視頻會議系統(tǒng)的架構設計

荊振

（吉林省維仁科技服務有限公司 吉林省長春市 130000）

視頻會議系統(tǒng)依托網絡通信與數字多媒體技術相融合的會議模式。主要作用：為跨異地的視頻、音頻同步的交流。其優(yōu)點：提高日常工作業(yè)務與擴展業(yè)務范圍；另一方面是隨著技術的發(fā)展視頻會議可滿足多方面的業(yè)務需求。

本文主要進一步闡述視頻會議的結構合理性與特點。以及某企業(yè)運用視頻會議技術實現視頻會議的系統(tǒng)設計方案。某企業(yè)要求架設一套完整、較為成熟、先進的視頻會議系統(tǒng)，該系統(tǒng)要求滿足一般視頻會議通訊接口、同時在數據傳輸時保障聲音流與視頻流清晰（雙流）。

1 實例應用

該單位結合自身特點，選擇了硬件視頻會議系統(tǒng)（如圖1所示）。

視頻會議系統(tǒng)大多數都運用嵌入式系統(tǒng)，其作用就是硬件系統(tǒng)依靠軟件系統(tǒng)來實現音視頻數據處理以及網絡通信、計算機內容（如PPT 等各類文檔）發(fā)送以及類型的會議功能。與軟件視頻會議相比之下可靠性更好、系統(tǒng)性能更高。

2 系統(tǒng)結構

第一級為專用網絡線路：

采用聯通電信200M 專線接入至城域網多業(yè)務開放路由器（MSR50）MSR 50 系列路由器。硬件設計方面：該路由器集成綜合業(yè)務的設計功能，采用了較為先進的N-Bus 數據多總線處理方案，能夠將數據、語音、交換、安全四大功能性業(yè)務分別交由不同的數據總線引擎并行完成專門的數據處理，減少總線和數據引擎CPU性能負荷，顯著提高該路由器的多業(yè)務數據處理能力。完全為該單位的數據、語音、視頻等多種流量的廣域網交互。

第二級為防火墻：

在內、外網之間構建一道相對隔絕的保護屏障；防火墻除具備應用識別、入侵防御、防病毒、URL 過濾、數據過濾、文件過濾、流量管理、VPN 等功能外，還增加了針對Web 攻擊、僵木蠕、DDOS、HTTPS 加密流量等安全威脅的防護能力，為該單位帶來更有效的本地安全防護。

第三級為上網行為監(jiān)控管理系統(tǒng)：

實時監(jiān)測網絡帶寬使用情況，能夠更全面的封堵各種與工作無關的網絡行為、在流量控制中，能夠控制當前的軟件下載BT 或eMule 的下載行為等；以及各種P2P 應用，杜絕網頁中不良內容網站和較大風險的文件下載與訪問，能夠有效的防范DOS 的全面性攻擊以及ARP 欺騙性的攻擊；在攔截敏感性內容和安全審計功能方面具有檢測與記錄、阻斷提醒功能，對一些機密泄露文件，能夠生成較為全面的網絡上網行為日志，更好的避免法律風險，同時也能夠讓IT 網絡管理員對網絡的使用情況和上網行為進行統(tǒng)計與分析、并能夠生成報表交由審計部門進行審計，全方位保障您的網絡安全。

第四級為視頻會議的終端與多點控制單元(MCU)：

圖1：硬件視頻會議系統(tǒng)

圖2：網絡拓撲結構圖

建立起連接多點控制單元(MCU)具有全編全解和動態(tài)資源分配的先進架構和強大的處理能力。能夠全面的兼容國際電聯的協議標準、速率要求、顯示分辨率、傳輸幀速率以及兼容所有系列的終端；全面滿足會議工作、方便快捷的移動性會議以及高端會議的超強擴展性和靈活性的應用。是一款配置簡單、易于使用、功能強大的云視頻協作平臺。能為該單位提供了各種模式高質量會議；并且為系統(tǒng)管理員提供了操控性和系統(tǒng)管理能力。另外，云視頻協作平臺支持對稱1080p 60，能夠以超流暢逼真效果實現視頻及內容共享。對于IT 部門來說，具有出色的靈活性，管理員可以輕松定制虛擬會議室和各種個性化分屏模式。簡單直觀的管理員工作界面，可以有效提高您的視頻協作使用率和公司生產效率。

