基于云計(jì)算的大型視頻會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)用研究

師靚 周嘉麗

【摘要】將云計(jì)算技術(shù)與政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)相結(jié)合，可以構(gòu)成云視頻平臺(tái)，進(jìn)而充分挖掘數(shù)據(jù)資源，為視頻會(huì)議提供服務(wù)保障。本文通過(guò)概述云視頻視域下大型政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，圍繞系統(tǒng)基礎(chǔ)組件、MCU、云平臺(tái)模塊等方面分析云計(jì)算技術(shù)在大型政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)，明確其應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】云計(jì)算;政務(wù)類視頻會(huì)議;云平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TN94? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1673-0348（2020）012-127-03

Abstract：The combination of cloud computing technology and government video conference system can form a cloud video platform， thus fully exploiting data resources and providing service guarantee for video conference. In this paper， by summarizing the application advantages of large-scale government video conference system from the perspective of cloud video， the design， application and advantages of cloud computing technology in large-scale government video conference system are analyzed around system basic components， MCU and cloud platform modules， and its application prospect is clarified.

Keywords：Cloud computing; Government video conference; Cloud platform

云計(jì)算是當(dāng)前信息技術(shù)領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目，已成為我國(guó)“十二五”戰(zhàn)略規(guī)劃主要內(nèi)容，能夠促進(jìn)信息行業(yè)健康發(fā)展，獲取社會(huì)效益。借助云計(jì)算技術(shù)可以優(yōu)化大型政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)在資源調(diào)度、設(shè)備監(jiān)測(cè)等方面的管控能力，滿足政府對(duì)視頻會(huì)議可靠性和質(zhì)量的要求，突出系統(tǒng)先進(jìn)性，提高系統(tǒng)管理維護(hù)的效率。

1. 云計(jì)算視域下大型政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 特點(diǎn)分析

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí)為云計(jì)算的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，能夠優(yōu)化用戶收集、處理信息的能力。云計(jì)算的基礎(chǔ)是傳統(tǒng)技術(shù)，將分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、熱備份冗余、負(fù)載均衡等模塊相融合，能夠?yàn)榧夹g(shù)創(chuàng)新提供新思路。同時(shí)，云計(jì)算可以幫助終端用戶結(jié)合自身需要，構(gòu)建存儲(chǔ)、服務(wù)器、應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)等要素相融合的資源池，形成服務(wù)模型。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是快速調(diào)取互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)資源，制定彈性部署戰(zhàn)略，對(duì)大量數(shù)據(jù)完成分析和處理工作，進(jìn)而提升數(shù)據(jù)資源利用率，減少系統(tǒng)維護(hù)的成本。當(dāng)前我國(guó)許多地區(qū)均建立了電子政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)，為云計(jì)算應(yīng)用提供技術(shù)環(huán)境和硬件基礎(chǔ)。借助多媒體設(shè)備、傳輸線路，完成影像、聲音、文件資料的傳輸，發(fā)揮會(huì)議系統(tǒng)互動(dòng)、溝通優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)大政務(wù)視頻會(huì)議的服務(wù)范圍和影響力。

1.2 部署形式

云服務(wù)結(jié)合部署形式，可以劃分為私有云、公有云以及混合云。其中，公有云通過(guò)共享服務(wù)器、資源、存儲(chǔ)等結(jié)構(gòu)，使用戶依據(jù)自身需要，在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中獲取資源服務(wù)，并完成付費(fèi)操作;私有云由用戶自主構(gòu)建，結(jié)合其需求構(gòu)建部署模式和基礎(chǔ)框架，因此在部署和安全管理方面具有自主權(quán)限。本課題中云計(jì)算技術(shù)與大型政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)融合的模式是私有云;混合云是將公有云、私有云相結(jié)合，對(duì)安全管理策略和成本等要素完成折中操作。

