基于高壓縮比通信的視頻編解碼技術(shù)的視頻會議室解決方案

陳莉莉 張景璐

摘要：隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展，視頻已無處不在。視頻直播、視頻點(diǎn)播、短視頻、視頻聊天已經(jīng)完全融入每個(gè)人的生活。Cisco發(fā)布的最新報(bào)告中寫道，到2022年，在移動互聯(lián)網(wǎng)流量中，視頻數(shù)據(jù)占比將高達(dá)82%。文章根據(jù)國家相關(guān)政策、行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和全數(shù)字音視頻會議設(shè)計(jì)思路，設(shè)計(jì)了一個(gè)高品質(zhì)視頻功能的大型會議室，以滿足多種會議模式、震撼逼真的音頻效果、完美舒適的視頻呈現(xiàn)、智能攝像跟蹤、媒體音視頻信號源矩陣切換和中央集成控制等要求。

關(guān)鍵詞：視頻;媒體音視頻;全數(shù)字音視頻會議中圖法分類號：TN948

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Video conference room solution based on high compression ratiocommunication video codec technology

CHEN Lili，ZHANGJinglu

（Beijing Polytechnic，Beijing 100176，China）

Abstract：With the vigorous development of mobile Internet technology， video has become a ubiquitous form of media. Live，live-on-demand， short video，and video chat have been fully integrated into everyone's life. According to the latest report released by Cisco，by 2022 video data will account for as much as 82% of mobile Internet traffic. According to the relevant policies， industry technical standards and design ideas of all-digital conferences， this paper managed to accomplish a high-quality video experience function standard of the conference room， which can satisfy a variety of conference demands， as shocking and realistic audio effects， perfect and comfortable video presentation， tracking shooting effects， multimedia requirements for free switching and centralized control of multiple signal sources.

Key words： video， media audio and video， all-digital audio and video conferencing

1引言

自20世紀(jì)90年代以來，數(shù)字視頻編解碼技術(shù)迅速發(fā)展，它一直是國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域，視頻編解碼將是保證用戶高品質(zhì)視頻體驗(yàn)的重要技術(shù)。短視頻、視頻聊天是人們生活中討論的熱點(diǎn)，成為信息傳播的重要渠道。視頻為何如此普及？這是因?yàn)槿藗兺ㄟ^視頻能方便快捷地獲取大量信息。

隨著科技的飛速發(fā)展，老式的會議形式已無法適應(yīng)現(xiàn)代化會議系統(tǒng)的要求?，F(xiàn)代化的數(shù)字會議系統(tǒng)會議程序簡單化、功能多樣化，能夠?qū)h進(jìn)行控制、管理，包括聲音傳送穩(wěn)定純正、討論清晰有序，使整個(gè)會議形式具有高效性。

本文研究的是計(jì)劃建設(shè)一個(gè)大型多功能視頻會議室，按照“需求牽引、瞄準(zhǔn)前沿、確?？尚小⒗诎l(fā)展”的思路，建設(shè)一套集日常會議、視頻會議、多功能會議為一體的會議室，確保會議室設(shè)計(jì)理念先進(jìn)、系統(tǒng)穩(wěn)定、功能完善、指揮高效。

會議室系統(tǒng)能在多種信號源之間切換，可以在高清顯示設(shè)備上播放視頻，對所有相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行快捷方便的管理，保證在會議室內(nèi)使用的音頻擴(kuò)音設(shè)備能滿足音場效果好、無雜音、不嘯叫等要求，且操作方便，滿足在不同的會議室中存在的對音頻視頻播放設(shè)備的不同要求。此外，其實(shí)現(xiàn)過程還需要一個(gè)中央控制系統(tǒng)，以管理整個(gè)系統(tǒng)，從而滿足音視頻展示、遠(yuǎn)程視頻、無線傳屏、會議室討論需要[1]。

