硬件视频会议系统常见故障分析与排查

陈津 隗小斐 张卉

（1.海军工程大学 湖北省武汉市 430033 2.92199部队 山东省青岛市 266000）

随着计算机技术和信息技术的不断发展，通过会议与之相互结合，视频会议技术也随之得到了大幅度提升，视频会议系统逐步受到各界关注，并被政府、部队以及企业等单位所广泛使用，有效促进了各单位部门间的实时互动交流，并实现不受地点和时间限制的高效研讨与决策，提高了沟通效率[1]。

1 视频会议系统概述

视频会议系统又称会议电视系统或电视电话会议系统，是一种使用专门的音频/视频多媒体设备，通过实时传输网络将声音、图像和文件等信息相互传递，实现远距离点对点、点对多点之间即时互动和联络沟通的一类音视频系统[2]。与电话会议相比，视频会议系统具有直观性好、信息量大和临场感强等特点。

从技术实现方式角度，可划分为硬件视频会议系统和软件视频会议系统。IP视频会议自发展以来，就分为硬件和软件两个类别，且各自都有着固定的用户群体，硬件代表厂商有科达、华为、中兴、宝利通等，软件代表厂商有网动、V2、华平、视高等[3]。总体来看，硬件系统适合会议室部署，而软件系统适合个人办公部署，可以根据实际情况选择。

硬件视频会议系统是基于嵌入式架构的视频通信方式，依靠DSP和嵌入式软件实现音视频处理、网络通信和各项会议功能，最大特点是性能高、可靠性好，在高端应用中大多采用硬件视频方式，主要包括嵌入式MCU、会议室终端、桌面终端等设备[4]。其中，MCU部署在网络中心，负责码流的处理和转发；会议室终端部署在会议室，与摄像头、话筒、电视机等外围设备互联；桌面终端集成了小型摄像头和LCD显示器，可安放在办公桌上作为专用视频通信工具[5]。

软件视频会议系统产品，大部分是按应用需求基于IP网络开发。软件系统按C/S或C/W模式，由Client端、Server端和网络传输三部分组成[6]。其中，软件系统中的部分产品是按照H.323标准实现，如网关、MCU、Gatekeeper软件。

2 硬件视频会议系统组成

通常情况下，硬件视频会议系统包括：视频会议终端、MCU(多点控制单元或视频会议服务器)、传输网络以及配套设备等几个部分[7]。硬件视频会议系统的物理结构如图1所示。各部分具有各自的功能，其中，MCU是视频会议系统的核心部分，为用户提供群组会议、多组会议的连接服务，并且各种不同的视频会议终端都连入MCU进行集中交换，组成一个视频会议网络[8]。

图1：视频会议系统物理结构图

（1）通信网络用于为不同地域间音视频传输和转换提供相应通道，实现点对点与多点视频会议的数据传输，视频会议系统中常用的通信网络主要包括PSTN、LAN、ISDN、Internet、FDDI/ATM等，结合视频会议终端连接结构以及MCU配置方案的不同，可以灵活选取所需的通信网络。

（2）视频会议终端是硬件视频会议系统主要组成部分之一，用于将输入的音频、视频、数据及控制信令等各种数字信号分别进行处理，经信道解码、解复用、压缩解码后，将音视频信号及数据信号在输出播放设备上显示。

（3）MCU是硬件视频会议系统的核心部分，为用户提供群组会议、多组会议的连接服务，MCU通常设置在网络节点处，在多点视频会议中，需要设置一台或多台MCU，用于图像与语音的分配和切换。

（4）配套设备主要包括会议摄像机、话筒、扩声系统、电视墙、矩阵以及中控设备等。

根据ITU-T（国际电信联盟）制定的视频会议系统标准，硬件视频会议系统主要包括H.320视频会议系统与H.323视频会议系统两类。

（1）H.320视频会议系统组成与工作原理。H.320视频会议系统的典型组成结构如图2，一个完整的H.320视频会议系统主要由终端系统、多点控制单元（简称MCU）和通信网络组成。

图2：H.320视频会议系统典型组成结构图

（2）H.323视频会议系统组成与工作原理。H.323视频会议系统和H.320视频会议系统较为类似，在H.323视频会议系统中主要采用的是H.323视频会议终端和H.323 MCU，通过IP分组交换方式，利用IP网络进行系统的组网。H.323视频会议系统的典型组成结构如图3所示。