通過多點鏈接控制器（MCU）進行高清多媒體視頻圖像的數據交換，以及全數字高清音頻的播放。在視頻會議開始時，實現點對點或多點組會、會議錄制、直播、會議后期的視頻文件下載、視頻播放、視頻點播等會議管理功能。多點控制器和錄播服務器倆臺數據處理設備放置在機房數據中心，以保障多點控制器（MCU）和視頻會議錄播服務器都能夠有足夠的帶寬、實現網絡通信質量和高清傳輸的目的。

第五級為錄制服務器：

可以實現遠程呈現和視頻會議的錄制、存檔以及通過流媒體方式在多種客戶端設備上播放,包括平板電腦、智能手機、臺式機和基于標準的視頻終端。可降低通信成本、提高知識共享能力并且更加充分地利用信息資源。視頻會議終端以及視頻基礎設施相結合,企業(yè)能夠輕松地將實時會議和各種活動轉換為可以重復使用的多媒體資產,以便觀眾通過 Web 瀏覽器以直播或點播的方式觀看。

突出特點：

（1）在通話中加入RSS,可輕松記錄遠程呈現和視頻會議，包括來自于任意標準終端的內容；

（2）以高清和標清格式以及Windows Media 或mp4 格式對各種活動進行高品質錄制和流媒體處理；

（3）全高清格式錄制多達15 個同步會議(包含內容)；

（4）以高清格式對多達8 個同步會議（包含內容）進行流媒體處理；

（5）通過PC、MAC、iOS、Android 設備以及任意標準終端，輕松地進行流媒體直播或視頻點播；

（6）自動生成的縮略圖標可以為最終用戶提供直觀的視覺導航；

（7）兼容領先的第三方流媒體服務器。

依據本文建設的視頻會議系統(tǒng)具有模塊化的功能，使之具有安全性、可擴展性、可靠性，便于IT 管理者在今后的系統(tǒng)提升方面有更廣泛的應用。例如：系統(tǒng)辦公、行政管理、職稱評審、項目答辯等方面。

2.1 視頻會議系統(tǒng)拓撲

網絡拓撲結構圖如圖2所示。

2.2 全數字高清視頻會議系統(tǒng)解決方案

2.2.1 PloycomMCU RMX1800 系統(tǒng)結構設計

PloycomMCU RMX1800 硬件平臺提供全高清數字功能。例如：高清的內容畫面分屏，高標清畫面的混合組會，高清環(huán)繞立體聲技術，高清音頻流、視頻流（雙流）以及高清數字多媒體等功能搭配音質較好的揚聲器，完全可以打造出劇場般的舒適體驗。采用國際通用的機架式結構設計，集成高性能的音頻與視頻強大處理能力，可以在同時并行發(fā)送多組會議指令。模塊化功能設計，可輕松實現各種類型的視頻會議解決方案。并且具備通信服務質量（Quality of Service，QoS）；網絡丟包恢復（LPR）等多項技術可以為視頻會議多點組會提供基礎的鏈接保證。同時也可以適應各種類型的數據傳輸環(huán)境，PloycomMCU RMX1800 還提供對NAT（Network Address Translation，網絡地址轉換），具備多個網口防火墻穿透功能。很強的擴展性使其應對各類網絡架構和網絡環(huán)境，選擇PloycomMCU RMX1800 可以完成由上到下的鏈接全部會議，也可以完成不同內容、類別的單獨會議。完全可作為核心控制單元，在安全性方面也是非常突出，PloycomMCU RMX 采用嵌入式的操作系統(tǒng)，不僅提供多鐘級別權限的訪問、不同的會議密碼、以及同時還提供了較為安全的AES 數據通訊加密，最大程度地保證了視頻會議組建的安全性。