1.3 結(jié)構(gòu)層次

其一，基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS），借助網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化技術(shù)，使硬件內(nèi)物理資源向虛擬服務(wù)方向拓展，例如計(jì)算、存儲(chǔ)、傳輸?shù)裙δ?，為終端用戶提供對(duì)應(yīng)服務(wù)。其二，平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）。該層次結(jié)構(gòu)給予開發(fā)者“端至端”的軟件開發(fā)模式，該模式屬于分布式結(jié)構(gòu)。平臺(tái)即服務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)在于分布式數(shù)據(jù)庫(kù)、存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)、計(jì)算過(guò)程，能夠?qū)⑾嚓P(guān)應(yīng)用程序全部控制在生命周期內(nèi)。其三，軟件即服務(wù)（SaaS）。該服務(wù)主要借助網(wǎng)絡(luò)提供軟件服務(wù)，確保應(yīng)用軟件集成到相同服務(wù)器中，使客戶結(jié)合自身需要，在運(yùn)營(yíng)商處購(gòu)置軟件服務(wù)。軟件即服務(wù)模式使客戶不必自主布置軟件結(jié)構(gòu)，借助服務(wù)器進(jìn)行操作，降低額外成本，無(wú)需自主完成軟件維護(hù)，節(jié)約人力成本。

2. 云計(jì)算視域下大型政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)用分析

2.1 組件分析

2.1.1 管理系統(tǒng)

管理系統(tǒng)包含用戶、管理員。用戶界面主要針對(duì)用戶開設(shè)和使用，提供注冊(cè)、登錄、預(yù)約會(huì)議等服務(wù);管理員界面對(duì)系統(tǒng)模塊進(jìn)行管理，包含用戶管理、設(shè)備管理、權(quán)限管理、事件記錄、會(huì)議統(tǒng)計(jì)、系統(tǒng)日志存儲(chǔ)等功能。

2.1.2 服務(wù)器

SIP服務(wù)器具備信令路由和設(shè)備注冊(cè)功能，借助網(wǎng)守可以與傳統(tǒng)視頻會(huì)議系統(tǒng)相連接，完成二者使用兼容。SIP協(xié)議的視頻會(huì)議系統(tǒng)由于拓展性良好，因此和軟交換系統(tǒng)結(jié)合能夠具有廣闊的發(fā)展空間，構(gòu)建SIP電話通話系統(tǒng)，形成注冊(cè)服務(wù)器。

2.1.3 防火墻

防火墻的主要功能是提升信息安全性，結(jié)合相關(guān)規(guī)則對(duì)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程進(jìn)行管控。新時(shí)期電子政務(wù)系統(tǒng)內(nèi)防火墻種類齊備，但在應(yīng)用云計(jì)算技術(shù)時(shí)，需要確保防火墻不攻擊云端設(shè)備。同時(shí)，用戶端能夠通過(guò)防火墻提升系統(tǒng)安全性，因此應(yīng)用視頻云平臺(tái)時(shí)，需要將防火墻問(wèn)題納入考慮范圍內(nèi)。

2.1.4 資源管理

視頻會(huì)議系統(tǒng)中，資源和用戶設(shè)備的安排和調(diào)用并不是最優(yōu)狀態(tài)，導(dǎo)致二者存在閑置情況。因此，提升用戶資源分享率、使用新式資源調(diào)配算法，能夠提高設(shè)備使用率。通過(guò)MCU構(gòu)建資源池，并定位用戶位置和會(huì)議資源消耗量，配置MCU，擴(kuò)大視頻會(huì)議范圍。

2.1.5 活動(dòng)目錄和協(xié)議

活動(dòng)目錄內(nèi)包含許多網(wǎng)絡(luò)對(duì)象的數(shù)據(jù)，可以使用戶和管理員快速鎖定信息，借助結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)手段，構(gòu)建契合邏輯規(guī)律的分層結(jié)構(gòu)。視頻會(huì)議云平臺(tái)中，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以通過(guò)SNMP協(xié)議開展工作，在每一系統(tǒng)平臺(tái)上運(yùn)行agent軟件元件，并借助協(xié)議向管理系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，為設(shè)備和管理系統(tǒng)傳輸SNMP、設(shè)備告警信息、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?/p>

2.2 私有云視頻會(huì)議系統(tǒng)

將云計(jì)算應(yīng)用于政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)的關(guān)鍵是MCU（多點(diǎn)控制單元），因此可以結(jié)合MCU，開發(fā)私有云資源池視頻會(huì)議平臺(tái)，進(jìn)而對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)和資源完成系統(tǒng)調(diào)度和管控，極大程度地提升系統(tǒng)運(yùn)維管理效率，提高其應(yīng)用的可靠性和利用率，具體應(yīng)用內(nèi)容如下。

2.2.1 結(jié)合MCU設(shè)計(jì)私有云資源池視頻會(huì)議平臺(tái)