系統(tǒng)應(yīng)能快捷管理所有視音頻系統(tǒng)，滿足會議室各種信號源切換到各種高清顯示設(shè)備的需求，確保會議室擴(kuò)聲系統(tǒng)操作簡單、功能多樣、聲場效果好、無噪音、無嘯叫，滿足不同會議下多功能會議的不同要求;設(shè)計(jì)中央控制系統(tǒng)，使整個(gè)音視頻系統(tǒng)易于管理、易于使用、快速高效，滿足遠(yuǎn)程視頻會議、日常辦公會議、多媒體會議、簡單培訓(xùn)會議、接待展示會議等會議需求;滿足音視頻顯示、遠(yuǎn)程視頻、無線傳屏、會議室討論等需求。

2大型集成視頻會議室設(shè)計(jì)

會議室需要用到分體式會議終端、獨(dú)立攝像機(jī)，并結(jié)合會議室集成顯示系統(tǒng)、拾音擴(kuò)聲系統(tǒng)和矩陣中控系統(tǒng)、無線投屏系統(tǒng)等，能實(shí)現(xiàn)本地會議、Welink視頻會議和商網(wǎng)視頻會議獨(dú)立召開和合并召開的功能。

本設(shè)計(jì)會議室面積約為70㎡，定位是實(shí)現(xiàn)日常會議、遠(yuǎn)程視頻會議、培訓(xùn)、接待等功能，系統(tǒng)規(guī)劃是音頻擴(kuò)聲系統(tǒng)、無線數(shù)字討論系統(tǒng)、無紙化會議系統(tǒng)、中控系統(tǒng)、音視頻矩陣系統(tǒng)、視頻會議系統(tǒng)、無線傳屏系統(tǒng)等多系統(tǒng)的集成會議平臺。

2.1全數(shù)字無線會議系統(tǒng)

本全數(shù)字無線會議系統(tǒng)采用了國產(chǎn)itc的系統(tǒng)，可以使用Wi?Fi無線方式連接，具體可以根據(jù)會議室大小、布局安排、場景設(shè)置和功能需求等進(jìn)行設(shè)計(jì)。

設(shè)計(jì)包括無線數(shù)字Wi?Fi會議主機(jī)1臺（為會議系統(tǒng)處理核心，集中管理控制單元），無線主席發(fā)言單元1臺，無線代表發(fā)言單元17臺，充電箱1臺（為無線單元充電），無線會議 AP 發(fā)射器1只（用于無線話筒單元通信）。

2.2專業(yè)擴(kuò)聲系統(tǒng)

在會議、培訓(xùn)環(huán)境中，要考慮一個(gè)基本因素，即需要所有與會者都能聽到一個(gè)清晰、洪亮的發(fā)言。而本系統(tǒng)根據(jù)國家音視頻行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，參考國家會議擴(kuò)聲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。室內(nèi)聲壓級達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn)，功率放大器功率嚴(yán)格按照音箱功率的1.5倍進(jìn)行配置，滿足現(xiàn)場音效強(qiáng)度需求[2]。

根據(jù)會議室實(shí)際情況，設(shè)計(jì)安裝4只150W 音柱，安裝在會議室房屋四角，保證音場效果，現(xiàn)場聲壓級達(dá)到國家一級標(biāo)準(zhǔn)，滿足會議現(xiàn)場對于擴(kuò)聲效果需求，功率放大器功率嚴(yán)格按照音箱功率的1.5倍進(jìn)行配置，滿足現(xiàn)場音效強(qiáng)度需求。其中，14路4編組調(diào)音臺、會議音頻處理器各1臺（給音頻提供接口，處理音色效果，防止嘯叫，消除雜音），設(shè)1套無線話筒 T?521UH，音頻處理器1臺（提升音質(zhì)效果，實(shí)現(xiàn)麗音、防嘯叫），用于實(shí)現(xiàn)會議主持發(fā)言、手持移動實(shí)現(xiàn)發(fā)言功能。

2.3音視頻矩陣系統(tǒng)

