面向科技项目管理的远程网络视频评审答辩系统设计

文/佘协元 叶晓艺 叶小青



面向科技项目管理的远程网络视频评审答辩系统设计

文/佘协元 叶晓艺 叶小青

0　引言

近年来，视频会议已广泛应用于电子商务政务、教育、医疗、办公等不同领域，它的功能主要为会议安排及录制、即时通信、共享文档、会议广播等。广东省科技厅现有会议室的数量无法满足大量的科技项目评审答辩，急需建设符合广东片区科技项目评审答辩及工作会议需要，并满足系统建设技术要求的专业的、高性能、高质量的网络视频答辩系统。从视频会议系统的发展历程来看，传统的专线硬件视频会议系这种技术对网络带宽要求很高、造价高、应用范围有限，而近期互联网技术迅猛发展，可以轻松在互联网上组建音频、视频和数据融合在一起的多媒体视频会议系统，极大地减低会议成本。本文所述系统基于成熟的互联网技术，采用软件和硬件结合的视频会议模式，可靠地实现面向科技项目管理的实时高清视频评审答辩会议。

1　系统整体结构和组成

1.1系统总体结构

如图1所示，多个视频评审和答辩室和综合管理控制中心系统是网络视频评审答辩系统的主体部分。综合管理控制中心系统负责对各子系统进行控制管理，这包括管理所有的评审工作（如：提供相关的录像和点播等服务），对系统提供的所有VPN通信的服务端、数字证书和各个设备进行统一监控和管理。对于视频评审室与视频答辩室，它们在中心系统的管理控制下，通过互联网相互进行远程视频与音频通信，通信的方式可以是点对点或多方会话的方式。

图1　系统组成示意图

1.2视频评审室与视频答辩室组成

由于视频评审室和视频答辩室的基本功能一致，因此它们只需采用同样的方案即可。该方案示意图如图2所示，其由音视频I/O设备、视频终端、录制设备、专家评分系统以及会场基础设施等组成。其中，音视频I/O设备含有麦克风和扩声系统、摄像和显示设备等。

对于会场场所的选址，我们对目标建设地点的面积、应用条件、声场布局、网络接入条件、能源供应条件与服务配套设施进行综合分析，并引入了专业评估专家进行条件评估、条件测试，使得目标场所符合改造基础条件、达到网络视频评审与答辩系统的技术要求。

图2　视频评审室和视频答辩室组成

2　系统各子系统设计

2.1视频系统设计

视频系统是本方案会议系统的核心，是视频会议能否实时播放的关键，决定着会议的效率。本系统使用12倍以上光学变焦的高清摄像机，支持水平旋转和垂直旋转；在25帧/秒的帧频下，传输速率为512kbps的分辨率达到720P，传输速率为1Mbps的分辨率为1080P；切换视频源时，图像建立时间小于1秒。

此外，本视频系统使用ITU-TH.239双流标准，辅路可传送分辨率在1024x768以上的PC图像，并将对应的音频进行同步传送，可将人物画面与PC演示内容叠加，合并变为1路高清视频流进行传递共享。支持3路以上视频输入接口和3路以上视频输出接口，其中分别具有2路高清视频输入和输出，在不增加任何设备情况下可支持50米以上传输距离；同时分别具有1路S-video视频输入和输出，支持DVD/VCR等播放设备的接入、支持VGA和HDMI等视频格式输出。

2.2音频系统设计

本系统的音频系统中，采用数字麦克风进行360度全向立体声拾音；具有较强的抗手机信号干扰能力；并支持多个麦克风的数字串接级联，以适应会场的大小。

音频编解码则支持ITU-T的G.711、G.722、G. 728、G.722.1标准，并提供20kHz以上宽带音频。信道同步时能自动恢复，具有抵消回音、抑制噪声等功能。同时，终端支持通过手机、电话的方式接入评审中，进行语音的双向通讯，接入过程中不影响现场评审的正常召开。

