视频会议系统基层单位延伸覆盖方案对比分析

2021-05-22车四四刘鸿雁刘方舟何子亨

山东电力高等专科学校学报 2021年2期

车四四，刘鸿雁，刘方舟，何子亨，王朔

（国网山东省电力公司信息通信公司，山东济南 250001）

0 引言

视频会议系统在企业中被广泛应用，以某央企为例，视频会议系统从会议功能上分为行政、应急、一体化、软视频系统四大类。现有的四大类视频会议系统从网络架构上可以分为两类。一类为硬视频会议系统，具备MCU和视频会议终端等专业设备，如行政、应急、一体化视频会议。另一类为软视频会议系统，不具备MCU和视频会议终端［1-2］。

硬视频会议系统的音视频效果俱佳，但由于设备造价较高，目前仅覆盖至市县级单位，数量最多的乡镇一级未进行覆盖。基层单位作为公司服务工程的具体执行单元，其执行力的强弱直接影响公司服务水平和对外影响力。本文对视频会议系统基层单位延伸覆盖进行了研究与方案对比，推荐采用虚拟MCU方案。

1 覆盖目标及设计原则

1.1 覆盖目标

视频会议系统基层单位延伸覆盖的建设目标是实现省、市、县、乡镇等多个层级网络上下贯通，使得上级召开的政策传达等各类会议可以直接传达到乡镇，提高信息传达、互动沟通、应急指挥的及时性和有效性，提高视频会议系统的沟通效率。

1.2 设计原则

1.2.1 标准化原则

视频会议系统设计上要严格遵守ITU-T标准化组织及国家相关部门出台的一系列标准、规范，在最大程度上提高系统的兼容性和可靠性［3］。

1.2.2 高性价比原则

在视频系统设备价格最优的前提下，要求在图像分辨率、传输帧率、传输延时、唇形同步以及会议功能等综合性能指标上均达到国际同类产品的先进水平［4］。

1.2.3 先进性原则

视频会议系统功能完善，技术先进，能够体现现代视频会议系统的先进思想。视频编码技术采用当前先进的能适用于多种带宽条件下的视频压缩算法，兼容图像编解码技术，实现高清晰度画质。音频采用提供高保真音质技术，充分保证视频会议的高质量［5］。

1.2.4 兼容性原则

系统遵循兼容性和标准化原则，采用标准的H.261、H.263、H.263+、H.264等压缩编码标准和H.323、SIP等体系结构，能很好地保证与开放标准体系视频会议系统的互通［6］。

1.2.5 可扩展性原则

视频会议系统一定要兼顾系统的中长期扩展，在网络架构、网络应用、网络管理、系统性能等各个方面适应未来视频会议和多媒体应用的需要。

1.2.6 高可靠性原则

视频会议系统的设计按照电信级方案设计，充分保证系统的可靠性；核心设备MCU、会议终端等采用电信级设备，以保证视频会议系统可长期不间断运行。

2 方案介绍

本文提出5种方案可实现视频会议系统基层单位延伸覆盖，分别为传统软视频方案、传统硬视频方案、虚拟MCU方案、网络直播方案和公有云方案。本文以2 000家基层单位（以下简称2 000方）为例，依次对5种方案进行对比。

2.1 传统软视频方案

传统软视频方案是指采用软件形式实现视频会议的功能，不需要部署硬件MCU、视频会议终端等设备，网络架构采用“服务器+客户端”模式。考虑到现有网络承载能力和系统环境，最优方案为在各省公司部署2台主服务器（双机热备），在各市公司部署若干台从（二级）服务器，将主从服务器级联在一起扩展为同一平台。同时在服务器上增加H.323互通功能，与原有会议系统MCU进行对接，实现省公司现有硬视频系统和新增软视频系统的互联互通［7］。各个基层单位通过信息内网直接访问各市公司从服务器，就可同时召开各种应用型会议。传统软视频方案部署如图1所示。

图1 传统软视频方案部署示意图

基层单位外围设备的配置有两种方案，一是采用传统的电视机+电脑+麦克+摄像头的方式，二是采用软视频厂家集成的外围设备+电视机的方式。在价格方面，采用集成外围设备方式成本高。在效果方面，集成外围设备可实现一键入会，会议操作更为简单，音视频效果更为稳定，与服务器兼容性更好。