資源池實(shí)際上借助虛擬化技術(shù)，連接多組設(shè)備，在邏輯層面上構(gòu)建計(jì)算性能優(yōu)質(zhì)的平臺(tái)，進(jìn)而最大程度地利用、調(diào)用、共享資源。私有云資源池部署結(jié)構(gòu)包含分布式和集中式兩種，其中集中式結(jié)構(gòu)一般應(yīng)用于新型視頻會(huì)議模塊，將MCU設(shè)置在固定位置，完成集中設(shè)置和管控。當(dāng)各個(gè)層級(jí)的會(huì)場(chǎng)結(jié)合需要申請(qǐng)MCU資源后，可以統(tǒng)一召開視頻會(huì)議;分布式資源池應(yīng)用于原有系統(tǒng)改造工作中，通過(guò)內(nèi)部構(gòu)件的調(diào)整和優(yōu)化，將MCU構(gòu)建為科學(xué)的邏輯整體，改善視頻會(huì)議系統(tǒng)的層級(jí)結(jié)構(gòu)，凸顯視頻會(huì)議平臺(tái)建設(shè)的可行性。

在構(gòu)建MCU私有云時(shí)，資源池內(nèi)包含多個(gè)MCU結(jié)構(gòu)，能利用資源管理模塊進(jìn)行統(tǒng)一管理。例如，針對(duì)市級(jí)、省級(jí)、部級(jí)MCU設(shè)備完成升級(jí)工作，建立分布式MCU私有云結(jié)構(gòu)，科學(xué)管理和分配資源。當(dāng)視頻會(huì)議開始后，中心管理人員依托會(huì)議整體規(guī)模、視頻質(zhì)量、音頻質(zhì)量、會(huì)場(chǎng)環(huán)境等因素，設(shè)置關(guān)鍵參數(shù)。當(dāng)分會(huì)場(chǎng)申請(qǐng)聯(lián)合會(huì)議時(shí)，系統(tǒng)可以結(jié)合資源分配計(jì)劃，自動(dòng)分配資源，提升系統(tǒng)管理工作的效率、化簡(jiǎn)會(huì)議操作流程、提高會(huì)議先進(jìn)性。此外，MCU私有云可以結(jié)合硬件資源，提升設(shè)備利用率，實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音混音、多畫面合成等功能，并依托編碼解碼算法，增加視頻會(huì)議的實(shí)際容量，滿足視頻會(huì)議覆蓋范圍需求。

2.2.2 云平臺(tái)視頻會(huì)議系統(tǒng)

將云技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)中可以形成云平臺(tái)視頻會(huì)議系統(tǒng)，能自動(dòng)管理和調(diào)度資源，軟件架構(gòu)包含三類：管理層、資源層和應(yīng)用層。其中，管理層是私有云平臺(tái)的關(guān)鍵，能夠有效調(diào)度資源，加強(qiáng)對(duì)視頻會(huì)議的管理。具體應(yīng)用功能包含以下三點(diǎn)：其一，科學(xué)配置虛擬服務(wù)模塊，例如構(gòu)建虛擬會(huì)場(chǎng)。依托云計(jì)算技術(shù)，在虛擬會(huì)場(chǎng)內(nèi)配置資源。其二，分配資源池中MCU等資源。其三，發(fā)揮云監(jiān)測(cè)性能，科學(xué)監(jiān)測(cè)、跟蹤視頻會(huì)議模塊，迅速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并進(jìn)行有效解決。

資源層中整合多種硬件資源，如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲(chǔ)服務(wù)器、MCU服務(wù)器。該層級(jí)是私有云平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施，能夠結(jié)合用戶需求提供服務(wù)，實(shí)現(xiàn)信息管理、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、服務(wù)器控制，借助虛擬化技術(shù)和分布文件技術(shù)整合資源。應(yīng)用層則可以契合視頻會(huì)議全過(guò)程應(yīng)用要求，包含MCU登錄注冊(cè)、用戶管理、會(huì)場(chǎng)管理、場(chǎng)景應(yīng)用、監(jiān)控管理等模塊。

2.3 應(yīng)用優(yōu)勢(shì)分析

2.3.1 有效管理設(shè)備資源

在大型政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)內(nèi)搭建云平臺(tái)，可以對(duì)內(nèi)部系統(tǒng)模塊進(jìn)行集成化、自動(dòng)化管理。市級(jí)、省級(jí)、部級(jí)借助系統(tǒng)化的管理平臺(tái)，針對(duì)全體設(shè)備完成科學(xué)管理，進(jìn)而科學(xué)掌握系統(tǒng)中設(shè)備的數(shù)量、類型、狀態(tài)。針對(duì)下一模塊會(huì)場(chǎng)界面制定并發(fā)布工作流程，定義管理平臺(tái)權(quán)限，提升視頻會(huì)議系統(tǒng)資源管理效率。