图3：H.323视频会议系统典型组成结构图

3 硬件视频会议系统常见故障处理

3.1 系统故障处理原则与程序

系统发生故障时，应当按照先重点用户、后一般用户，先内后外，先抢通、后修复的原则处理。

故障发生后，应当按照预案，迅速实施抢、代通，尽快恢复通信；根据故障现象进行逐级逐段的排查。具体的系统故障处理原则与程序见图4所示。

图4：系统故障处理原则与程序基本流程图

结合该系统故障处理原则与程序流程，具体流程内容包括以下部分：

（1）系统发生故障时，应当按照预案，迅速实施抢代通尽快恢复视讯通信，并向上级报告。

（2）分析故障现象，判断故障原因，确定故障位置，更换故障板件，恢复视讯通信。

（3）故障不能及时排除时，应当采取补救措施，力争将影响减小到最低程度。

（4）故障排除后，通知有关部门解除抢代通。登记故障历时、位置、原因和处理情况，并及时上报。

3.2 系统故障处理分析与排查

下面将结合实际案例，对硬件视频会议系统中常见的视频、音频等典型故障分析与排查情况展开阐述。

3.2.1 典型视频故障分析与排查

典型视频故障中，结合实际运维保障工作，通常会出现视频会议召开后，本地图像或远端图像不能正常显示等问题。

（1）案例1：

故障现象：视频会议召开后，主会场无法显示本地图像。

原因分析：监视器故障；矩阵输出线缆或接头短路或者断路；视频矩阵故障；云台控制器故障；摄像机故障。

排查过程和处理：具体的本地视频故障排查处理过程见图5所示。

图5：本地视频故障处理过程

1）检查监视器是否正常工作。

将一确定有信号源的图像直接连在监视器上，查看监视器端口以及监看AB路设置是否正确。

如果无图像，在排除信号线无故障的情况下，可以判定监视器故障。

如果有图像，监视器工作正常。进行第2步排查。

2）其次检查视频矩阵信号源是否有输入信号指示灯。

有输入信号，查看矩阵输入输出是否设置正常（如果设置不正常，请正常调整）。如矩阵设置也是正常，还未能看见本端图像，跳过矩阵，用BNC直通头将信号源输入点直接接在矩阵输出的线缆上。

如果无图像，则可以判断故障点在矩阵输出线缆或接头上（短路或者断路）。

如果有图像，则说明故障点在视频矩阵故障。

无输入信号，查看矩阵信号源前一站点（控制云台）输入端设置是否正常，是否有信号输入。

如果有信号输入，则是云台控制器故障，无法将信号进行正常输出。

如果无信号输入，则肯定是摄像机信号未能正常输出，进行第3步检查。

3）将摄像机直接连接至监视器，查看监视器是否有本地图像。

有图像，说明摄像机工作正常，再将摄像机云台输出端连接至监视器，如果没有图像，那么肯定云台输出口端故障。

无图像，说明摄像机未能正常工作。查看摄像机后面板电源指示灯，如果不亮，检查摄像机电源开关和云台控制器电源开关是否打开。

故障小结：在硬件视频会议系统中，会议召开后，主会场无法显示本地图像。应逐一排查监视器、视频矩阵、云台控制器、摄像机等设备和线缆的故障。

（2）案例2：

故障现象：视频会议召开后，主会场无法显示远端图像。

原因分析：监视器故障；矩阵输出线缆或接头短路或者断路；视频矩阵故障；会议终端远端视频输出口至矩阵线缆或接头故障；检查会议终端设置错误。

排查过程和处理：具体的远端视频故障排查处理过程见图6所示。

图6：远端视频故障处理过程

1）检查监视器是否正常工作。

将一确定有信号源的图像直接连在监视器上。

如果无图像，在排除信号线无故障的情况下，可以判定监视器故障。

如果有图像，监视器工作正常。进行第2步排查。

2）检查矩阵信号源是否有输入信号指示灯。

有输入信号，查看矩阵输入输出是否设置正常（如果设置不正常，请正常调整）。如矩阵设置也是正常，还未能看见远端图像，跳过矩阵，用BNC直通头将信号源输入点直接接在矩阵输出的线缆上。