2.2 传统硬视频方案

传统硬视频方案是指部署了硬件MCU和视频会议终端的模式。各单位可根据会议容量在市县公司部署相应数量的MCU设备，并采用信号转接方式实现多级别会议的召开。此外，也可通过新增板卡的方式扩容地市公司现有MCU容量，同时在基层单位配置视频会议终端。由于各地市公司MCU为各省公司自行采购，品牌型号不一，很多型号甚至已停产，购买难度大，停产的板卡后期服务也停止，因此该方案在系统内统一推广难度大。

2.3 虚拟MCU方案

为降低硬视频系统部署成本，部分硬视频厂家研究出了虚拟MCU技术，即将原有硬件MCU功能虚拟化，使用软件形式来实现，保留了硬件MCU的编解码技术、处理能力等。虚拟MCU服务器承载能力较强，每台服务器可承载1080P30的会议400方，2 000方会议仅需5台服务器即可。其中1台部署在省公司，其他4台按照市公司基层单位数量均匀部署。在省公司部署会控平台一套，提供接入处理各会场的功能；部署注册平台一套，提供各新建分会场的注册、管理功能；部署录播服务器1台，实现市县音视频录制功能［8］。虚拟MCU方案部署如图2所示。

图2 虚拟MCU方案部署示意图

2.4 网络直播方案

网络直播方案采用流媒体+录播技术，实时将远端会场的音视频信号传递到各个分会场，分会场通过Web网页观看主会场［9］。网络直播方案不需要部署MCU或视频会议服务器、视频会议终端，与硬视频、软视频方案相比成本低、带宽占用率低，但无法进行音视频互动，其使用方式可参考网络电视直播。

2.5 公有云方案

公有云方案基于云计算技术，租用专业服务提供商的云平台来替代MCU资源池或软视频服务器，通道承载在Internet网络上，是一种典型的SaaS（Software-as-a-Service，简称SaaS）应用［10］。

公有云在实际部署方面需考虑公有云服务商是否在各省都有就近接入的节点，能否负担基层单位网点的接入压力等。如采用公有云方案，按照企业内外网隔离政策，视频会议需要承载在外网上，与现有的专网和内网的视频会议系统无法互联互通。

3 方案对比

3.1 从音视频效果上进行方案对比

从音视频效果来看，传统硬视频和虚拟MCU方案编解码方式、核心设备处理能力较强，所以音视频效果最佳。传统软视频方式次之。网络直播方式只能实现单向的音视频传播，无法进行数据交互，且网络直播方式的时延较大。公有云方案的音视频效果受到互联网网络状况和服务提供商的专业水平影响，不可控因素较多。

3.2 从带宽要求上进行方案对比

带宽的需求能力受方案所采取的网络架构和会议点数影响，不同方案占用的带宽相近。以一个高清参会点带宽为2 Mbps计算，2 000方会议为例，若网络架构为省公司一级部署，则省公司最大出口带宽需要4 Gbps；若网络架构为省公司+市公司二级部署，则4 Gbps的带宽由省、市公司共同分担。

3.3 从用户使用上进行方案对比

从用户使用方面来看，由于传统软视频方案、传统硬视频方案、公有云方案均采用视频会议终端+电视机方式，用户操作更为便捷。为降低成本，网络直播方案采用传统电视机+电脑+麦克的方式，操作较其他方式略复杂。虚拟MCU方案可按照实际情况选择不同的配置方式。

3.4 从通道方面进行方案对比

从通道方面来看，公有云方案承载在Internet公网上，音视频数据由外部单位存储、处理，安全性最差，其他方案均承载在内网或专网上，安全性高。

3.5 从后期运维压力进行方案对比

采用视频会议终端+电视机方式的传统软视频方案、传统硬视频方案、虚拟MCU方案、公有云方案对运维人员技术水平要求低，可以一键入会，运维压力小。其中公有云方案核心设备由外部服务提供商负责，运维压力更小。采用传统的电视机+电脑+麦克方式的虚拟MCU方案和网络直播方案，需要人员登录Web界面通过密码入会，运维压力也较小。