云視頻會(huì)議平臺(tái)研究

杜 磊,許 博,闞 媛,王曉卓,馬文彬

(解放軍軍事交通學(xué)院 基礎(chǔ)部，天津300161)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)的快速發(fā)展，云計(jì)算(Cloud Computing)[1-2]已經(jīng)成為未來計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)和應(yīng)用的主要趨勢(shì)。作為分布式、并行、網(wǎng)格計(jì)算的延續(xù)發(fā)展，云計(jì)算是虛擬化[3]、效用計(jì)算[4]、基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(IaaS)、平臺(tái)即服務(wù)(PaaS)、軟件即服務(wù)(SaaS)等概念混合演進(jìn)的結(jié)果,可以理解為一種分布在大規(guī)模數(shù)據(jù)中心,可按需動(dòng)態(tài)地部署、配置、重新配置以及取消服務(wù)等[5]。

視頻會(huì)議是一種能夠幫助企業(yè)提高溝通效率，持續(xù)降低溝通成本，帶來內(nèi)部管理水平升級(jí)，加快企業(yè)決策效率的通信交流方式，已得到廣泛應(yīng)用。視頻會(huì)議一般可分為硬件視頻會(huì)議、軟件視頻會(huì)議。硬件視頻會(huì)議是由專用硬件設(shè)備組成，包括多點(diǎn)控制單元MCU和視頻終端，并且需要專網(wǎng)進(jìn)行連接，雖然效果較好，但其費(fèi)用較高且功能相對(duì)簡單。隨著Web2.0的興起，網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷提高，具有多功能的軟件視頻會(huì)議已經(jīng)逐漸占據(jù)主流位置，如Mikogo、WebEx、InterCall等。目前，隨著云計(jì)算的快速發(fā)展，云計(jì)算環(huán)境下的視頻會(huì)議平臺(tái)的研究也已經(jīng)得到廣泛關(guān)注[6-8]。

云視頻會(huì)議平臺(tái)是以云計(jì)算為基本理念，將面向服務(wù)思想、云計(jì)算技術(shù)和多媒體會(huì)議緊密融合，采用面向服務(wù)的架構(gòu)，由服務(wù)提供商建設(shè)云計(jì)算中心，企業(yè)無需購買MCU，無需大規(guī)模改造網(wǎng)絡(luò)和配備專業(yè)IT人員，只需采用租用服務(wù)的形式，即可實(shí)現(xiàn)在會(huì)議室、個(gè)人電腦、移動(dòng)辦公狀態(tài)下進(jìn)行多方視頻溝通。云視頻會(huì)議能夠滿足用戶對(duì)于信息的實(shí)時(shí)溝通和快速反應(yīng)能力的要求，并能在應(yīng)對(duì)復(fù)雜服務(wù)時(shí)快速進(jìn)行部署，對(duì)客戶要求進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)與快速回饋。同時(shí)，在面向用戶多樣化需求時(shí)，能夠以租用的方式提供適合用戶需求的個(gè)性化服務(wù)，降低用戶硬件、軟件的開發(fā)和使用成本。并且，云視頻會(huì)議平臺(tái)能夠增強(qiáng)視頻服務(wù)產(chǎn)品的復(fù)用，有利于提升資源的利用率，減少用戶開支，節(jié)約數(shù)據(jù)和資源成本。

因此，本文將研究基于云計(jì)算的視頻會(huì)議平臺(tái)，從基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、平臺(tái)即服務(wù)和軟件即服務(wù)3個(gè)層面提出云視頻會(huì)議平臺(tái)架構(gòu)，設(shè)計(jì)云視頻會(huì)議平臺(tái)功能和會(huì)議流程，并建立云視頻會(huì)議平臺(tái)系統(tǒng)。

1 云視頻會(huì)議平臺(tái)架構(gòu)

云視頻會(huì)議平臺(tái)是依據(jù)視頻信息安全標(biāo)準(zhǔn)和視頻信息交換標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的，由基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS、平臺(tái)即服務(wù)PaaS、軟件即服務(wù)SaaS組成，平臺(tái)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 云視頻會(huì)議平臺(tái)架構(gòu)

云視頻會(huì)議平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS能夠?yàn)椴煌脩籼峁┨摂M化環(huán)境，將其請(qǐng)求的映像映射到硬件之前，并以服務(wù)的形式交付給計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)設(shè)施。云視頻會(huì)議平臺(tái)的IaaS提供了計(jì)算功能和基本存儲(chǔ)作為網(wǎng)絡(luò)上的標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)、同步服務(wù)、管理服務(wù)和備份服務(wù)等功能。

