基于TCPIP網(wǎng)絡(luò)的高清電視會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)

譚鵑　陳永紅　駱詠春

摘要：隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的電視會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)用得越來(lái)越普遍，其中，高清電視會(huì)議系統(tǒng)已經(jīng)成為視頻會(huì)議的主流。該文從高清電視會(huì)議系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)技術(shù)條件出發(fā)，探討了高清電視會(huì)議系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)方案，并對(duì)高清電視會(huì)議系統(tǒng)的實(shí)施要點(diǎn)進(jìn)行了分析，以期實(shí)現(xiàn)高清電視會(huì)議系統(tǒng)跨區(qū)域的遠(yuǎn)程交流。

關(guān)鍵詞：TCP/IP網(wǎng)絡(luò)；高清電視會(huì)議；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）36-8779-02

目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)的快速發(fā)展使視頻會(huì)議得以普及，而隨著核心技術(shù)的不斷進(jìn)步以及產(chǎn)品價(jià)格的不斷下降，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的高清電視會(huì)議系統(tǒng)開(kāi)始走向普通用戶。傳統(tǒng)的視頻會(huì)議系統(tǒng)由于存在語(yǔ)音延遲時(shí)間長(zhǎng)、畫(huà)面清晰度不高等問(wèn)題，已經(jīng)無(wú)法滿足人們變化需求，而高清電視會(huì)議系統(tǒng)的出現(xiàn)則大大提高了視頻會(huì)議的效果，開(kāi)始成為視頻會(huì)議的主流。

1 電視會(huì)議系統(tǒng)概述

電視會(huì)議系統(tǒng)主要利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)將多個(gè)設(shè)備終端硬件連接在一起，對(duì)語(yǔ)音、圖像等多媒體數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸和處理，再借助音、視頻設(shè)備對(duì)原聲像進(jìn)行還原，從而展示出原貌。電視會(huì)議系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)來(lái)定制會(huì)議形式，借助現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信資源快速召集各種類型的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程視頻會(huì)議，系統(tǒng)建設(shè)雖然初期投資費(fèi)用比較高，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和使用效益來(lái)看，由于后期運(yùn)行除了基本的維護(hù)費(fèi)用外，不必再投入其他任何費(fèi)用，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特點(diǎn)。借助電視會(huì)議系統(tǒng)，不必再召集各區(qū)域的人員全部來(lái)到總部開(kāi)會(huì)，省去一些不必要的差旅費(fèi)用，各類會(huì)議的預(yù)算會(huì)相對(duì)降低，這也會(huì)減少很多行政成本，同時(shí)傳達(dá)信息的效率也不會(huì)受到任何實(shí)質(zhì)性的影響。實(shí)踐證明，視頻會(huì)議要比電話語(yǔ)音會(huì)議的效果好，但是傳統(tǒng)的電視會(huì)議系統(tǒng)普遍存在語(yǔ)音延遲時(shí)間長(zhǎng)、畫(huà)面清晰度不高等問(wèn)題，為了提高視頻會(huì)議的效果，基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的高清電視會(huì)議系統(tǒng)隨即出現(xiàn)。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)、通信技術(shù)、多媒體技術(shù)的迅速發(fā)展，高清電視會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)用更為廣泛[1]。

2 高清電視會(huì)議系統(tǒng)建設(shè)的基礎(chǔ)技術(shù)條件

2.1 完善的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施

網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施主要由廣域?qū)拵ЬW(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)核心設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)布線三項(xiàng)內(nèi)容組成，完善的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施首先要滿足網(wǎng)絡(luò)帶寬的實(shí)際需求；系統(tǒng)的核心設(shè)備絕對(duì)不能因瞬間的故障或某段時(shí)間其他辦公和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的占用而無(wú)法確保高清電視會(huì)議的質(zhì)量，因此，核心設(shè)備配置要能夠保證高清電視會(huì)議實(shí)時(shí)寬帶需求；此外，電視會(huì)議室及其控制室要有網(wǎng)絡(luò)布線，以確保網(wǎng)絡(luò)的接入[2]。

