叫功能，多媒體信息流的生成或終結(jié)都在端點(diǎn)。

1.2 H.32 3信令

H.323具備點(diǎn)對點(diǎn)或者多點(diǎn)的音視頻數(shù)據(jù)通信能力，能夠在最大程度上提供雙向多媒體通信工作。同時(shí)還具備以下功能單元：控制單元、H.225標(biāo)準(zhǔn)、以及音視頻的編碼單元、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)接口。

1.3 TCP/IP協(xié)議

TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的基礎(chǔ)，視頻會議系統(tǒng)在進(jìn)行多媒體數(shù)字信號傳輸時(shí)，采用RTP傳輸協(xié)議（REAL-TIMETransport ProtocoD可有效保障數(shù)據(jù)傳送的實(shí)時(shí)性。但因特網(wǎng)協(xié)議IP（lntemet Protoco1）和傳輸控制協(xié)議TCP（Transmission ControlProtocol）雖說歷經(jīng)數(shù)年發(fā)展，但依舊是現(xiàn)在主流核心通訊協(xié)議。當(dāng)然也得提一提UDP與TCP，其功能包括：TCP無需對流量進(jìn)行控制或者應(yīng)用程序進(jìn)行排序操作，UDP主要用于面向查詢、應(yīng)答服務(wù)等功能。從OSI開放式系統(tǒng)互聯(lián)模型方面來說，TCP/IP的結(jié)構(gòu)由這4層組成：

（1）應(yīng)用層為用戶提供FTP、SMTP、DNS等服務(wù)。

（2）傳輸層主要是TCP和UDP的兩個(gè)主要協(xié)議。

（3）網(wǎng)際互連層主要是IP、互聯(lián)網(wǎng)管理協(xié)議、和互聯(lián)網(wǎng)控制報(bào)文協(xié)議。

（4）網(wǎng)絡(luò)接入層主要是ARP尋址解析工作。

2 遠(yuǎn)程答辯系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)用

以某中心評審答辯為例，運(yùn)用上述技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的可行性，采用PLOYCOM公司一體化的端到端解決方案及設(shè)備，可以保證答辯系統(tǒng)成功運(yùn)行。

某中心自2010年承擔(dān)答辯評審建設(shè)工作，答辯評審系統(tǒng)需要一套成熟完善的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，滿足日常答辯評審工作需要。要求形成一套科學(xué)、規(guī)范、高效的管理體系。

在充分了解日常視頻會議需求后，由此將進(jìn)行具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型。

2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)需要，評審與答辯會場各設(shè)8個(gè)視頻會議終端，共計(jì)16臺;具體流程（如圖1所示）答辯會內(nèi)設(shè)視頻會議終端（支持H.323所需技術(shù)協(xié)議）、攝像頭（負(fù)責(zé)發(fā)送人物圖像信號）、顯示器（同步顯示PPT內(nèi)容畫面）、攻防（播放音頻信號）、其中計(jì)算機(jī)（發(fā)送內(nèi)容信號）;評審室內(nèi)設(shè)會議終端、顯示器、評審所需筆記本（用于登錄管理信息系統(tǒng)進(jìn)行評分、寫評語等）、揚(yáng)聲器及功放設(shè)備（用于聲音流的播放）評審專家通過答辯人上傳的答辯PPT及個(gè)人情況數(shù)據(jù)，以及答辯人演講、答疑綜合情況后，通過計(jì)算機(jī)登錄管理信息系統(tǒng)進(jìn)行打分和編寫評語。這里值得一提的是，所有點(diǎn)到點(diǎn)的視頻會議終端組會工作交由MCU多點(diǎn)控制器完成，并同時(shí)連接會議錄制系統(tǒng)進(jìn)行同步錄制，方便答辯過程中直播答辯畫面，也可在會后調(diào)取、下載、點(diǎn)播錄播視頻文件。線纜方面：答辯系統(tǒng)所有線纜及交換設(shè)備均采用以太網(wǎng)全千兆高速交換（負(fù)責(zé)TCP/IP進(jìn)行數(shù)據(jù)封裝傳輸）可保障視頻、音頻數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的穩(wěn)定可靠性。

