視頻會(huì)議系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用研究

蔡 碩 李毅超 劉辛彤 張 磊

（國網(wǎng)河北省電力有限公司信息通信分公司，河北 石家莊 050000）

1 視頻會(huì)議系統(tǒng)概述

視頻會(huì)議是指通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和通訊技術(shù)召開的會(huì)議，這種會(huì)議是對(duì)視頻傳輸技術(shù)的充分應(yīng)用，這種技術(shù)將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、微電子技術(shù)和通信技術(shù)進(jìn)行了緊密結(jié)合。雙方或多方使用終端設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的交互，同時(shí)具有音頻、視頻、數(shù)據(jù)共享等功能。目前各行業(yè)的視頻會(huì)議系統(tǒng)以專用系統(tǒng)為主。

2 視頻會(huì)議系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 同步技術(shù)

確保視頻與音頻媒體保持同步是視頻會(huì)議系統(tǒng)需要解決的首要問題，各個(gè)用戶所在位置區(qū)域的不同要求運(yùn)用存儲(chǔ)器進(jìn)行緩存，通常情況下在接受緩沖區(qū)設(shè)置相應(yīng)的內(nèi)存，時(shí)間戳是保證不同區(qū)域的用戶達(dá)到信息同步的主要方式[1]。

2.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)在視頻會(huì)議系統(tǒng)中具有重要意義。視頻會(huì)議涉及多鏈路通信、多點(diǎn)通信以及其他連接，網(wǎng)絡(luò)傳輸容量會(huì)影響到視頻會(huì)議系統(tǒng)的使用效果。此外，視頻會(huì)議系統(tǒng)的使用對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理和控制能力提出了較高的要求，需要根據(jù)實(shí)際情況的變化迅速做出網(wǎng)絡(luò)管控方面的改變。

2.3 數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)

數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)的運(yùn)用是為了滿足視頻會(huì)議系統(tǒng)較大的數(shù)據(jù)傳輸需求，視頻會(huì)議系統(tǒng)中大量數(shù)據(jù)需要極高的數(shù)據(jù)傳輸速度與之相匹配，然而目前技術(shù)條件下，數(shù)據(jù)傳輸速度有限，無法達(dá)到要求的速度，因此對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮是十分必要的。數(shù)據(jù)壓縮的過程當(dāng)中，多媒體計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理量龐大[2]。

3 視頻會(huì)議系統(tǒng)的組成

3.1 多點(diǎn)控制單元

多點(diǎn)控制單元在視頻會(huì)議系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮著系統(tǒng)管理和維護(hù)的功能，通過各個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)⒁曨l會(huì)議當(dāng)中的多方面信息進(jìn)行有效管理對(duì)音頻、視頻、圖像、文件等進(jìn)行有效的拼接和轉(zhuǎn)發(fā)。同時(shí)能夠?qū)?huì)議當(dāng)中所使用的音頻和視頻材料進(jìn)行有效的編碼和轉(zhuǎn)換保證，視頻會(huì)議過程當(dāng)中的整體穩(wěn)定性和流暢程度。

3.2 數(shù)據(jù)終端設(shè)備

視頻會(huì)議的雙方或多方需要通過數(shù)據(jù)終端設(shè)備接入會(huì)議系統(tǒng)。數(shù)據(jù)終端設(shè)備主要由數(shù)據(jù)通訊解碼器，通信控制軟件以及輸入輸出設(shè)備組成。其中數(shù)字通訊解碼器能夠?qū)ο鄳?yīng)的音頻視頻和圖像進(jìn)行有效的解碼和傳輸，通過通信控制軟件來提升整體的數(shù)據(jù)傳遞速度。輸入輸出設(shè)備能夠保證終端輸入以及輸出的高保真性，為參會(huì)方提供良好的會(huì)議體驗(yàn)。

3.3 視頻接口

當(dāng)前在召開會(huì)議過程中，參會(huì)者對(duì)遠(yuǎn)程會(huì)議圖像的質(zhì)量有著較高的要求。視頻會(huì)議系統(tǒng)當(dāng)中設(shè)備之間的視頻接口與連接方式也直接影響著圖像傳遞的效果，目前主要有VGA接口、DVI接口、HDMI接口等接口形式，需要根據(jù)視頻會(huì)議具體需要以及相關(guān)設(shè)備配套進(jìn)行選擇。

3.4 通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)視頻傳播是視頻傳輸技術(shù)中的核心組成部分，它要求網(wǎng)絡(luò)中有足夠的帶寬來承擔(dān)大量的視頻信息進(jìn)行通訊，同時(shí)，對(duì)于傳輸硬利所提供的數(shù)字信息技術(shù)的要求也很高，主要內(nèi)容還是關(guān)于傳輸驅(qū)動(dòng)的編、解碼功能。

