視頻會議系統(tǒng)基層單位延伸覆蓋方案對比分析

車四四，劉鴻雁，劉方舟，何子亨，王 朔

（國網(wǎng)山東省電力公司信息通信公司，山東 濟南 250001）

0 引言

視頻會議系統(tǒng)在企業(yè)中被廣泛應(yīng)用，以某央企為例，視頻會議系統(tǒng)從會議功能上分為行政、應(yīng)急、一體化、軟視頻系統(tǒng)四大類。現(xiàn)有的四大類視頻會議系統(tǒng)從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上可以分為兩類。一類為硬視頻會議系統(tǒng)，具備MCU和視頻會議終端等專業(yè)設(shè)備，如行政、應(yīng)急、一體化視頻會議。另一類為軟視頻會議系統(tǒng)，不具備MCU和視頻會議終端［1-2］。

硬視頻會議系統(tǒng)的音視頻效果俱佳，但由于設(shè)備造價較高，目前僅覆蓋至市縣級單位，數(shù)量最多的鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級未進行覆蓋?；鶎訂挝蛔鳛楣痉?wù)工程的具體執(zhí)行單元，其執(zhí)行力的強弱直接影響公司服務(wù)水平和對外影響力。本文對視頻會議系統(tǒng)基層單位延伸覆蓋進行了研究與方案對比，推薦采用虛擬MCU方案。

1 覆蓋目標(biāo)及設(shè)計原則

1.1 覆蓋目標(biāo)

視頻會議系統(tǒng)基層單位延伸覆蓋的建設(shè)目標(biāo)是實現(xiàn)省、市、縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)等多個層級網(wǎng)絡(luò)上下貫通，使得上級召開的政策傳達等各類會議可以直接傳達到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，提高信息傳達、互動溝通、應(yīng)急指揮的及時性和有效性，提高視頻會議系統(tǒng)的溝通效率。

1.2 設(shè)計原則

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化原則

視頻會議系統(tǒng)設(shè)計上要嚴(yán)格遵守ITU-T標(biāo)準(zhǔn)化組織及國家相關(guān)部門出臺的一系列標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，在最大程度上提高系統(tǒng)的兼容性和可靠性［3］。

1.2.2 高性價比原則

在視頻系統(tǒng)設(shè)備價格最優(yōu)的前提下，要求在圖像分辨率、傳輸幀率、傳輸延時、唇形同步以及會議功能等綜合性能指標(biāo)上均達到國際同類產(chǎn)品的先進水平［4］。

1.2.3 先進性原則

視頻會議系統(tǒng)功能完善，技術(shù)先進，能夠體現(xiàn)現(xiàn)代視頻會議系統(tǒng)的先進思想。視頻編碼技術(shù)采用當(dāng)前先進的能適用于多種帶寬條件下的視頻壓縮算法，兼容圖像編解碼技術(shù)，實現(xiàn)高清晰度畫質(zhì)。音頻采用提供高保真音質(zhì)技術(shù)，充分保證視頻會議的高質(zhì)量［5］。

1.2.4 兼容性原則

系統(tǒng)遵循兼容性和標(biāo)準(zhǔn)化原則，采用標(biāo)準(zhǔn)的H.261、H.263、H.263+、H.264等壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)和H.323、SIP等體系結(jié)構(gòu)，能很好地保證與開放標(biāo)準(zhǔn)體系視頻會議系統(tǒng)的互通［6］。

1.2.5 可擴展性原則

視頻會議系統(tǒng)一定要兼顧系統(tǒng)的中長期擴展，在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理、系統(tǒng)性能等各個方面適應(yīng)未來視頻會議和多媒體應(yīng)用的需要。

1.2.6 高可靠性原則

視頻會議系統(tǒng)的設(shè)計按照電信級方案設(shè)計，充分保證系統(tǒng)的可靠性；核心設(shè)備MCU、會議終端等采用電信級設(shè)備，以保證視頻會議系統(tǒng)可長期不間斷運行。

