指挥中心高清音视频调度系统运维保障研究

尹帅

天津市人防指挥信息保障中心 天津 300162

引言

在信息化条件下，高质量、高标准完成指挥中心高清音视频调度系统运维保障，能有效提升人民防空部门防空袭作战组织指挥效能，为决策者提供有利的信息支撑。高清音视频调度系统是指挥中心信息化建设的关键系统，是实现指挥中心作战指挥的基础。本文将结合实际运维保障工作经验，从系统构成、设计要点、测试与维护等方面，浅谈指挥中心高清音视频调度系统运维保障方法。

1 系统构成

1.1 硬件设备

硬件设备是高清音视频调度系统必不可少的构成部分，其中包括的设备种类多且逻辑关系复杂。根据如今的高清音视频调度系统运用分析，其系统构成包含通信线路、分布式信息流系统、视频编解码器、音频处理器、调音台、会议话筒、功放、音箱、LED显示屏、交换机、会议终端、摄像头等设备，实现了跨区域间音视频互联互通[1]。在音视频信息传输进程中，采取内部专网连接，确保系统运行安全、稳定，示意图如图1所示。

图1 系统构成

在系统中声音的输入会有很多，如视频会议、会议话筒、电脑、电话耦合器等，既有单声道也会有立体声道。所以，在系统设计时要特别注意以下几方面：①确保音频线连接正确，单声道与立体声道不混杂。②强电线与音频线有隔离，以免频率干扰。③确保音频输入与输出逻辑关系正确，避免出现回声。④调音台路数有所预留，增强可扩展性。⑤方便会议保障人员快速操作和使用。以目前的会议音频系统应用为例，采取专业音频设备能够处理上述问题，例如使用压限器、均衡器等[2]。高清音视频调度系统中的扩声系统在设计时应重点关注最大声压级、传声增益和系统噪声等。按照国家《厅堂扩声系统设计规范》GB50371—2006的要求，会议类扩声系统声学特性指标如表1所示。

表1 会议类扩声系统声学特性指标

1.2 网络结构

选择正确的网络拓扑结构对高清音视频调度系统稳定、高效运行起着至关重要的作用，所以需要对系统进行详细分析。指挥中心高清音视频调度系统网络架构简单，属于中小型网络，各节点（服务器、视频编解码器、电脑等）需要与中心节点直接相连，因此选用星型网络拓扑结构。星型网络拓扑结构因为具备布局简易，易于维护；控制简便，方便搭建；网络延迟很小，信号传递误差很低等优点，符合指挥中心实际工作需求与运行维护特点[3]。

由于系统内设备多、点位分布广，因此采用扩展星型网络拓扑结构，如图2所示。该网络内有核心交换机一台，接入交换机若干台及其他各种联网设备。核心交换机部署在网络主干部分的核心层，核心层的功能是通过信号高速转发通信，提供快速且稳定的主干传输结构，所以核心层交换机具有高稳定、高性能和高吞吐量的特性。接入交换机部署在接入层，接入层的功能是允许终端用户连接到网络，满足相邻用户之间相互访问需求并为其提供足够的带宽，因此接入交换机通常都具有低成本、高端口密度和即插即用的特点，以及用户信息收集和用户管理功能。通过核心交换机经传输设备可与下级指挥中心实现网络通联，达到音视频信息共享的目的。

图2 网络拓扑结构

2 设计要点

高清音视频调度系统的设备选型、设计方案以及施工质量决定了系统先天的稳健性[4]。指挥中心在升级改造音视频调度系统过程中，放弃了传统的音频矩阵、视频矩阵等设备，选型了一款基于网络的、可扩展性强、操作简便的分布式信息流调度系统。

其中所有的音频与视频信号通过编码器进入信息流调度系统内，所有的信号在系统内以网络编码信号传输。调度系统操作界面简洁明了且视频信号可预览，在软件内通过直接拖动相应信号给目标设备则可达到调度目的，网络信号便经过传输由解码器转换成音频信号输出到调音台或者转换成视频信号输出到各类终端上。这么设计的优点是降低了传统矩阵设备中间转接产生的故障风险和信号衰减，提高了系统的稳健性和高效性，利于今后运维保障。为了提高可扩展性，应在建设方案中预留多余的网络接口和编解码器。在系统建设当中，应该着重注意工程质量监督问题，避免因工程质量为今后运维保障工作留下隐患。