2.2 核心配置

2.2.1 MCU RMX 1800

PloycomMCU RMX 1 800設(shè)在機(jī)房中心網(wǎng)絡(luò)。多點(diǎn)控制單元（MCU）是多點(diǎn)視頻會議匯聚的核心單元，可控制每一個(gè)視頻會議的連接點(diǎn)，同時(shí)還負(fù)責(zé)切換會場和會議管理等多方面功能。上連評審會場，下連答辯會場，提供了36路的視頻會議終端接入，即每個(gè)鏈路都可用4Mbps速率，和IP語音（VOIP）終端接入。PloycomMCU RMX 1800通過自適應(yīng)10/100/1000M RJ-45以太網(wǎng)接口鏈接到網(wǎng)絡(luò)核心交換機(jī)上.可確保所有終端都有足夠多的帶寬，使網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量得到可靠保障，簡而言之，MCU為整個(gè)視頻會議系統(tǒng)最為核心的部分。

MCU可以用來組建各類會議，預(yù)約各類視頻會議，并可以查看MCU硬件信息，包括許可使用情況、硬件情況、丟包率、連接速率等，還可以控制答辯或評審會場設(shè)備的鏈接情況，比如：靜音、鏈接組會、查看與會者等，在MCU上系統(tǒng)內(nèi)可以通過會議管理系統(tǒng)建立各種類型的會議，也可以對會議進(jìn)行鏈接或掛斷、點(diǎn)名、靜音等操作。會議管理模版可對其進(jìn)行速率調(diào)解、可強(qiáng)制控制每一個(gè)會場使用速率，從而起到在帶寬較低的情況下，也能傳送很優(yōu)質(zhì)的畫面與音頻數(shù)據(jù)流。同時(shí)在與會者管理中可增加多個(gè)分會場，比如：在評審室與答辯室之間架設(shè)觀評室，用于領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)督整個(gè)會議中有無違紀(jì)行為。并mcu同時(shí)鏈接錄制服務(wù)器確保會議在召開過程中，也能同步錄制高清視頻文件，供日后文件調(diào)取、數(shù)據(jù)留存。

2.2.2 Ploycom錄播服務(wù)器

選擇1臺Ploycom高清錄播服務(wù)器，放置在中心機(jī)房，通過RJ-45全千兆網(wǎng)線與MCU多點(diǎn)控制單元相連，通過高清錄播服務(wù)器和MCURMX 1800以及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有GROUP-550系列視頻會議終端的數(shù)據(jù)無縫融合，可以實(shí)現(xiàn)答辯過程中答辯人的視頻流與聲音流和計(jì)算機(jī)的畫面的錄制功能，同時(shí)還能提供web界面的操作，功能包括視頻的直播和視頻會議終端的點(diǎn)播下載等操作。錄播服務(wù)器最大允許200人在線同時(shí)收看視頻會議，可提供視頻流和音頻流（H.239雙流內(nèi)容）的同步錄制、可以將答辯和評審會場的聲音與圖像、匯報(bào)文檔（PDF、PPT）等內(nèi)容，錄制到一個(gè)視頻文件中，錄播系統(tǒng)可支持單個(gè)或多個(gè)會議錄制功能。最后可將視頻文件轉(zhuǎn)錄格式為MP4格式。

2.2.3會議終端：Ploycom Group-550

Ploycom Group-550廣泛適用于各種會議室中，擁有國際主流的接口：HDMI、VGA、SDI等，使其可以滿足各種類型的會議。強(qiáng)大的處理性能、簡捷的用戶界面，為評審答辯能夠帶來很好的使用體驗(yàn)。Ploycom Group-550國際通用的機(jī)架式設(shè)計(jì)，適用于各種會議的安裝與使用，豐富的音視頻接口，提供各種需求的接入需求。采用簡單的、易懂的操作系統(tǒng)和專業(yè)芯片均符合H.323，可滿足遠(yuǎn)程答辯系統(tǒng)的各種會議需求。

3 結(jié)論與展望

通過運(yùn)用IP網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議、H.323、數(shù)據(jù)協(xié)議分層模型等技術(shù)組建的答辯系統(tǒng)，具有實(shí)用性、穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性等特點(diǎn)。有了答辯系統(tǒng)的會議形式，可降低答辯評審各方的會議組織、差旅費(fèi)用，從而降低評審主辦、答辯人員的成本。隨著互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的來臨，遠(yuǎn)程答辯系統(tǒng)會有更加廣闊的應(yīng)用空間，內(nèi)容也會涉及多個(gè)領(lǐng)域，例如：醫(yī)療診斷、刑事審訊等方面。相信此類技術(shù)會有更廣闊的未來得以利用。

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作者簡介

荊振（1983一），男，吉林省長春市人。大學(xué)本科學(xué)歷。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)集成。