电力视频会议系统的设计与组网

2011-03-15董永强焦晓波

电视技术 2011年11期

周雅，董永强，焦晓波

（1.许昌学院电气信息工程学院，河南许昌 461000；2.许昌供电公司电力通信中心，河南许昌 461000）

1 视频会议系统概述

1.1 应用范围和优势

利用先进的网络和通信技术，视频会议使处在不同地理位置的人能够进行远程双向交流，其主要形式包括点对点式（可视通话）、广播式及讨论式（多点会议）。视频会议具有节约时间、节省人力、物力和财力等诸多优势，因此被广泛应用于远程会议、远程教育与培训、商业电视以及远程医疗等业务领域。

1.2 系统组成及关键技术

视频会议系统主要由主控设备/多点控制单元（MCU）、视频会议终端、带远程控制功能的摄像头、显示设备（电视机或投影仪）及网管系统等组成。主控设备/MCU主要负责完成多点会议的控制；视频会议终端完成对视频信号的采集、压缩、解压缩等功能，主要结构包括音/视频采集部分、编/解码、DSP数字信号处理以及音/视频输出部分。网管系统的作用是完成对整个会议系统的管理及会议控制管理[1]。

视频会议所涉及的关键技术主要包括视频压缩/编解码技术、音频压缩技术以及交换方式和控制方式。

2 电力系统视频会议系统设计

为了保证各地区电网安全运行和平稳发展，建立一套独立的省市县三级视频会议系统意义重大，可在发生应急突发事件时，电力企业上下级单位相互协调指挥，迅速地处理电网异常，及时恢复电网正常运行，减少大面积停电给社会和企业带来的损失。

2.1 系统结构

电力系统一期视频会议系统由于未考虑覆盖县级单位，仅组建了省市间互联的系统模式。本次项目是在此基础之上，充分考虑前期投资和挖掘系统潜力，构建省市县三级网络结构,实现电力系统视频会议的建设。

由于是在省公司视频会议系统基础之上进一步开发，而且原省局至市局间的连接方式需保留不变。因此，在许昌市局须另加1套会议终端和独立的MCU用以控制市县级间会议，各县级单位需各增加1套视频会议终端。在有需要时，可将各县局会议加入省市公司会议，实现三级会议模式，若没有县级单位参加时，省市间仍采用原模式进行会议。

2.2 系统拓扑

在原先省市局间的两级会议系统基础之上，加入县级供电企业，进一步扩大系统覆盖范围，构成省市县三级网络拓扑，见图1。

2.3 系统要求

系统采用的图像显示标准应为480p分辨力，而480p是D2标准数字电视显示模式，垂直扫描线达480条，频率是60 Hz，扫描模式为逐行扫描，将480线图像信息行合并成一帧，图像显示比例可以是4∶3或16∶9。标清视频会议系统网络带宽一般应为384 kbit/s～2 Mbit/s。

视频会议系统应具有如下几个特点：

1）安全性高，不会受到黑客和病毒的攻击；

2）稳定性高，嵌入式操作系统稳定、可靠；

3）处理能力强，嵌入式操作系统指令精简，实时性高，结合DSP，可实现高品质、低延时的音视频信号处理；

4）扩展性好，基于嵌入式硬件的MCU和终端易于大容量、模块化设计，可轻易实现容量、功能以及组网方式的灵活扩展[2-3]。

3 电力系统视频会议系统组网

3.1 系统组网说明

本次系统组网主要涉及许昌地调及辖区内5个县调，原地调至省调会议系统必须保持不变，仅完成下属第三级网络的组网任务，并顺利实现第三级网络与省调主会场对接。另外，保证许昌地调与5个县调间的网络和地调与省调间网络具备明显分界点，以便日后能严格按省调要求确定是否准许县调参加会议，保证各类会议都能顺利召开。

3.2 系统会场设置

按照此次项目组网的要求，系统会场分为三级，省调主会场作为第一级会场，保持不变，许昌地调作为第二级会场，5个县调会场作为第三级会场。当然，为了能更好地满足将来各类会议的人数要求，在许昌地调安排1～2个分会场，分会场仅可观看会议，不能参与发言。许昌地调二级会场组成见图2，各县调三级会场组成见图3。

3.3 系统设备配置

由于省调会场仍按原先系统方式保持，所以本次工程不安排在省调增加设备。许昌地调由于在原视频会议系统中仅作为末端，只配备了视频终端，而本项目中地调是作为二级与三级网络的交汇处且担负着控制整个县调三级会议网络的职责。因此，在许昌地调二级会场需配备1套MCU，用以对各县调会议终端的控制。另外，按照此次系统组网要求，必须具备地调与县调间单独召开视频会议，因此在许昌地调还需要再增加1套视频会议终端与地调MCU连接，5个县调会场作为本系统的末端会场，仅须各配置1套会议终端及其他配套设施即可。

为了能快速高效地与省调原先系统级联，本次选购的设备仍按省调要求和原先系统设备型号保持一致，5个县调均配备1套苏州科达KDV8010A会议终端，地调增加1套科达KDV8000A型MCU和1套科达KDV8010A会议终端。

科达KDV8000A采用H.320/H.323双协议平台，嵌入式设计，模块化插卡，19 in宽10U标准机箱，主控热备份，且单板支持热插拔，散热系统冗余配置，支持高清HD和标清SD混合接入，支持MCU四级数字级联，能够支持线路备份和语音自动备份，可满足本次系统各项要求，且为今后系统规模进一步扩展或系统平滑升级奠定了基础。

3.4 系统组网

电力系统属于特殊行业，因此会议组网方式也有特殊要求，必须达到高标准的保密要求。电力通信网络是国家独立的专用通信网，与公共通信网完全实现了隔离，因此，本次系统组网主要是借助于电力光传输及内部以太网进行连接。

截至目前，许昌地网光传输网已经覆盖5个县辖供电服务区，因此，5个县调的会议路由安排从各个县境内具备与地网连接的就近变电站点2 Mbit/s接入，具备2个站点接入的须配备备用通道。另外，由于目前各县调的内部以太网也已完成与地调联网，且本会议终端支持以太网接口传输，因此，各个县调的还应配备1条以太网路由作为热备用通道，以确保任何时候任何会议均保持通道畅通。县调会议通道接入点情况见表1，终端IP地址分配情况见表2。电力系统许昌地区省市县三级视频会议拓扑图见图4。

表1 县调会议通道接入点一览表

表2 终端IP地址分配一览表

3.5 系统控制

系统实行分级控制，地调终端由省调控制，县调终端由地调控制，县调作为系统末端，按要求非特殊情况不允许操作人员随意控制终端。会议系统主席设置根据会议级别和有无省调参加，在召开省级及以上会议时，省调作为会议主席控制整个系统。在召开地市级会议且省调不参加时，许昌地调作为会议主席控制整个系统。

视频会议过程应由主会场主席进行控制，主席可以选择转发分会场音/视频、选择收看各分会场画面和监控各分会场的情况。主席还可以指定某分会场发言并与之对话，而其他分会场可收听他们的发言和收看发言人图像。若各分会场需要发言必须向主席申请。在主会场可显示多个分会场的画面，并能将多分屏画面向所有分会场进行广播（即所有分会场都可以观看主会场画面），而主会场可通过主席指定或自动轮循方式观看任一分会场画面。每路音频可单独调节大小、多路混音输出，通过采用回声抑制技术则可以消除回音和噪声。

在会议控制室里，会议控制人员需配置1台安装有Windows操作系统的计算机作为会议网管控制台，输入MCU的IP地址，打开进入到会议控制界面，即可进行会议管理控制及会议设置与维护。