高清视频会议系统设计方案研究

2011-08-15戴元

大众科技 2011年6期

关键词：主会场民航局空管

戴元

（民航东北空管局通信网络中心，辽宁沈阳 110043）

高清视频会议系统设计方案研究

戴元

（民航东北空管局通信网络中心，辽宁沈阳 110043）

文章介绍了高清视频会议系统的组成和设计原则，并结合民航东北空管局实际情况，提出了高清视频会议系统设计方案，为其它高清视频会议系统的建设和应用提供参考。

高清视频会议；控制中心；H.323

（一）引言

民航东北空管局标清视频会议系统始建于2003年初，系统覆盖沈阳、哈尔滨、长春、大连等地空管分局、站共 9个会场，用于召开视频会议、协调指挥和突发事件应急处理，极大地提高了工作效率，节约了办公成本。经过几年的平稳运行后，系统目前已进入故障高发期，存在的问题和隐患较多。同时，民航局空管局视频会议系统和民航局协调决策视频会议系统也需要与其实现互联互通，原有系统已无法满足实际工作需要。近年来，在IP网络上构建高清视频会议系统的技术已日臻成熟。如何消除原有系统隐患，使之在系统结构、系统管理等各方面能够满足工作需要，具有重要的现实意义。

（二）高清视频会议系统组成

高清视频会议系统由高清多点控制单元、高清视频会议终端、高清显示系统、传输网络、控制中心等部分共同组成。

1.高清多点控制单元

高清多点控制单元是整个视频会议系统的核心设备，用于召开三点或多点之间的高清视频会议，由多点控制器和多点处理器组成。

2.高清视频会议终端

高清视频会议终端用于对单向或双向的视频信号、音频信号和数据信号进行采集、处理和还原。

3.高清显示系统

高清显示设备应能够支持1920（水平）×1080P（垂直）高清分辨率，并配置HDMI、DVI等高清数字图像接口。

4.传输网络

高清视频会议系统对承载网络环境有着较高的要求，实现720P分辨率的高清视频会议，需要配置1MB网络带宽，考虑信令开销和收发双流信号所需带宽，实际需要配置 1.3MB以上带宽。实现 1080P分辨率的高清视频会议，需配置 2MB以上带宽，才能确保高清视频会议系统的正常运行。

5.控制中心

控制中心是高清视频会议系统的核心节点，用于对整个系统进行管理和控制，由高清录播系统、监控系统等部分组成。高清录播系统用于重要会议的录制、存储和回放。监控系统用于全网设备运行状态的实时监测，为网络管理人员快速定位故障并采取应对措施提供依据。

（三）高清视频会议系统设计原则

高清视频会议系统设计原则如下。

1.高清视频会议系统的设计应遵循H.264、G7.19、1080P等国际、国内和行业的技术标准及规范。

2.重要设备、链路应采用冗余设计，最大限度减少因单点故障引起的系统瘫痪，确保高清视频会议系统安全、稳定、可靠的运行。

3.系统应能够满足同时召开多组高清视频会议功能，保证每组会议之间相互独立，互不干扰。

4.系统应便于管理和维护，尽可能减少系统管理人员的工作量和技术复杂程度。

5.系统应提供视频、音频及双流画面的数字化录制功能，提供视频会议资料的保存及回放功能。

6.系统应具有较强的可扩展性，在满足现有需求的同时，充分考虑今后的发展，方便系统的后期扩容。

（四）高清视频会议系统的设计和实现

1.系统结构设计

民航东北空管局高清视频会议系统采用星型结构设计，遵循 H.323协议标准，以沈阳主会场为中心节点，覆盖东北地区各空管分局、站，实现各会场之间的视频、音频和数据的互联互通。系统主要由传输网络、高清多点控制单元、高清视频会议终端、音频处理系统、中控系统、高清录播系统、监控系统等部分组成。

2.传输网络设计

沈阳与哈尔滨、长春、大连各地之间互联的广域网链路主要通过民航ATM数据网实现，各地之间的连接带宽为2MB。为提高网络连接的可靠性，建议在各地之间租用运营商 SDH专线作为备用链路，与 ATM主用链路互为备份。通过浮动静态路由技术，确保当主用链路出现故障时，网络能够在最短的时间内切换到备用链路，从而确保视频会议系统的稳定运行。

3.会场设计

为各会场配置相应数量的高清视频会议终端、高清摄像头、高清电视机、高清投影仪、高清视频矩阵及数字音频媒体处理器。

（1）高清视频会议终端应具有高清编解码能力，实现视频信号、音频信号和数据信号的采集、处理和还原。

（2）高清摄像机通过 HDCI线缆连接到高清视频会议终端，用于采集视频信号。

（3）高清电视机和高清投影仪应支持 1920（水平）×1080P（垂直）分辨率，用于输出视频图像。

（4）高清矩阵切换器用于本场图像、远端图像、双流图像等各种视频信号的输入、输出切换。

（5）鹅颈麦克风用于采集音频信号，音响系统用于音频输出。

（6）数字音频媒体处理器用于音频信号处理，减少话筒和音响间的回声效应，提高音频信号的质量。

4.控制中心设计

控制中心设置在主会场核心机房，负责系统的总体控制和运行，由高清多点控制单元、中控系统、监控系统、录播系统共同组成。

（1）在控制中心配置一台高清多点控制单元，负责全网的数据交换与通信处理等工作。为扩大系统处理交换能力，建议对高清多点控制单元的网络接口进行规划，利用其跨网段功能，实现与外部视频会议系统的互联互通。

（2）主会场设备较多，应配置中控系统对会场内各种设备进行统一管理。中控系统由中控主机、无线控制器、无线触摸屏等设备组成。中控主机通过RS232、RS485、红外、网络等各种接口与受控设备相连接，接收并处理来自系统管理人员发出的控制请求，从而实现主会场内所属设备的统一管理和控制。

（3）建立网络监控系统，对多点控制单元、视频会议终端、路由器、交换机等重要设备的运行状态进行实时监控。当网络出现丢包影响视频会议系统正常运行时，及时向系统管理人员发出告警，提高系统的维护效率。

（4）在控制中心配置一台高清录播服务器，用于重要会议的录制和存储。录制的内容应包括主会场及各分会场的视频信号和音频信号。

5.级联会议设计

（1）与民航局空管局视频会议系统互联

东北空管局视频会议系统与民航局空管局视频会议系统均采用 H.323协议标准设计，不存在设备兼容性问题，建议采用多点控制单元数字级联的方式，实现两套系统的视频、音频和信令之间的互联互通。具体做法为：将东北空管局高清多点控制单元的第一个网络接口与系统内部核心交换机相连，用于召开东北地区视频会议；将第二个网络接口与民航局空管局视频会议系统的多点控制单元进行数字连接，实现两套视频会议系统的互联互通。

（2）与民航局协调决策视频会议系统互联

东北空管局视频会议系统与民航局协调决策视频会议系统采用不同厂商生产的多点控制单元，利用数字级联方式实现两套系统的互联互通存在设备兼容性问题。在不改变两套视频会议系统结构的情况下，建议通过视频会议终端模拟转接的方式实现互联。具体做法为：在沈阳主会场新增一台视频会议终端，与民航局协调决策视频会议系统相连，同时将其视频信号和音频信号与主会场高清视频会议终端进行背对背交叉连接。当民航局协调决策视频会议系统需要向下转播时，通过主会场两台视频会议终端模拟转接，向东北地区各分会场进行广播，从而实现两套视频会议系统的互联互通。