扩声系统方面，已达到GB50371-2006《厅堂扩声系统设计规范》会议类扩声系统二级以上的指标，经现场测试音质清晰、语音表现良好。

2.3网络传输及网络安全系统设计

按照网络视频评审答辩系统的带宽要求，每个视频室的上、下行带宽分别在1Mbps（独占带宽）以上，该答辩地点的总带宽为各个视频答辩室的网络带宽之和。一个视频答辩室需提供5个公网IP地址，用于视频终端设备及相关扩展应用。此外，科技答辩评审具有公正、公平性，需要会议的视音频具有较高的保密性，为此我们在网络安全上采用了以下几种安全技术：

（1）视频终端与其他应用处在不同子网中，根据数据类别对网段进行分离。而视频终端具有以下的安全特性：视频终端通过用户名及密码远程访问参与视频会议；每台视频终端设备应设置有不同密钥进行系统升级，防止恶意攻击；支持H.235协议，实现传输加密；支持64-458Bit加密。

（2）系统中还使用数字证书对每个视频会议室中的视频终端进行注册、认证，如图3所示。每个视频会议室必须获得并安装由控制管理中心签发的数字证书，视频终端需凭数字证书向认证服务器申请认证，认证通过后才能接入系统。

图3　基于数字证书的视频终端认证

（3）视频室的视频终端通过VPN网络与科技部网络视频评审系统综合管理控制中心连接，视频终端统一使用VPN服务端为其分配的IP地址同MCU等设备进行通信。VPN设备具备相关能力如下：能保证数据收发的完整性，具有防篡改的数据保护能力；通过加密手段使得VPN通道的机密性得到保证，保证通道数据不被拦截破解；提供动态的密钥交换和集中安全管理服务；支持IPSec协议；支持NAT穿越；支持动态域名解析（DDNS）；支持远程管理。

3　系统特色和创新之处

采用先进的网络视频会议技术，提供高清的影视与语音体验。使用标准H.264视频编解码技术实现灵活、具有成本效益的高清通讯，全高清、标准化、网络化的语音视频通话让用户能在任何地方的会议室内的各位置均能享受高保真体验，为科技项目申报团队项目答辩提供优质的会议环境。

通过对《科技部网络视频评审及答辩系统技术要求》的详细研究和广泛市场调研，以及目标产品测试、试用比较等大量基础研究，确保本项目建设高度符合科技部入网标准，保证了后期联网实际使用的高可用性、可靠性及可维护性。同时为建设广东省内的科技项目网络视频评审答辩系统打下良好基础。

网络视频答辩室建设完成并投入使用后，可有效减少我省申报国家课题科研相关单位、人员出差前往北京答辩人数，预计可每年减少出差超过200人次，按每人出差北京差旅费5000元/人计算，共可节约差旅费用超过100万元/年，可提高办事效率，实现节能减碳。

本系统将推进我省科研项目管理领域网络视频评审的普及，有效改善传统现场会议的交流方式，有效减少政府部门、高校、企业之间的沟通交流阻隔，大大节省相关人员的时间和精力，加快整体效率、提高效益。

4　结语

视频会议已经是当今实现高效会议的方式之一，而建设面向科技项目管理的远程网络视频评审答辩系统可大大加快科技项目各个环节的进度，实现科技厅的高效办公、节约办公、优质办公，有助于提高社会效益，有助于提高科技项目申报的成功率，有助于提升科技创新能力。本远程网络视频评审答辩系统充分利用了当前先进的高清技术、网络多媒体技术、宽带高速传输技术和网络安全技术，使得系统具有高清视音频通讯、多方接入、安全可靠、维护便利等特点。

作者简介：佘协元（1974-），男，公共管理硕士在读，任职于广东科学中心，研究方向为科学普及、科学传播、特种影视研究；叶晓艺（1986-），女，助理研究员，学士，任职于广东科学中心，研究方向为科普推广；叶小青（1986-），女，助理研究员，学士，任职于广东科学中心，研究方向为科普推广与科普信息管理。