2.2.2 視頻會議終端

評審與答辯會場均采用（Group-550 系列）全數字高清視頻會議終端(如圖1所示) 系列應用領域非常廣泛，可完全滿足各種類型的視頻會議解決方案。Group-550 1080p 60 幀分辨率的高清畫面內容與音視頻協同，Polycom Siren TM22 和SeteoSurroundTM 環(huán)繞立體聲技術可提供高保真立體聲音頻；配合最前沿的硬件處理平臺和算法H.264 High Profile，可節(jié)省50%以上的寬帶使用率；互操作性SVC（可伸縮視頻編碼技術）即使在帶寬較低情況下提供更流暢的視頻體驗；LPRTM（丟包糾錯技術）在網絡出現丟包時，會議音頻流和視頻流還可以平穩(wěn)傳輸，簡單用戶界面和Polycom?SmartPairing ?，能夠更貼合大眾的使用習慣，通過ipad 實現簡單組會操作。Group-550 系列具有高性能處理的主機，以及原廠標配的高清晰度鷹眼式攝像頭、免提式全向型麥克風、遙控器同時也是按功能劃分帶的，簡單易操作。在輸入設備方面分別：評審會場分別標配了2 路高清晰度光學可變攝像頭；語音紅外貓眼跟蹤式攝像頭、超廣角可光學可變焦式攝像頭、答辯會場同樣具有了2 路HDMI 高清輸入接口，同時可連接2 臺高清晰度的視頻輸入設備，例如：筆記本、臺式機等；另外評審及答辯會場配備全向麥克風，可將會場內聲音清晰發(fā)送至雙方，同時預留額外的SDI 及HDMI接口方便能夠接入更多的音頻與視頻源。

2.2.3 H.239 數字高清晰度雙流技術

視頻會議系統(tǒng)可提供倆路高清晰度的視頻、圖像、計算機內容的發(fā)送（1080P/720P），在數據傳輸的過程中視頻數據的傳輸質量不會因網絡資源的占用造成音視頻（雙流）質量的降低，H.239 標準是雙路的視頻傳輸技術規(guī)范，意思是在同一個視頻會議中，可允許會議終端在同時發(fā)送視頻以及計算機內容（如：PPT 文件等）。鑒于此項技術，我們實現了在會議系統(tǒng)中可同時傳輸發(fā)送和顯示兩路視頻信號。

2.2.4 中文顯示功能

視頻會議終端完全提供了中文顯示的功能。用戶在遙控器上以及Web 登錄界面中使用中文名稱。視頻會議終端的遙控器內嵌了中文輸入，用戶可像編輯手機短信一樣編寫使用中文；同樣在多個會場組會議時，也可支持中文顯示功能。

值得一提的是，POLYCOM 的EagleEye 系列攝像頭是業(yè)界首個采用光學CMOS 感光器件的攝像頭，提供了真正的1080P 高清晰度的畫質，具備10 倍的光學變焦，在光線條件較差的環(huán)境下，還能夠具有較強的圖像還原能力與調整白平衡的能力，同時EagleEye 系列攝像頭視頻圖像處理與采集能力能夠達到72060 幀/秒和108060 幀/秒。

3 結束語

隨著數字多媒體以及網絡通信技術的日益更新，視頻會議系統(tǒng)的相關眾多技術也會層出不窮、不斷被更新與完善，同時相信未來政府對社會信息化扶持力度的加強，也讓視頻會議系統(tǒng)在國內市場的應用不斷擴張，相關技術標準也會不斷完善與提高。視頻會議系統(tǒng)正向著更成熟的前景趨勢發(fā)展，最終會以很大的優(yōu)勢得到市場的廣泛研究與應用。