基于虚拟网络技术的甘肃省科技网络视频会议系统优化设计

马骥 张其斌 王娜 徐惠萍

摘 要：高清视频会议系统成为视频会议主流，网络视频评审可以简化工作程序，降低成本，也为评审创造了良好的环境。本文在国家科技计划网络视频评审甘肃系统的基础上，研究设计了甘肃省科技系统网络视频会议及评审答辩系统，该系统按照高标准建设，采用了高清技术标准的设备，实现了网络视频会议和评审答辩的功能，对于提高科研管理工作效率、降低经费投入、建设节约型社会有着重要的现实意义。

关键词：网络视频会议；虚拟网络技术；优化设计

中图分类号：TN919.8 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）04-0080-02

Abstract：HD video conference system has become the mainstream of video conference. Online video review can simplify working procedures，reduce costs，and create a good environment for evaluation. On the basis of the national science and technology program network video review Gansu system，this paper studies and designs the network video conference and the review and defense system of Gansu science and technology system. According to the high standard construction，the system adopts the equipment of high definition technical standard，and realizes the function of the network video conference and the evaluation and defense. It can improve the efficiency of scientific research management，reduce the investment and build the economy. The type of society has an important practical significance.

Keywords：network video conference；virtual network technology；optimization design

0 引 言

网络技术和通信技术的快速发展使视频会议迅速风靡全球，而传统的视频会议系统已经无法满足人们的需求了，高清视频会议系统成为视频会议的主流[1，2]。甘肃省科技系统网络视频会议系统已于2016年搭建完成，通过MCU设备能实现双向高清音视频流及双流，该系统在一定程度上简化了我省科技系统相关会议培训、传达文件等工作程序，节省了科技管理人员的时间和精力，降低了成本投入和对社会资源的占用，提高了管理效率。

网络带宽的大小决定了视频会议质量的高低，由于我省各市州科技局网络目前在运行过程中经常会出现网络延时、画面卡顿、双流不正常等现象，因此在现有市州网络条件下，通过虚拟网络技术解决以上问题，提升甘肃省科技系统网络视频会议的质量具有十分重要的意义。

1 甘肃省科技系统网络视频会议系统简介

甘肃省共有14个市州科技管理部门，本着经济实用、容易操作、先进可扩展、安全可靠等原则，目前已全部完成视频硬终端的安装，并已投入使用。

1.1 总体结构

甘肃省科技系统网络视频会议系统主要由综合管理控制中心系统、中心主会场、各视频频分会场等组成，如图1所示。综合管理控制中心系统负责对所有会议进行控制与管理，并对系统中的所有设备进行统一监控和管理。主会场与分会场在综合管理控制中心系统的管理控制下，可以点对点或多方会话的方式进行远程视频与音频通信。

1.2 视频分会场组成

视频分会场由音视频I/O设备、视频终端以及会场基础设施等组成。音视频I/O设备主要包括麦克风、扩声系统、摄像设备、显示设备。会场基础设施包括场地、会议桌、椅子、接入网络、电源等基础设施。

2 甘肃省科技系统网络视频会议系统网络优化设计

2.1 市州现有网络状况

2.1.1 网络带宽

甘肃省各市州科技局现有网络状况如表1所示。

2.1.2 存在的主要问题

由于市州科技局办公与视频会议共享网络带宽，以及不能使用到物理数据链路所提供的实际带宽大小，导致在召开视频会议的时候造成数据包的丢失以及重传，严重影响数据传输和应用系统的使用效率，出现图像马赛克、声像不同步和画面卡顿、视频断线等问题，尤其是在广域网传输过程中跨运营商时产生丢包情况，后果更为严重。

2.1.3 原因分析

（1）带宽瓶颈不仅造成现有带宽无法充分利用，在一定程度上造成浪费。链路同时承载视频会议系统、ERP、P2P下载等各种其他应用，视频会议往往无法获得有效的带宽保障。视频流量存在流量峰值，尤其在运动背景下，突发流量比较大。（2）网络延时是重要成因。实测2Mb/s带宽的ADSL线路，当延时达到200ms左右，并且，网络延时大于200ms以后，100Mb/s带宽线路的数据吞吐量和2Mb/s的线路几乎下降到同样的水平。（3）重复数据传输导致效率低下。大量重復数据在网络上传输，不仅消耗路由器、交换机的性能，而且造成带宽的浪费，影响应用系统的使用效率。