2.3.2 優(yōu)化資源調(diào)度水平

政府部門在開展大型政務(wù)視頻會(huì)議時(shí)，對(duì)于平臺(tái)穩(wěn)定性、可靠性具有較高的要求。將云計(jì)算技術(shù)引入后，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)可以及時(shí)恢復(fù)問(wèn)題區(qū)域，提升系統(tǒng)容錯(cuò)能力，進(jìn)而確保會(huì)議正常召開。借助內(nèi)部云平臺(tái)系統(tǒng)，可以調(diào)動(dòng)多個(gè)模塊的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源，使設(shè)備資源在平臺(tái)內(nèi)部完成透明化管理，實(shí)現(xiàn)信息對(duì)等。若某一模塊或結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障，能夠通過(guò)信息共享功能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障區(qū)域，迅速找尋相鄰區(qū)域系統(tǒng)資源，實(shí)現(xiàn)合作處理，避免人為操作對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)效率的影響，提升業(yè)務(wù)可持續(xù)性和系統(tǒng)容錯(cuò)水平。

2.3.3 與原視頻平臺(tái)完成互通融合

基于云計(jì)算技術(shù)的大型政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)可以在平臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)，將原始設(shè)備配置在政務(wù)系統(tǒng)的外網(wǎng)IP位置。如果原系統(tǒng)終端是主流設(shè)備型號(hào)（如中興、華為、科達(dá)），則能夠和云平臺(tái)視頻會(huì)議中MCU直接連接，進(jìn)而開展視頻會(huì)議。此融合模式可以發(fā)揮視頻會(huì)議系統(tǒng)的便捷性、互通性，節(jié)省投資資源和成本。此外，若政務(wù)單位原系統(tǒng)屬于互聯(lián)網(wǎng)或內(nèi)網(wǎng)承載形式，可以增加會(huì)議終端數(shù)量，圍繞“背靠背”的方式和原始終端進(jìn)行連接，并利用政務(wù)外網(wǎng)模塊承載新增的視頻會(huì)議設(shè)備，實(shí)現(xiàn)音頻和視頻視頻信號(hào)的一一對(duì)接，完成大型政務(wù)視頻會(huì)議內(nèi)部的業(yè)務(wù)互通。

2.4 應(yīng)用前景分析

當(dāng)前許多行業(yè)和組織均致力于研究云計(jì)算服務(wù)與技術(shù)，進(jìn)而優(yōu)化互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)基礎(chǔ)。由于電子政務(wù)會(huì)議平臺(tái)的技術(shù)配置、網(wǎng)絡(luò)資源、用戶結(jié)構(gòu)相較于互聯(lián)網(wǎng)可控性強(qiáng)，在資源配置和信息使用時(shí)較為安全。同時(shí)，在應(yīng)用云計(jì)算視頻會(huì)議系統(tǒng)后，能夠降低平臺(tái)維護(hù)和一次性投入成本，借助資源管理技術(shù)優(yōu)化云端設(shè)備操作形式，便于制定先進(jìn)、科學(xué)的視頻會(huì)議方案。因此，將云計(jì)算技術(shù)和視頻音頻編碼解碼技術(shù)相結(jié)合，可以為大型政務(wù)視頻系統(tǒng)的構(gòu)建提供較大的發(fā)展方向。

3. 結(jié)論

綜上所述，云計(jì)算技術(shù)能夠?yàn)橥ㄐ蓬I(lǐng)域業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)和技術(shù)發(fā)展帶來(lái)機(jī)遇，依托云計(jì)算中先進(jìn)技術(shù)，可以優(yōu)化政務(wù)視頻會(huì)議系統(tǒng)功能，提升其管理性能，提高內(nèi)部容錯(cuò)水平?；贛CU設(shè)計(jì)私有云平臺(tái)視頻會(huì)議系統(tǒng)，進(jìn)而將云計(jì)算技術(shù)和政務(wù)視頻會(huì)議充分結(jié)合，提升會(huì)議系統(tǒng)對(duì)在線視頻會(huì)議流程的管理高效性。

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