會議室中多功能會議廳系統(tǒng)需要把畫面和聲音作為主要解決的問題。一般而言，目前的會議室常用音視頻信號源包括兩大類，即計(jì)算機(jī)信號（ VGA 信號）和普通音視頻信號（ AV 信號）。構(gòu)建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的、現(xiàn)代化的會議室，首先要解決的是視覺體驗(yàn)，因?yàn)樗?fù)責(zé)收集所有感知的60%以上的信息，大屏幕顯示系統(tǒng)便是擔(dān)此重任的子系統(tǒng)，為了滿足多種不同的需求，系統(tǒng)需要兼容不同的音視頻信號源和終端顯示設(shè)備[3]。

視頻信號源包括全高清數(shù)字?jǐn)z像機(jī)1臺（需1路 HDMI 接口）、遠(yuǎn)程視頻會議終端1個(gè)（需2路 HDMI 輸入及2路 HDMI 輸出接口，滿足1路會議畫面和1路顯示文檔的輸入和輸出）、無線投傳器1只（需1路 HDMI 接口）。

視頻顯示設(shè)備包括85寸電視或會議大屏2臺（需2路 HDMI 信號輸出接口）、全高清激光投影機(jī)1臺（需1路 HDMI 信號輸出接口）。

根據(jù)以上視頻信號輸入源以及視頻信號輸出的顯示設(shè)備，需要配置1臺8進(jìn)8出的全數(shù)字混插視頻矩陣（混插視頻矩陣為視頻信號自由切換核心設(shè)備）和4路 HDMI 視頻信號輸入板卡2塊、4路 HDMI 視頻信號輸出板卡2塊。

2.4中央集中控制系統(tǒng)

為了便捷控制該多媒體系統(tǒng)，需要將燈光、窗簾、攝像、擴(kuò)音、投影、顯示和音視頻切換控制功能集于一體，通過中央集中控制系統(tǒng)為使用者提供高效、便捷、快速的會議整體控制系統(tǒng)，方便使用者快速學(xué)習(xí)，從而全面掌握整個(gè)中心系統(tǒng)的各項(xiàng)功能[4]。

設(shè)計(jì)中包括：1臺網(wǎng)絡(luò)中控主機(jī)（ TS?0200M 數(shù)字會議系統(tǒng)主機(jī)）、1臺 Apple iPad、1臺時(shí)序電源管理器（TS?830電源時(shí)序器）、1套麒麟音視頻服務(wù)軟件（兆芯版） V2.20以及配套輔件等。

2.5無線傳屏系統(tǒng)

標(biāo)配1個(gè) USB 傳屏器，支持 USB 無線傳屏，支持 Windows 和 Mac 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，僅通過 USB 口同時(shí)完成傳輸和供電，無需安裝軟件，一鍵無線傳屏至接收端。

2.6視頻會議系統(tǒng)

1臺分體式視頻會議終端 Box600、1臺高清帶云臺攝像機(jī) Camera200、1臺全向拾音麥克風(fēng) M220。

2.7集成會議室視頻會議

大會議室平面布局及功能如圖1所示，選用2臺85寸高清超薄工業(yè)顯示屏，壁掛安裝于墻壁;攝像機(jī)放置于2臺電視中間，接入矩陣系統(tǒng);4支專業(yè)音箱壁掛于會議室四個(gè)角落，達(dá)到聲場平衡效果;配置8支鵝頸麥克風(fēng)于發(fā)言席，高清投影可接入矩陣系統(tǒng);配置無線投屏器，可快速把筆記本電腦信息投屏至電視和投影。智能集中控制系統(tǒng)用于集中控制包括各子系統(tǒng)及各種設(shè)備電源的開關(guān)、信號的切換、多種會議模式一鍵切換、各種會議的召開等[5]。

針對商網(wǎng)和Welink（box600）會議模式，對接商網(wǎng)終端和Welink終端共用1套音、視頻和集中控制系統(tǒng)，終端所有音、視頻信號接入矩陣和音頻處理器，通過物理音視頻信號互指的方式實(shí)現(xiàn)商網(wǎng)和Welink會議融合互通[6]。