4 視頻會(huì)議系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

4.1 各個(gè)會(huì)場(chǎng)的設(shè)備配備情況

以某大型企業(yè)行政視頻會(huì)議系統(tǒng)為例，系統(tǒng)采用H.323協(xié)議星形組網(wǎng)，MCU（多點(diǎn)控制單元）位于連接網(wǎng)的中心位置。視頻會(huì)議系統(tǒng)覆蓋范圍為省級(jí)單位-地市級(jí)單位-縣級(jí)單位三級(jí)。

4.1.1 主會(huì)場(chǎng)設(shè)備

主會(huì)場(chǎng)的中心機(jī)房配置了兩套MCU，作為視頻交換、音頻混合、數(shù)據(jù)處理、終端接入、信令交互等，是視頻會(huì)議系統(tǒng)的媒體流處理中心。MCU通過核心路由器與58個(gè)二級(jí)分會(huì)場(chǎng)的視頻會(huì)議終端互聯(lián)。同時(shí)主會(huì)場(chǎng)配置視頻會(huì)議終端2臺(tái)，形成雙機(jī)熱備的形式。

主會(huì)場(chǎng)會(huì)議室音視頻外圍設(shè)備共分為視頻矩陣、攝像系統(tǒng)、大屏顯示系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、電子會(huì)議系統(tǒng)共計(jì)五部分。

4.1.2 各分會(huì)場(chǎng)設(shè)備

二級(jí)分會(huì)場(chǎng)下設(shè)三級(jí)分會(huì)場(chǎng)，二級(jí)分會(huì)場(chǎng)通過本會(huì)場(chǎng)MCU召開二-三級(jí)分會(huì)場(chǎng)會(huì)議，同時(shí)在二級(jí)分會(huì)場(chǎng)采用終端背靠背直連方式對(duì)主會(huì)場(chǎng)和三級(jí)分會(huì)場(chǎng)間進(jìn)行相互轉(zhuǎn)播，以滿足下一級(jí)會(huì)場(chǎng)入會(huì)的需求。通過MCU級(jí)聯(lián)會(huì)議的應(yīng)用，保障了應(yīng)急會(huì)議的響應(yīng)速度，當(dāng)某級(jí)公司出現(xiàn)問題之后，可迅速以該公司作為主會(huì)場(chǎng)召開全省會(huì)議，減少應(yīng)急響應(yīng)時(shí)間，可以以最快的速度遏制惡劣事件或解決問題。

各分會(huì)場(chǎng)的音視頻外圍設(shè)備配置同主會(huì)場(chǎng)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

該企業(yè)形成了一套以主會(huì)場(chǎng)為中心，各個(gè)分會(huì)場(chǎng)通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)與SDH傳輸網(wǎng)互為主備的方式接入，與主會(huì)場(chǎng)MCU互相連通的視頻會(huì)議系統(tǒng)。

4.3 網(wǎng)絡(luò)線路的選擇

視頻會(huì)議系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸量非常大，具有較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性，要求達(dá)到良好的網(wǎng)絡(luò)水平和網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，一般情況下視頻會(huì)議系統(tǒng)都會(huì)選擇較高的寬帶，并且需要相對(duì)較高的業(yè)務(wù)流量控制水平。該企業(yè)的視頻會(huì)議系統(tǒng)要求寬帶在2M以上，主會(huì)場(chǎng)選擇千兆光纖接入，各個(gè)分會(huì)場(chǎng)根據(jù)實(shí)際需求選擇網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置。該網(wǎng)絡(luò)保證了視頻會(huì)議系統(tǒng)的通用延時(shí)低于100ms，視頻音頻的通用延時(shí)則低于50ms，現(xiàn)階段該企業(yè)的視頻會(huì)議系統(tǒng)經(jīng)過多年的使用取得了良好的使用效果。

5 結(jié)語

綜上所述，本文在開展研究的過程中主要對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行了探討和分析，并以某企業(yè)為例對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的說明。為了進(jìn)一步提升視頻會(huì)議系統(tǒng)的整體性能，更好地適應(yīng)當(dāng)前視頻會(huì)議的整體需求，需要對(duì)同步技術(shù)網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)以及數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和研究。應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)踐當(dāng)中視頻會(huì)議系統(tǒng)在運(yùn)行過程當(dāng)中存在的問題，來進(jìn)行不斷的改進(jìn)。