2.2 优化方案

通常解决此类问题主要是以升级带宽为主，但是在目前网络各大营运商的价格昂贵，以及市州科技局资金困难的情况下，升级带宽不太现实，因此本次优化选择在主会场和分会场都增加深信服WOC广域网加速网关，借助虚拟网络技术提升甘肃省科技系统网络视频会议系统是比较省钱省时的方法。

深信服WOC广域网加速网关的优化方法主要有以下两项。（1）数据优化。本系统采用深信服加速引擎中特有的“基于码流特征的数据优化”技术，能够大大降低广域網传输过程中的数据流量；采用GZIP+LZO高速压缩技术，实现对动态数据的首次传输加速以及一边压缩、一边传输，高效的网络压缩处理模式；通过引入广域网优化的全局IP压缩技术，对在两个加速硬件网关间传输的IP数据包提供创新性的SANGFOR High speed改进型压缩算法，实现IP数据包压缩功能，将不过加速的（应用系统）数据进行压缩，实现全局流量压缩，包括TCP流量和UDP流量，进一步减少带宽占用，无需升级带宽，即可实现现有带宽利用效率的最大化，缓解了数据大增长和有限的带宽资源的矛盾，不需支付高昂的带宽升级成本。（2）视频会议优化。通过UDP代理，很好地解决了由链路问题造成的丢包现象。在WOC设备上，对UDP数据进行代理并将视频转成半可靠连接的TCP与对端的WOC建立连接，通过TCP本身的TCP序列号校验保障视频包不会乱序。若是出现视频丢包，WOC设备将立即知道是哪个包丢失，并以最高优先级发送到对端WOC；对端WOC在收到丢失包后，将按顺序重组视频流并转换成UDP的方式发送到视频端。

2.3 优化结果

通过使用深信服WOC网管加速器，使得我省科技系统视频会议效果明显提高。从召开视频会议的效果来看，其大大提升了本视频会议系统的带宽利用率、提升了广域网链路质量、保障了网络稳定运行、提升了带宽吞吐，在有限的市州科技局带宽下，减少了花屏、掉线、声音不流畅等问题。

3 结 论

网络视频会议系统是集通信、计算机技术、多媒体技术于一体的远程异地通信方式，只需借助互联网，即可实现高效高清的远程会议、办公，在持续提升用户沟通效率、缩减企业差旅费用成本、提高管理成效等方面具有得天独厚的优势，已部分取代商务出行，成为远程办公最新模式。本文中的甘肃省科技系统网络视频会议及评审答辩系统按照高标准建设，采用高清技术标准的设备，以及“视频端-WOC-网关-广域网-网关-WOC-视频端”的网络解决方案，实现了高质量的网络视频会议功能。

参考文献：

[1] 段云丰.高清视频会议系统的应用研究 [J].现代电子技术，2014，37（11）：22-24+27.

[2] 徐惠萍.基于H.323协议的视频会议系统的研究综述 [J].甘肃科技，2015，31（9）：33-34+29.

[3] 国科计函[2011]6号.关于开展网络视频评审和答辩系统建设工作的通知 [EB/OL].科学技术部发展计划司.http：//www.most.gov.cn/tztg/201104/t20110429_86330.htm，2011-04-29.

[4] 张其斌，白瑞俊，田全红，等.基于H.323协议的科技计划网络视频评审甘肃系统的应用研究 [J].计算机光盘软件与应用，2012（12）：32-33.

作者简介：马骥（1984.12-），男，汉族，陕西宝鸡人，研究实习员，本科。研究方向：计算机网络应用；张其斌（1978.07-），男，回族，青海民和人，副研究员，本科。研究方向：计算机网络应用；王娜（1985.11-），女，汉族，甘肃人，助理研究员，硕士。研究方向：计算机网络应用；徐惠萍（1977.03-），女，汉族，甘肃人，副研究员，本科。研究方向：计算机应用。