如果无图像，则可以判断故障点在矩阵输出线缆或接头上（短路或者断路）。

如果有图像，则说明故障点在矩阵故障。

无输入信号，查看矩阵信号源前一端点（会议终端）输出端设置是否正常，是否有信号输出。将会议终端远端图像直接连接至监视器，查看监视器是否有远端图像。

如果有图像，会议终端远端视频输出口至矩阵线缆或接头故障，

如果无图像，则肯定是会议终端视频信号未能正常输出，进行第3步检查。

3）检查会议终端设置是否正常。

确认远端图像是否有信号送出；确认视频连接口是否接对；确认遥控器选看为远端图像。

故障小结：在视频会议系统中，会议召开后，主会场无法显示远端的图像，应排查监视器、视频矩阵的故障。

3.2.2 典型音频故障分析与排查

典型音频故障中，结合实际运维保障工作，通常会出现视频会议召开后，本地声音或远端声音不能正常监听等问题。

（1）案例1：

故障现象：视频会议召开后，主会场无法监听本地声音。

原因分析：控制软件界面相应声音未开启；麦克故障；调音台使用错误；音箱故障；线缆或接头短路或者断路。

排查过程和处理：具体的本地音频故障排查处理过程见图7所示。

图7：本地音频故障处理过程

1）检查MCU会议控制软件界面上本端监听以及本端麦克是否打开。

2）确定本端声音是否送入调音台。检查调音台电源是否打开，查看输入电平是否有输入。

如果没有信号输入：

检查麦克电池状态是否正常（极性以及供电）；检查输入增益旋钮是否正常；检查麦克至调音台线路是否短路或者断路。

如果有信号输入：

再次判断调音台是否将声音送至音箱，检查输出线路是否与音箱对应，并检查该线路是否短路或者断路；检查音箱是否加电，并检查音响开关是否开启，旋钮是否打开，左右声道是否接对。

故障小结：在视频会议系统中，会议召开后，主会场无法监听本地声音。应先检查控制软件界面相应声音是否开启，再逐一排查麦克、调音台、音箱、线缆接头等故障。

（2）案例2：

故障现象：视频会议召开后，主会场无法监听远端声音。

原因分析：控制软件界面相应声音未开启；会议终端设置错误；会议终端故障；调音台使用错误；音箱故障；线缆或接头短路或者断路。

排查过程和处理：具体的远端音频故障排查处理过程见图8所示。

图8：远端音频故障处理过程

1）检查MCU会议控制软件界面上本端监听以及远端麦克是否打开。

2）在远端确定将声音送至本端后，判断远端声音是否送入调音台。

如果有信号输入：

判断调音台是否将声音送至音箱，检查输出线路是否与音箱对应，并检查该线路是否短路或者断路；检查音箱是否加电，并检查音响开关是否开启，旋钮是否打开，左右声道是否接对。

如果无信号输入：

判断会议终端是否将远端声音送至调音台，直接将会议终端输出口直接接在监视器音频上，如果有信号，说明会议终端至调音台这路音频线缆（接头）故障；如果没信号，首先检查会议终端音频设置，如果一切都正常，再检查与监视器音频相连的音频线是否短路或者断路，如果该线路正常，则说明会议终端音频出口故障。

故障小结：在视频会议系统中，会议召开后，主会场无法监听远端声音。应先检查会议终端设备的软硬件故障，再逐一排查调音台、音箱、线缆接头等故障。

4 总结

综上所述，通过结合日常运维保障工作，分别从视频会议系统日常组会和运行过程中所遇到的典型视频、音频故障，以实际案例形式从故障现象、原因分析、排查过程和处理以及故障小结多个方面展开了详细阐述，对视频会议系统相关运维保障人员能起到一定的借鉴作用。然而视频会议系统中除了典型的视频、音频故障外，还常会出现信道故障、传输故障以及安全问题等，需要结合视频会议系统相关工作原理对其故障进行分析和总结，结合不同问题开展技术方面的不断创新与改进，理清逻辑关系，才能更多好地实现视频会议的正常运行，提升会议质量和沟通效率。