2.2 設(shè)備配置

電視會(huì)議控制室通常要裝備一臺(tái)MCU設(shè)備，然后根據(jù)會(huì)場(chǎng)的數(shù)量來(lái)計(jì)算會(huì)議終端設(shè)備，調(diào)音設(shè)備、音頻裝置等要根據(jù)實(shí)際需要配備，運(yùn)用多個(gè)顯示器對(duì)會(huì)議進(jìn)行顯示，還需配備相適應(yīng)的音視頻矩陣，對(duì)多路音頻、視頻的輸入進(jìn)行切換、管理和操作。各類設(shè)備的配備應(yīng)按照電視會(huì)議系統(tǒng)的實(shí)際規(guī)模、系統(tǒng)的通信能力以及后期擴(kuò)展性等技術(shù)條件來(lái)進(jìn)行選型。此外，電視會(huì)議進(jìn)行時(shí)，為了防止因停電而影響會(huì)議繼續(xù)進(jìn)行，應(yīng)裝備UPS供電設(shè)備，確保電視會(huì)議系統(tǒng)正常工作，同時(shí)還要為接入系統(tǒng)中的各類交換機(jī)設(shè)備都要裝置UPS供電設(shè)備，使任何環(huán)節(jié)的運(yùn)行都不受到停電的影響，從而確保電視會(huì)議的順利進(jìn)行。

2.3 會(huì)議室設(shè)計(jì)

電視會(huì)議室在設(shè)計(jì)上還要考慮主會(huì)場(chǎng)布局，即對(duì)會(huì)議室的整體布局進(jìn)行規(guī)劃，由于視頻會(huì)議裝置的終端攝像頭容易受到會(huì)議室環(huán)境的影響，裝修會(huì)議室時(shí)應(yīng)選擇三基色光源，使會(huì)議室燈光能夠更好地反映自然色彩，增強(qiáng)顯示效果。會(huì)議室裝修不應(yīng)采用灰暗的色調(diào)，灰暗的色調(diào)經(jīng)攝像頭攝制后，經(jīng)過(guò)終端設(shè)備無(wú)法對(duì)本真面貌進(jìn)行還原，所顯示的圖像效果無(wú)法達(dá)到會(huì)議視頻的需求。此外，還要考慮一些非技術(shù)因素，如單位名稱標(biāo)識(shí)的安放，會(huì)場(chǎng)標(biāo)識(shí)必須醒目，便于區(qū)別[3]。

3 高清電視會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

高清電視會(huì)議系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由設(shè)備終端、顯示設(shè)備、傳輸設(shè)備、高清控制單元以及控制中心構(gòu)成。會(huì)議終端采用了多項(xiàng)音頻、視頻專用技術(shù)，借助嵌入式操作系統(tǒng)，建構(gòu)了集文字、數(shù)據(jù)、音頻和視頻相互轉(zhuǎn)換，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)會(huì)議錄制和遠(yuǎn)程控制等多項(xiàng)功能于一體的綜合多媒體遠(yuǎn)程會(huì)議平臺(tái)，通過(guò)這一平臺(tái)可以完成采集、處理和還原音頻、視頻、數(shù)據(jù)信號(hào)等任務(wù)。高清視頻會(huì)議系統(tǒng)對(duì)顯示系統(tǒng)的要求比較高，分辨率對(duì)顯示設(shè)備有一定的要求，顯示設(shè)備必須達(dá)到高清標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還要配置相適應(yīng)的高清數(shù)字圖像接口。高清視頻會(huì)議系統(tǒng)的傳輸網(wǎng)絡(luò)則應(yīng)確保音頻和視頻流能夠順利傳輸，保證會(huì)議正常進(jìn)行，通常情況下，分辨率達(dá)到72OP的高清視頻會(huì)議系統(tǒng)，其網(wǎng)絡(luò)帶寬至少要達(dá)到1MB，加上額外消耗的帶寬，系統(tǒng)實(shí)際上應(yīng)配置的網(wǎng)絡(luò)帶寬要比預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)高，分辨率是1080P的高清視頻會(huì)議系統(tǒng)，實(shí)際上需要配置的網(wǎng)絡(luò)帶寬要維持在2MB以上。多點(diǎn)控制單元必須是高清的，只有這樣才能保證系統(tǒng)的高清，控制單元是系統(tǒng)的核心設(shè)備，多點(diǎn)控制主要依靠多點(diǎn)處理器和多點(diǎn)控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣就能實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)以上的視頻會(huì)議。控制中心是整個(gè)系統(tǒng)的核心節(jié)點(diǎn)，由監(jiān)控系統(tǒng)、錄播系統(tǒng)等部分構(gòu)成，能夠整個(gè)會(huì)議系統(tǒng)進(jìn)行集中控制。