2 方案介紹

本文提出5種方案可實現(xiàn)視頻會議系統(tǒng)基層單位延伸覆蓋，分別為傳統(tǒng)軟視頻方案、傳統(tǒng)硬視頻方案、虛擬MCU方案、網(wǎng)絡(luò)直播方案和公有云方案。本文以2 000家基層單位（以下簡稱2 000方）為例，依次對5種方案進行對比。

2.1 傳統(tǒng)軟視頻方案

傳統(tǒng)軟視頻方案是指采用軟件形式實現(xiàn)視頻會議的功能，不需要部署硬件MCU、視頻會議終端等設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用“服務(wù)器+客戶端”模式?？紤]到現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)承載能力和系統(tǒng)環(huán)境，最優(yōu)方案為在各省公司部署2臺主服務(wù)器（雙機熱備），在各市公司部署若干臺從（二級）服務(wù)器，將主從服務(wù)器級聯(lián)在一起擴展為同一平臺。同時在服務(wù)器上增加H.323互通功能，與原有會議系統(tǒng)MCU進行對接，實現(xiàn)省公司現(xiàn)有硬視頻系統(tǒng)和新增軟視頻系統(tǒng)的互聯(lián)互通［7］。各個基層單位通過信息內(nèi)網(wǎng)直接訪問各市公司從服務(wù)器，就可同時召開各種應(yīng)用型會議。傳統(tǒng)軟視頻方案部署如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)軟視頻方案部署示意圖

基層單位外圍設(shè)備的配置有兩種方案，一是采用傳統(tǒng)的電視機+電腦+麥克+攝像頭的方式，二是采用軟視頻廠家集成的外圍設(shè)備+電視機的方式。在價格方面，采用集成外圍設(shè)備方式成本高。在效果方面，集成外圍設(shè)備可實現(xiàn)一鍵入會，會議操作更為簡單，音視頻效果更為穩(wěn)定，與服務(wù)器兼容性更好。

2.2 傳統(tǒng)硬視頻方案

傳統(tǒng)硬視頻方案是指部署了硬件MCU和視頻會議終端的模式。各單位可根據(jù)會議容量在市縣公司部署相應(yīng)數(shù)量的MCU設(shè)備，并采用信號轉(zhuǎn)接方式實現(xiàn)多級別會議的召開。此外，也可通過新增板卡的方式擴容地市公司現(xiàn)有MCU容量，同時在基層單位配置視頻會議終端。由于各地市公司MCU為各省公司自行采購，品牌型號不一，很多型號甚至已停產(chǎn)，購買難度大，停產(chǎn)的板卡后期服務(wù)也停止，因此該方案在系統(tǒng)內(nèi)統(tǒng)一推廣難度大。

2.3 虛擬MCU方案

為降低硬視頻系統(tǒng)部署成本，部分硬視頻廠家研究出了虛擬MCU技術(shù)，即將原有硬件MCU功能虛擬化，使用軟件形式來實現(xiàn)，保留了硬件MCU的編解碼技術(shù)、處理能力等。虛擬MCU服務(wù)器承載能力較強，每臺服務(wù)器可承載1080P30的會議400方，2 000方會議僅需5臺服務(wù)器即可。其中1臺部署在省公司，其他4臺按照市公司基層單位數(shù)量均勻部署。在省公司部署會控平臺一套，提供接入處理各會場的功能；部署注冊平臺一套，提供各新建分會場的注冊、管理功能；部署錄播服務(wù)器1臺，實現(xiàn)市縣音視頻錄制功能［8］。虛擬MCU方案部署如圖2所示。

圖2 虛擬MCU方案部署示意圖

2.4 網(wǎng)絡(luò)直播方案

網(wǎng)絡(luò)直播方案采用流媒體+錄播技術(shù)，實時將遠端會場的音視頻信號傳遞到各個分會場，分會場通過Web網(wǎng)頁觀看主會場［9］。網(wǎng)絡(luò)直播方案不需要部署MCU或視頻會議服務(wù)器、視頻會議終端，與硬視頻、軟視頻方案相比成本低、帶寬占用率低，但無法進行音視頻互動，其使用方式可參考網(wǎng)絡(luò)電視直播。

