淺析點對點方式組網(wǎng)實現(xiàn)多點視頻會議

國毅弘

摘 要 本文分析了多點視頻會議在MCU方式之外的另一種組網(wǎng)方案。利用多個點對點系統(tǒng)通過音視頻矩陣進行組網(wǎng)，同樣能實現(xiàn)多點視頻會議的常用功能，為不同需求的視頻會議系統(tǒng)建設提供更多的解決方案。

關鍵詞 視頻會議系統(tǒng)組網(wǎng);點對點方式組網(wǎng);多點視頻會議

1 應用需求分析

1.1 網(wǎng)絡安全性需求

點對點組網(wǎng)方式適用于接入網(wǎng)絡較為復雜、對網(wǎng)絡安全性要求較高的視頻會議系統(tǒng)。視頻會議中各分會場接入主會場的網(wǎng)絡不盡相同。通過點對點方式組網(wǎng)，各分會場之間的網(wǎng)絡不存在交叉連接，僅相互傳遞音視頻信號，有效降低了網(wǎng)絡安全風險。

1.2 連接可靠性需求

視頻會議對系統(tǒng)連接可靠性要求較高。對比MCU方式組網(wǎng)，點對點方式組網(wǎng)在連接的可靠性上有三個方面的優(yōu)勢。一是系統(tǒng)分散，任何分會場的設備或網(wǎng)絡故障不會對整個系統(tǒng)造成影響;二是核心設備可靠性高;三是易于應急處置，故障處理時限較短。

1.3 建設投資需求

點對點方式組網(wǎng)需要分會場數(shù)量N×2臺終端設備，MCU方式組網(wǎng)需要MCU設備加分會場數(shù)量N臺終端。按照近年來筆者參與工程項目中的設備采購情況，點對點方式組網(wǎng)費用較低。且目前市場上主流MCU設備的單塊接入板卡一般提供8～16路會場接入，在僅有少量分會場接入的情況下，終端設備的投入更是遠低于MCU設備的費用。

2 組網(wǎng)方案設計

2.1 實現(xiàn)功能

視頻會議的基本功能，一是在主會場講話時，主會場輪流顯示各分會場畫面，各分會場顯示主會場圖像并收聽主會場音頻;二是分會場發(fā)言時，發(fā)言會場顯示主會場畫面，主會場和其他分會場顯示發(fā)言會場畫面并收聽發(fā)言會場音頻。以上功能通過點對點方式組網(wǎng)均可以實現(xiàn)[1]。

2.2 設備需求

點對點方式組網(wǎng)，核心設備包括編解碼器、音視頻矩陣、控制主機和軟件。

（1）編解碼器。點對點方式組網(wǎng)需要在主會場和每個分會場間配置一對編解碼器。編解碼器可使用視頻會議終端、音視頻光端機等設備。

（2）音視頻矩陣。主會場需配置一套音視頻矩陣作為系統(tǒng)切換核心。音視頻矩陣可以選用獨立的音頻矩陣和視頻矩陣，也可使用音視頻一體的矩陣，但必須具備音、視頻分別切換的功能。此外，音視頻矩陣需具備通過串口或網(wǎng)口實現(xiàn)遠程控制的功能。

（3）控制主機和軟件。一般臺式電腦或筆記本電腦均可作為控制主機?？刂栖浖杈邆鋵σ粢曨l矩陣進行控制的功能、發(fā)言一鍵操作的功能和會議模板預設的功能。

2.3 組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

點對點方式組網(wǎng)中，各分會場通過編解碼器與主會場對應的編解碼器連接，傳送音視頻信號。主會場的多臺編解碼器音視頻輸入輸出端口與音視頻矩陣連接，通過控制主機進行控制。組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2.4 實現(xiàn)原理

在會議模板預設時，只需在控制軟件中確定主會場。視頻會議開始后，控制主機會自動操作矩陣將主會場編解碼器音視頻信號切換至各分會場編解碼器，同時將分會場編解碼器視頻信號按預設的時間，輪流通過矩陣自動切換至主會場顯示設備。

會議發(fā)言時，通過控制主機選擇發(fā)言會場，音視頻矩陣自動將發(fā)言會場音視頻信號切換至主會場顯示屏、音響系統(tǒng)和各分會場編解碼器。

3 拓展功能實現(xiàn)

點對點組網(wǎng)方式可以通過增加部分音視頻設備可實現(xiàn)MCU組網(wǎng)方式中常見的多會場同屏顯示、多會場同時對話等拓展功能。

3.1 多會場同屏顯示

在需要同時顯示或監(jiān)看多個分會場畫面時，可以通過在主會場增加視頻分配器（或視頻矩陣輸出接口數(shù)量）和畫面分割器的方式實現(xiàn)。多個會場的圖像輸入至畫面分割器，按要求合成一個圖像后接入矩陣并切換至主會場顯示屏或監(jiān)看監(jiān)視器即可實現(xiàn)。

3.2 多會場同時對話

如需實現(xiàn)多會場同時對話，可以通過在主會場增加音頻分配器（或音頻矩陣輸出接口數(shù)量）和混音器的方式實現(xiàn)。多個會場的音頻信號輸入混音器后，由混音器混合后輸出一路音頻信號切換至主會場和各分會場即可實現(xiàn)。

4 建設注意事項

4.1 編解碼器選擇

編解碼器可以選擇視頻會議終端或音視頻光端機。視頻會議終端使用IP網(wǎng)絡，便于信號長距離傳輸，但會對音視頻信號進行壓縮，造成質(zhì)量劣化。音視頻光端機在信號傳輸過程中僅進行光電轉(zhuǎn)換，信號質(zhì)量較好，但傳輸距離較短。

編解碼器宜根據(jù)會場具體情況進行選擇，但應盡量保持所有會場設備一致，避免因信號格式不同造成設備無法識別。

4.2 矩陣設備選擇

矩陣在對數(shù)字視頻信號源進行切換時，會進行信號識別和同步，因此存在顯示延時，造成短暫的黑屏或信號閃爍。目前已有使用無縫切換技術(shù)的矩陣，在圖像切換時不會黑屏，應選擇此類矩陣。

5 結(jié)束語

對比MCU組網(wǎng)方式，點對點組網(wǎng)方式實現(xiàn)多點視頻會議雖然存在組網(wǎng)不夠靈活、設備數(shù)量較多占據(jù)空間、不具備雙流功能等問題，但在網(wǎng)絡安全、連接可靠和建設投資等方面具有較大的優(yōu)勢。因此一些在議程較為固定、內(nèi)容以講話和交流發(fā)言為主的重要會議保障中具有較高的應用價值。

參考文獻

[1] 郭圣.淺談視頻會議系統(tǒng)技術(shù)標準與編解碼協(xié)議[J].電子世界，2019，（3）：49-50.