3.2 設(shè)計(jì)原則

高清電視會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要遵循規(guī)范性、開(kāi)放性、安全性、簡(jiǎn)便性、可靠性和錄像功能六大原則，規(guī)范性是指高清電視會(huì)議系統(tǒng)在設(shè)計(jì)上要嚴(yán)格按照H.264、G7.19、1080P等國(guó)際和國(guó)內(nèi)的行業(yè)規(guī)范和技術(shù)要求，隨著科技的不斷進(jìn)步以及信息產(chǎn)品更新?lián)Q代周期的縮短，系統(tǒng)也需要不斷的升級(jí)，封閉式的系統(tǒng)不容易被改造，這就要求系統(tǒng)具有很強(qiáng)的開(kāi)放性，高清電視會(huì)議系統(tǒng)的開(kāi)放性還體現(xiàn)在不同系統(tǒng)的兼容上，能夠?qū)⒍嘟M高清視頻會(huì)議的功能集中到一起。安全性是指高清電視會(huì)議系統(tǒng)在重要鏈路和設(shè)備上應(yīng)采用冗余設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)便性是相對(duì)而言的，由于系統(tǒng)已經(jīng)采用了冗余設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)便性只是體現(xiàn)在操作環(huán)節(jié)，利用系統(tǒng)的便利性來(lái)實(shí)現(xiàn)操作的簡(jiǎn)便性。系統(tǒng)通常要采用先進(jìn)的設(shè)備提高其可靠性，提高抗病毒能力，防止黑客攻擊。錄像功能指的是系統(tǒng)在開(kāi)展遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)會(huì)議時(shí)，要能夠?qū)⒄麄€(gè)視頻會(huì)議錄制并保存下來(lái)，以保證回放過(guò)程中能夠獲取想要的資料。endprint

3.3 設(shè)計(jì)方案

與傳統(tǒng)電視會(huì)議系統(tǒng)相比，高清電視會(huì)議系統(tǒng)對(duì)壓縮對(duì)象提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，視頻的圖像質(zhì)量以1280×720、1920×1080為主，H.264壓縮標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)流能夠提高網(wǎng)絡(luò)和信道時(shí)延的適應(yīng)性，比較適合系統(tǒng)使用。傳輸網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)要結(jié)合高清電視會(huì)議系統(tǒng)的具體應(yīng)用情況，達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)與廣域網(wǎng)的連接來(lái)提高系統(tǒng)的可靠性，為了達(dá)到較高的運(yùn)行效果，可以向本地區(qū)運(yùn)營(yíng)商租用SDH專線，以此作為備用鏈路，又能夠有效確保系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于控制中心的設(shè)計(jì)，應(yīng)布置在會(huì)場(chǎng)的核心機(jī)房中，控制中心對(duì)系統(tǒng)接口進(jìn)行規(guī)劃處理，實(shí)現(xiàn)與外部視頻會(huì)議系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，通過(guò)控制中心對(duì)會(huì)場(chǎng)內(nèi)所有設(shè)備進(jìn)行集中控制[4]。