3全數(shù)字會議系統(tǒng)

本文討論的是1套完整多功能全數(shù)字會議系統(tǒng)，采用itc全數(shù)字多媒體會議系統(tǒng)，全數(shù)字傳輸，配合itc專業(yè)的調(diào)音臺、功率放大器、會議音柱等擴(kuò)聲設(shè)備和音頻處理設(shè)備，使整個(gè)會場的聲音效果更佳、拾音距離更遠(yuǎn)、音質(zhì)更清晰。圖2為全數(shù)字會議系統(tǒng)的音頻處理設(shè)備連接框架圖。

在音視頻方面，全數(shù)字會議中央控制系統(tǒng)能滿足多種信號源的輸入要求，所有的 HDMI 信號都能經(jīng)過視頻矩陣來進(jìn)行調(diào)度，要求中央集中系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)各種控制與切換功能，包括但不限于音視頻系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)和空調(diào)溫度系統(tǒng)，滿足管理控制的多種需求。最后，中央集中系統(tǒng)還能滿足遠(yuǎn)程訪問需求，支持移動設(shè)備與系統(tǒng)的通訊，可以使用 APP 等方式進(jìn)行登錄控制，方便集中管理，帶電子桌牌，具備 IC 卡簽到功能，主機(jī)自帶攝像跟蹤功能，也可配合跟蹤主機(jī)實(shí)現(xiàn)攝像跟蹤功能[7]。

實(shí)現(xiàn)由中央集中控制主機(jī)編程控制遠(yuǎn)程會議監(jiān)控?cái)z像頭的云臺360°無死角轉(zhuǎn)動、俯仰110°、鏡頭可實(shí)現(xiàn)12倍光學(xué)變焦等功能，還能實(shí)現(xiàn)人臉識別并且對人臉進(jìn)行跟蹤功能。

無線傳屏套裝支持 Windows 和 Mac 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，僅通過 USB 口，同時(shí)完成傳輸和供電，無線傳屏至接收端。一鍵傳屏，無需安裝軟件。支持對 USB 傳屏器所插計(jì)算機(jī)的觸摸反控。視頻會議系統(tǒng)輕松上云，方便快捷召開Welink會議，也能實(shí)現(xiàn)與商網(wǎng)會議并行[8]。

4結(jié)束語

本文提出的大型多功能視頻會議室解決方案，可以實(shí)現(xiàn)日常會議、遠(yuǎn)程視頻會議、培訓(xùn)等多媒體會議功能，同時(shí)支持本地會議、云會議，支持商網(wǎng)和Welink會議互通，會議程序簡單、功能多樣，能夠?qū)h進(jìn)行控制、管理。會議形式具有高效性，滿足穩(wěn)定、長期工作的要求，即使意外發(fā)生，也可以盡量保證整個(gè)系統(tǒng)的各種設(shè)備正常運(yùn)作。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB/T 50314?2000，智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[ S].北京：中國計(jì)劃出版社，2000.

[2] GB/T 50314?2000，智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)[ S].北京：中國計(jì)劃出版社，2000.

[3] GB/T 50311?2000，建筑與建筑群綜合布線工程設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2000.

[4] GB/T 50312?2000，建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國計(jì)劃出版社，2000.

[5] GB 50311?2016，綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范[ S].北京：中國計(jì)劃出版社，2016.

[6] YD/T 926.1?2009，大樓通信綜合布線系統(tǒng)[ S].北京：人民郵電出版社，2009.

[7] GB/T 15135?94，廣播及類似聲系統(tǒng)用連接器的應(yīng)用[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1994.

[8] GB/T 12060.2?2011，聲系統(tǒng)設(shè)備第2部分：一般術(shù)語解釋和計(jì)算方法[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

作者簡介：

陳莉莉（1977—），本科，講師，研究方向：互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。張景璐（1969—），本科，副教授，研究方向：電子信息。