云視頻會(huì)議平臺(tái)的平臺(tái)即服務(wù)PaaS是指將軟件研發(fā)的平臺(tái)作為一種服務(wù)，以軟件服務(wù)的模式提交給用戶。PaaS能夠提供企業(yè)進(jìn)行定制化研發(fā)的中間件平臺(tái)，同時(shí)涵蓋數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用服務(wù)器等，并提高在Web平臺(tái)上利用的資源數(shù)量。此外，PaaS對(duì)于SaaS運(yùn)營商來說，可以幫助其進(jìn)行產(chǎn)品多元化和產(chǎn)品定制化。云視頻會(huì)議平臺(tái)的PaaS核心服務(wù)主要包括安全服務(wù)、目錄服務(wù)、服務(wù)總線、工作流、身份認(rèn)證和共享服務(wù)等。

云視頻會(huì)議平臺(tái)的軟件即服務(wù)SaaS可以通過Internet提供軟件，使用戶能夠根據(jù)各自的需求訂購并使用視頻會(huì)議服務(wù),且無需對(duì)視頻會(huì)議軟件進(jìn)行維護(hù)。云視頻會(huì)議平臺(tái)能夠全權(quán)管理和維護(hù)軟件，平臺(tái)在向客戶提供在線會(huì)議服務(wù)的同時(shí)，也提供軟件的離線操作和本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ),讓用戶隨時(shí)隨地都可以使用其定購的軟件和服務(wù)。

2 云視頻會(huì)議平臺(tái)設(shè)計(jì)

2.1 云視頻會(huì)議平臺(tái)服務(wù)功能

云視頻會(huì)議平臺(tái)服務(wù)功能主要包括平臺(tái)設(shè)置和視頻服務(wù)兩部分，如圖2所示。

平臺(tái)設(shè)置主要包括用戶管理、系統(tǒng)設(shè)置和聯(lián)系人管理，管理員能夠通過這些功能對(duì)云視頻會(huì)議平臺(tái)進(jìn)行設(shè)置。視頻服務(wù)功能則是面向平臺(tái)使用者，為使用者提供主持服務(wù)、會(huì)議室服務(wù)、錄制服務(wù)、白板操作服務(wù)、共享服務(wù)、投票服務(wù)、遠(yuǎn)程控制服務(wù)等會(huì)議服務(wù)功能，同時(shí)提供預(yù)約服務(wù)功能，使用戶能夠使用平臺(tái)進(jìn)行預(yù)約會(huì)議的各種操作。

2.2 云視頻會(huì)議流程

云視頻會(huì)議是在云視頻會(huì)議平臺(tái)上開展的，通過使用平臺(tái)提供的各種服務(wù)功能實(shí)現(xiàn)多方視頻、協(xié)作的過程，會(huì)議流程如圖3所示。首先，用戶通過登錄平臺(tái)查看是否有預(yù)約會(huì)議，如有則進(jìn)入預(yù)約會(huì)議室開始會(huì)議,如沒有則選擇現(xiàn)有的公共會(huì)議室開始會(huì)議。會(huì)議過程中可以使用視頻、音頻、白板、投票、屏幕共享、錄像等服務(wù)功能，直至?xí)h結(jié)束。

3 應(yīng)用

基于云視頻會(huì)議平臺(tái)架構(gòu)，面向Web視頻會(huì)議的具體需求，本文在Openmeetings開源軟件上構(gòu)建了云視頻會(huì)議平臺(tái)，能夠?yàn)槠脚_(tái)用戶提供租用服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了用戶之間的視頻、音頻、白板操作、會(huì)議預(yù)約、屏幕共享等功能，提高了云計(jì)算下高速的視頻會(huì)議用戶體驗(yàn)，節(jié)約了用戶的維護(hù)費(fèi)用。平臺(tái)系統(tǒng)部分功能界面如圖4、圖5所示。

圖2 云視頻會(huì)議平臺(tái)服務(wù)功能

圖3 云視頻會(huì)議流程

圖4 云視頻會(huì)議系統(tǒng)登錄界面

圖5 云視頻會(huì)議系統(tǒng)會(huì)議室

為了解決云計(jì)算環(huán)境下的視頻會(huì)議系統(tǒng)需求，本文基于云計(jì)算的理論和方法，提出了由基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IaaS、平臺(tái)即服務(wù)PaaS、軟件即服務(wù)SaaS構(gòu)成的云視頻會(huì)議平臺(tái)架構(gòu)，設(shè)計(jì)了云視頻會(huì)議平臺(tái)的服務(wù)功能和會(huì)議流程，最后構(gòu)建了某企業(yè)云視頻會(huì)議平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)，能夠以服務(wù)的方式提供各種視頻服務(wù)，提高了視頻會(huì)議的使用效率，降低了維護(hù)成本。

下一步的工作是以云視頻會(huì)議平臺(tái)為基礎(chǔ)，繼續(xù)對(duì)云計(jì)算環(huán)境下的視頻壓縮算法進(jìn)行研究。

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