3 测试与维护

3.1 定期测试

定期测试是高清音视频调度系统运维保障工作中非常关键的一个环节。根据实际工作经验，系统的稳定性与硬件设备和机房环境等因素有关，因此系统在长期运行时会产生性能降低、磁盘空间不足等一系列问题。为了能够及时发现系统可能存在的问题，就需对其做定期的测试。高清音视频调度系统测试工作主要分为两部分：一是硬件测试。硬件测试中要检查通信线路是否畅通，线缆是否接触良好，板卡是否插牢，以及机房内温度、湿度以及尘土等重要因素，并观察设备运转是否正常。二是软件测试。软件测试时应启动全部软件，并记录相关信息，检查是否存在更新升级等。根据硬件与软件测试测试结果，能够确定系统发生的故障，并根据故障分析出具体原因，从而快速地解决问题并调整相应策略，这样可以达到较高标准完成高清音视频调度系统运维保障的目的。

3.2 预处理维护

在各类演习演练和视频会议开始前都会进行设备联调联试，被称之为“预处理维护”。系统预处理维护是整个会议保障工作中不可或缺的一步，目的是将所有可能产生故障的隐患在会议开始前排除掉，必须一丝不苟，不能抱有侥幸心理。预处理维护主要包括以下内容：①检查所有硬件与软件配置是否正确、设备状态是否完好，着重检查话筒音箱、LED显示屏、会议摄像头的状态[5]。②根据会议议程，提前对会议中使用到的场景镜头做好预置位，保证会议质量。③当会议有多人发言时，因为各发言人音量大小不同，为此需要进行多次调整与测试。在此过程中保障人员在发言话筒前模仿发言人的坐姿和音量完成多次测试，在连续调整的过程中确定发言人的音量，保证在会议中音量输出大小稳定保持。④熟悉掌握系统应急备用方案，万一系统出现突发故障，能够立即启用备用设备或备用线路，保证演习演练和会议的正常进行。⑤反复模拟演习演练和视频会议的流程，并记录会议过程中的操作，定期开展测试，对可能出现的情况要进行预想假设。总而言之，预处理维护在高清音视频调度系统的运维保障实践中起到无与伦比的作用，因而在工作中务必十分注重对预处理维护工作的推进。

3.3 应急处理

在高清音视频调度系统的运维保障中，应急处理工作尤为重要。应急处理是做好会议期间系统的现场突发故障抢修，根据工作实际可知，在系统运行使用时也许会发生由于现场环境或者操作不当等出现调度系统故障影响会议进行。在故障发生之后为确保系统能持续无误使用，需竭尽全力做好现场抢修工作，应立刻按预备应急方案开展处置，迅速切换到备用设备或者线路上，极力减少会议间断时间，确保会议顺利结束[6]。鉴于会议实时进行，如非必须，尽量不进行现场故障检查。因此，会议开始前系统预处理维护工作进行的充分与否也直接影响着会议期间的系统现场维护。系统运维保障除调度视频和音频等正常操作外，核心在于能够迅速处置应急突发故障，因此制定周密详尽、严禁无误的抢代通方案举足轻重，确保备品备件优良完备。

3.4 故障检修

会议结束后及时关闭需要断电的设备，并对本次会议保障进行复盘，准确评测保障效果，归纳好的经验和做法。如果会议中系统软件或硬件发生了故障，由备用应急方案保障会议结束的，会后务必要保留故障现场，查证故障原有，非必要不重置、重启系统设备，以防故障线索被擦除，给故障排查增加困难。如果系统设备运行无误，是因为保障人员操作不当导致会议保障工作出现问题，则要将本次保障的过程全部复盘，抓住每一个细节，查实出现失误的关键环节，并制定相应改进措施，提升今后会议保障中操作的规范性和准确性。经过历次会议运维保障后的经验交流、归纳总结，不断地增强保障能力，打造出一支高标准、高水平、高质量的保障队伍。

4 结束语

高清音视频调度系统采用分布式信息流控制作为技术支撑，提高了保障人员工作效率，加强了指挥中心信息化建设，提升了指挥中心指挥作战效能。作为系统的运维保障人员，切实感受到随着指挥中心音视频会议越来越多，会议保障难度越来越高，保障压力和能力水平要求与日俱增。指挥中心信息化建设工作任重而道远，只有从系统建设、测试维护、应急处理、系统故障检修等方面入手，持续学习、研究、总结，才能高水平保障指挥中心各类会议，为决策者提供强有力的信息支撑。