4 高清電視會(huì)議系統(tǒng)的實(shí)施要點(diǎn)

4.1 集成設(shè)計(jì)

高清電視會(huì)議系統(tǒng)要具有功能的全面性和層次結(jié)構(gòu)的鮮明性，這主要通過(guò)集成設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)。從功能上來(lái)講，系統(tǒng)除了具備基本的音、視頻功能和文檔討論功能外，還具備會(huì)議信息共享和管理功能以及安全管理功能；從層次結(jié)構(gòu)上來(lái)講，系統(tǒng)可以分成流媒體應(yīng)用層和網(wǎng)絡(luò)傳輸層，傳輸層就是網(wǎng)絡(luò)的傳輸介質(zhì)，主要有以太網(wǎng)和PMCM4線路，集成設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是圍繞以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，其目的在于提高系統(tǒng)的開(kāi)放性，而PMCM4線路而接入又提高了系統(tǒng)的擴(kuò)展性，這兩種在應(yīng)用層中得以體現(xiàn)，通過(guò)對(duì)內(nèi)部程序的調(diào)整的編碼來(lái)實(shí)現(xiàn)高清傳輸?shù)男Ч?/p>

4.2 網(wǎng)絡(luò)安全

高清電視會(huì)議系統(tǒng)的音、視頻流，以及數(shù)據(jù)流都要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸來(lái)獲得，而會(huì)議內(nèi)容又多具有機(jī)密性的特點(diǎn)，因此在傳輸過(guò)程中應(yīng)注重網(wǎng)絡(luò)安全，加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防范。高清電視會(huì)議系統(tǒng)可以采用虛擬局域網(wǎng)技術(shù)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的方便性和靈活性，需要通過(guò)特殊的設(shè)定還獲得技術(shù)上的支持。通常，虛擬局域網(wǎng)通過(guò)對(duì)對(duì)象組不同地理位置的定位，將網(wǎng)絡(luò)用戶統(tǒng)一歸結(jié)為一個(gè)邏輯網(wǎng)段，還能夠?qū)⒁纛l、視頻流與其他數(shù)據(jù)流區(qū)分開(kāi)來(lái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中管理。

4.3 工程建設(shè)

高清電視會(huì)議系統(tǒng)在建設(shè)之前，應(yīng)先對(duì)網(wǎng)絡(luò)的通信能力、寬帶的最低限額、室內(nèi)裝修格調(diào)等基本情況進(jìn)行調(diào)查，對(duì)相關(guān)設(shè)備及其供應(yīng)商、相關(guān)系統(tǒng)及其設(shè)計(jì)方等具體事項(xiàng)進(jìn)行了解，確認(rèn)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行效果能夠達(dá)到預(yù)計(jì)目標(biāo)。項(xiàng)目確認(rèn)后，開(kāi)始設(shè)備采購(gòu)，選擇設(shè)備產(chǎn)品，設(shè)備到貨周期通常是一到兩個(gè)月，系統(tǒng)集成工作需要二到三天，做好前期準(zhǔn)備工作，以便更好地控制工程進(jìn)度。在建設(shè)實(shí)施過(guò)程中，要明確電視會(huì)議系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)以及會(huì)議室燈光等問(wèn)題，確保系統(tǒng)的建設(shè)質(zhì)量[5]。

5 結(jié)論

綜上所述，高清電視會(huì)議系統(tǒng)必須在安全可靠的基礎(chǔ)上運(yùn)行，在具體設(shè)計(jì)和建設(shè)中必須努力優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)系統(tǒng)的安全性和可靠性，從而提高視頻會(huì)議的質(zhì)量。

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