视频会议系统在江西省天然气管网的应用

李红

［摘 要］视频会议系统是指两个或两个以上不同地方的个人或群体,通过传输线路及多媒体设备,将声音、影像及文件资料互传,实现即时且互动的沟通,以实现会议目的的系统设备。本文首先对视频会议系统进行了简要介绍,并结合其在江西省天然气管网应用为例,对视频会议系统的系统构成、系统功能进行了详细的说明。

［关键词］视频会议；远程控制；网络

［中图分类号］TP07［文献标识码］A［文章编号］1005-6432（2012）32-0091-02

1 项目背景

我公司天然气管网一期工程围绕鄱阳湖生态经济区规划建设,该工程涉及南昌、九江、景德镇、鹰潭、抚州、宜春、上饶、新余等8个区市、22个县(市、区),干线全长876千米,支线全长255千米,共设28座分输站,30座截断阀室和5个CNG加气母站。为了实现信息化,保证信息的快速、高效的传输,管道沿线各个站场内设置视频会议系统,主会场位于南昌末站(调控中心),其余站场设为分会场,以管线光缆为传输媒质,通过光传输设备,建立管道专线视频会议系统。

2 系统构成

2.1 视频会议终端设备

视频会议终端设备主要包括视频输入/输出设备、音频输入/输出设备、视频编解码器、音频编解码器、信息通信设备及多路复用/信号分线设备等。其基本功能是将本地摄像机拍摄的图像信号、麦克风拾取的声音信号进行压缩、编码,合成为64～1920kbps的数字信号,经过传输网络,传至远方会场。同时,接收远方会场传来的数字信号,经解码后,还原成模拟的图像和声音信号。

（1）视频输入设备:其包括摄像机、录像机,摄像机主要有主摄像机、辅助摄像机和图文摄像机,系统视频输入口应不少于4个。主摄像机采用会议摄像自动追踪系统,自动摄像系统可以自动跟踪发言者(摄像机与发言单元实现同步),自动实现镜头角度的变化,改变焦距等功能,并将该发言者的个人图像,以视频信号形式送至视频及投影机,投射在大屏幕上。

（2）视频输出设备:其包括监视器、投影机、电视墙、分画面处理器等。会议室画面的显示方式分为单画面和双画面2种,单画面显示方式:只有一台监视器显示所接收到的对端场面或人物;双画面显示方式:由一台数据终端设备的两台监视器显示对端的两个画面,一台监视器显示对端发言人图像,另一台监视器则可用于显示对端送来的图文或文件等。

（3）音频输入/输出设备:其主要包括话筒、扬声器、调音设备和回声抑制器等。

（4）视频解码器:其一方面对视频信号进行制式转换处理以适应不同制式系统直通;另一方面对视频信号进行数字压缩编码处理,以适应窄带数字信道的传送,还支持多点会议电视系统的多点控制单元多点切换控制。视频编解码器宜以全公共中间格式(CIF)或1/4公共中间格式(QCIF)的方式处理图像。在特定条件下,也可采用CTX或CTX PLUS等其他编解码方式,但必须与CIF，QCIF兼容,便于按用户的不同要求选用合适的编解码方式。

（5）音频编解码器:其主要对模拟音频信号进行数字化编码处理,以进行传送。音频编解码器应具备对音频信号进行pcm,adpcm或ld-celp编解码的能力。

（6）多路复用/信号分线设备:其将视频、音频、数据信号组合为传输速率为64～1920kbps的数据码流,成为用户/网络接口兼容的信号格式。

2.2 数字传输网络

基于我公司天然气管网的网络现状和建设目标,采用H.323标准。基于H.323协议的视频会议系统通过局域网络经IP(路由器)网络进行通信,因此除支持H.320协议的网络可以使用外,还可以使用帧中继和ATM网络。

2.3 多点控制设备(MCU)

多点控制设备(MCU)设置在网络节点处,供多个地点的会议同时进行相互间的通信,工作速率为64kbps～2mbps。多点控制设备是进行多点会议电视的必需设备,主要功能是:完成多路视频/音频数据流的处理与交换,选择源数据流进行广播,同时提供多种会议控制功能。基于江西省天然气管网内部的IP网络平台,各会场站点通过内部专用传输网络接至MCU的用户端口。各个分会场配备720P视讯设备及配套件,实现全网的HD高清视频会议。在中心会场布置一台录播服务器,能够将实时会议的情况(包括辅流)录制下来,以供直播或点播。

3 系统功能

3.1 XGA输入和输出

本系统终端提供高分辨率的(1280×1024)XGA输入和输出接口,用户可以直接把自己电脑中信息传递到系统中,可以和会议中所有的用户共享信息。整个过程不通过模拟信号转换设备,全程数字化,可以大幅度提升显示效果。利用终端的XGA输出功能,用户可以直接把远地的数字信号通过投影仪等数字显示设备显示。

3.2 智能双流传送

本系统提供智能双流传送的功能,用户可以同时把1路计算机内容＋1路活动图像或2路活动图像同时传递到远端,实现全线电视会议：音视频会议、电子数据、图文数据等。系统简单、智能,可以彻底抛弃数据会议等复杂难用的媒体传送技术。配合即插即用的XGA输入输出,可以为用户提供全景交互式会议,大大地丰富了会议的内容。

3.3 会议安全措施

本系统提供多层次的保密措施,在信令层,提供了GK注册、主叫呼集、终端会议控制、终端远程控制、终端配置等多重口令保护,可以保证用户信令处于安全状态。

3.4 多画面支持

本系统采用了数字多画面合成技术,系统全面提供1、2、3、4、6、8、9、13、16等10种不同的画面显示模式,在会议过程中,多画面的格式可以通过主席或管理员随意切换,同时会议过程中也可以在单/多画面之间自由切换。在多画面显示中,支持多画面VIP模式,即通过语音激励方式将发言会场的图像自动显示在多画面中的大画面(VIP画面)中,且在会议中VIP画面是动态调整,随时将当前发言的会场显示为VIP画面,大大增强了会议的临场效果。