2.5 公有云方案

公有云方案基于云計算技術(shù)，租用專業(yè)服務(wù)提供商的云平臺來替代MCU資源池或軟視頻服務(wù)器，通道承載在Internet網(wǎng)絡(luò)上，是一種典型的SaaS（Software-as-a-Service，簡稱SaaS）應(yīng)用［10］。

公有云在實際部署方面需考慮公有云服務(wù)商是否在各省都有就近接入的節(jié)點，能否負(fù)擔(dān)基層單位網(wǎng)點的接入壓力等。如采用公有云方案，按照企業(yè)內(nèi)外網(wǎng)隔離政策，視頻會議需要承載在外網(wǎng)上，與現(xiàn)有的專網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)的視頻會議系統(tǒng)無法互聯(lián)互通。

3 方案對比

3.1 從音視頻效果上進行方案對比

從音視頻效果來看，傳統(tǒng)硬視頻和虛擬MCU方案編解碼方式、核心設(shè)備處理能力較強，所以音視頻效果最佳。傳統(tǒng)軟視頻方式次之。網(wǎng)絡(luò)直播方式只能實現(xiàn)單向的音視頻傳播，無法進行數(shù)據(jù)交互，且網(wǎng)絡(luò)直播方式的時延較大。公有云方案的音視頻效果受到互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)狀況和服務(wù)提供商的專業(yè)水平影響，不可控因素較多。

3.2 從帶寬要求上進行方案對比

帶寬的需求能力受方案所采取的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和會議點數(shù)影響，不同方案占用的帶寬相近。以一個高清參會點帶寬為2 Mbps計算，2 000方會議為例，若網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為省公司一級部署，則省公司最大出口帶寬需要4 Gbps；若網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)為省公司+市公司二級部署，則4 Gbps的帶寬由省、市公司共同分擔(dān)。

3.3 從用戶使用上進行方案對比

從用戶使用方面來看，由于傳統(tǒng)軟視頻方案、傳統(tǒng)硬視頻方案、公有云方案均采用視頻會議終端+電視機方式，用戶操作更為便捷。為降低成本，網(wǎng)絡(luò)直播方案采用傳統(tǒng)電視機+電腦+麥克的方式，操作較其他方式略復(fù)雜。虛擬MCU方案可按照實際情況選擇不同的配置方式。

3.4 從通道方面進行方案對比

從通道方面來看，公有云方案承載在Internet公網(wǎng)上，音視頻數(shù)據(jù)由外部單位存儲、處理，安全性最差，其他方案均承載在內(nèi)網(wǎng)或?qū)＞W(wǎng)上，安全性高。

3.5 從后期運維壓力進行方案對比

采用視頻會議終端+電視機方式的傳統(tǒng)軟視頻方案、傳統(tǒng)硬視頻方案、虛擬MCU方案、公有云方案對運維人員技術(shù)水平要求低，可以一鍵入會，運維壓力小。其中公有云方案核心設(shè)備由外部服務(wù)提供商負(fù)責(zé)，運維壓力更小。采用傳統(tǒng)的電視機+電腦+麥克方式的虛擬MCU方案和網(wǎng)絡(luò)直播方案，需要人員登錄Web界面通過密碼入會，運維壓力也較小。

3.6 從實施難度進行方案對比

從實施難度來看，由于傳統(tǒng)硬視頻方案受現(xiàn)有地市公司MCU設(shè)備現(xiàn)狀影響大，各地市公司MCU為各省公司或地市公司自行采購，品牌型號不一，很多型號甚至已停產(chǎn)，購買難度大，停產(chǎn)的板卡后期服務(wù)也停止，所以統(tǒng)一推廣難度大。

4 結(jié)語

經(jīng)多方面對比，虛擬MCU方案音視頻效果佳、操作性好、交互性強、安全性高、可實施性強，推薦基層單位視頻會議系統(tǒng)采用虛擬MCU方案。綜合考慮各基層單位現(xiàn)有條件，基層單位部署時可采用視頻會議終端+電視機的部署方式，也可選擇傳統(tǒng)電視機+電腦+麥克的方式。