3.5 多点摄像机控制(FECC)

系统全面支持远程摄像机控制,主席会场可以对其他各个分会场的摄像头进行远程控制(上下左右、远近、调焦)以及位置预置等；支持对远端多个视频源的选择和控制。

3.6 全方位中文支持

系统支持遥控器输入中文字幕、中文会场等功能,确保用户方便易用。

3.7 智能流控

系统可以自动对码流进行流量控制,对于一些没有其他终端观看其图像的终端,则MCU向其发送信令,降低其发送视频码流带宽。从而大幅度降低系统使用总带宽,极大地提高了用户的网络使用率。

3.8 可维护特性

从方便用户应用和便于维护角度出发,本系统上做了大量的维护功能,包括终端设备多级环回测试,内置ISDN、IP网络测试仪,全系统丰富日志功能、远程Web、Telnet维护等,这些功能的提供可以迅速定位问题的根源、快速解决问题。

4 系统的特点

4.1 高质量的会议效果

(1)图像质量

本系统全面采用H.264图像编解码协议,在同等带宽下,为用户带来最优的图像效果提升。系统全面采用720P图像处理技术,大幅度的降低图像的闪烁现象,进一步提高了系统图像的质量,丰富了图像的细节,在华为ViewProcessing专利的图像前处理和后处理技术基础上,加进了码率控制策略、抗误码技术、纠错处理技术、误码掩藏处理等新技术,在同样带宽下,可以向用户提供更逼真、更清晰、更流畅的画面。

(2)声音质量

本系统支持全方位的语音处理技术：采用快速自适应回声抵消(AEC)、自动增益控制(AGC)和自动噪声抑制(ANS)技术,采用输入音频通道独立处理技术、AudioEnhancer(语音增强)、VoiceClear(语音清脆化)等语音处理技术,使系统声音听起来更加清晰、饱满和丰富。

4.2 极高的会议稳定性

(1)电源备份

在本项目中,作为主MCU的ViewPoint 8650 配置两块电源模块,分担设备整机电力负荷的同时,每一块电源模块均可为整机满负荷配置提供充足电力,实现电源模块的双备份。

(2)业务板备份

ViewPoint 8650的业务板采用业界流行的信令与媒体流分离处理架构,当处理媒体流的业务板出现故障的时候,系统自动把媒体流处理业务切换到其他业务板上进行,会议不会中断,终端侧用户图像会有6秒的短暂停顿；当处理信令流的业务板出现故障的时候,系统也会自动把信令流切换到其他业务板上进行,会议不会中断,终端侧用户自动重新加入会议,整个业务恢复可在10秒内完成。

(3)IP网口备份

ViewPoint 8650 的每个单板、ViewPoint 8650C 的主机都提供了两个互为备份的千兆网口,当工作网口的线路由于网络设备等各种原因出现通信中断的时候,系统会自动把通信线路从主用网口切换到备用网口,整个切换时间只需3～5秒。

(4)芯片备份

ViewPoint 8650的单板和ViewPoint 8650C 主机里面的芯片可以互为备份,利用华为特有的专利芯片技术,当一个芯片出现故障无法工作的时候,系统会自动调用空闲的芯片来完成工作,对视频效果完全没有影响。使得视频会议得到了芯片级的保障。

(5)N＋1备份

ViewPoint 8650、8650C 配合会议管理软件还可以实现MCU的N＋1备份,即选择一台MCU为备份MCU,为该视讯网络中的多台同类型MCU提供备份,当某台MCU出现重大故障,比如电力供应完全中断,完全无法为继业务,会议管理软件判明状态后会立即将会议切换到该备份MCU上,从而恢复业务继续进行。此类故障恢复可以在3分钟内完成。

5 系统的维护

在我公司的视讯系统中,MCU和终端都是采用嵌入式实时操作系统,按照电信级设备的要求设计,满足电信级设备要求的稳定性,业务系统都支持主备倒换,所有的设备都可以7×24小时运行,系统支持无人职守方式长期功能。所以系统所需要的维护操作主要是维护视讯系统承载网络质量和例行设备巡查。

点对点会议时,两个终端直接呼叫对方的号码即可,无须其他人协助,如果呼叫失败,则会反馈详细的失败信息(类似于对方忙等),根据反馈信息,用户做少许操作即可完成互通。无须进行维护,由使用者自己即可完成。

小规模会议时,会议发起方通过主叫呼集方式召集会议(操作方式简单到只需要通过遥控器选中要开会的会场即可),呼叫发起后,业务调度系统会自动选择合适的MCU资源,自动的完成会议的召集和终端入会过程。会议过程中所有操作都可以通过遥控器由与会者自行完成,无须维护人员干预。

召开大规模会议时,为了确保资源能够有效获得和保障会议的效果,在开会前由维护人员通过ResourceManager预约召开会议或采用主叫呼集方式召开会议,会议召开后,整个网络上只需要在主席会场处安排一个维护人员即可,当需要完成诸如会场切换等操作时,只需要维护人员通过遥控器在会议监控器上操作完成。不需要各个MCU侧和其他终端等会场有专人维护操作。

6 结 论

我公司视频会议系统是基于宽带信息网络平台基础上运行的,系统具有良好的开放性和扩展性,系统达到了功能设计的有关标准,满足了公司生产、治理、服务等方面的实际应用需求,提高了公司现代化办公的效率,同时节约了原始会议的开销,为公司创造了极大的经济效益。