智能級(jí)聯(lián)視頻會(huì)議系統(tǒng)在海事基層機(jī)構(gòu)的應(yīng)用研究

◎ 李升旭 黃偉鵬 金奕新 程威濤 劉天才 南海航海保障中心汕頭航標(biāo)處

1.背景

近年來(lái)，伴隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的提升及視頻設(shè)備的普及，多方視頻會(huì)議的實(shí)現(xiàn)逐漸成為可能。視頻會(huì)議可以打破傳統(tǒng)會(huì)議的范圍限制，能將處于不同區(qū)域、地點(diǎn)的會(huì)議對(duì)象通過(guò)網(wǎng)絡(luò)專線進(jìn)行“鏈接”，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)議的召開(kāi)。目前，在海事系統(tǒng)，視頻會(huì)議系統(tǒng)覆蓋末端主要為海事分支機(jī)構(gòu)，大部分僅在分支機(jī)構(gòu)機(jī)關(guān)設(shè)有一個(gè)或兩個(gè)視頻會(huì)議終端接入上級(jí)海事直屬單位，作為參會(huì)者參與上級(jí)海事直屬單位、部海事局、及交通運(yùn)輸部組織召開(kāi)的視頻會(huì)議。

事實(shí)上，海事分支機(jī)構(gòu)一般下轄有多個(gè)海事基層機(jī)構(gòu)，各基層機(jī)構(gòu)分布較為分散，每當(dāng)上級(jí)單位召開(kāi)會(huì)議，各單位人員需抽身趕至分支機(jī)構(gòu)會(huì)議室參加，致使會(huì)議的召集時(shí)效性較長(zhǎng)，同時(shí)參會(huì)人員離開(kāi)基層機(jī)構(gòu)，基層的事務(wù)也無(wú)暇顧及?，F(xiàn)如今，我國(guó)仍處于新冠肺炎疫情常態(tài)化防控的大背景下，如何有效減少人員聚集、鞏固疫情防控成果，也是值得關(guān)注的要點(diǎn)。

2.研究目標(biāo)

本文以南海海區(qū)某海事分支機(jī)構(gòu)的智能級(jí)聯(lián)視頻會(huì)議系統(tǒng)建設(shè)為例，從現(xiàn)存視頻會(huì)議設(shè)備應(yīng)用情況進(jìn)行分析，基于現(xiàn)有基礎(chǔ)上進(jìn)行架構(gòu)調(diào)整及優(yōu)化補(bǔ)強(qiáng)，綜合兼容性、適配性與經(jīng)濟(jì)性等多種因素提出多方會(huì)議解決方案，在該海事分支機(jī)構(gòu)增加一個(gè)智能級(jí)聯(lián)管理設(shè)備，在其下轄的海事基層機(jī)構(gòu)增設(shè)視頻接入終端，最終實(shí)現(xiàn)該海事分支機(jī)構(gòu)與其海事基層機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)會(huì)議功能、海事基層機(jī)構(gòu)通過(guò)智能級(jí)聯(lián)節(jié)點(diǎn)跳接至上級(jí)海事直屬機(jī)構(gòu)乃至部海事局會(huì)議的功能。本文同時(shí)還考慮下掛終端智能化管理，點(diǎn)名發(fā)言、自由討論、畫(huà)面廣播、多畫(huà)面輪巡、導(dǎo)播模式、會(huì)議橫幅等功能的實(shí)現(xiàn)。

3.系統(tǒng)方案

3.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在該海事分支機(jī)構(gòu)的智能級(jí)聯(lián)視頻會(huì)議系統(tǒng)建設(shè)前，其機(jī)關(guān)僅部署了一臺(tái)視頻會(huì)議接入終端思科SX20，通過(guò)一條運(yùn)營(yíng)商的MSTP專線連接至其上級(jí)海事直屬單位（以下簡(jiǎn)稱“上級(jí)單位”）的MCU(多點(diǎn)控制單元服務(wù)器)設(shè)備思科5320連接，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D見(jiàn)圖1。

圖1 原有視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?

由于其上級(jí)單位已設(shè)置有MCU設(shè)備，如需實(shí)現(xiàn)該海事分支機(jī)構(gòu)下轄各基層機(jī)構(gòu)的視頻會(huì)議功能，最直接的方法便是在各基層機(jī)構(gòu)新增視頻會(huì)議終端，直接連接其上級(jí)單位的MCU設(shè)備，如圖2所示。

圖2 設(shè)備直連上級(jí)單位MCU方案網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?

然而，各基層機(jī)構(gòu)越過(guò)海事分支機(jī)構(gòu)直連至上級(jí)單位的方案不具有可行性，一方面，上級(jí)單位的下設(shè)海事分支機(jī)構(gòu)數(shù)量較多，除該海事分支機(jī)構(gòu)外，還有南海海區(qū)其他共13個(gè)海事分支機(jī)構(gòu)，上級(jí)單位部署的MCU設(shè)備帶載能力有限，需優(yōu)先滿足以上分支機(jī)構(gòu)的接入需求；另一方面，通過(guò)上級(jí)單位MCU來(lái)搭建視頻會(huì)議平臺(tái)，多個(gè)基層機(jī)構(gòu)會(huì)場(chǎng)需同時(shí)占用至上級(jí)單位的運(yùn)營(yíng)商MSTP專線，容易造成線路資源搶占與堵塞；再一方面，按照分級(jí)管理的原則，對(duì)于海事分支機(jī)構(gòu)下轄的海事基層機(jī)構(gòu)，其會(huì)議控制與會(huì)議管理應(yīng)由該海事分支機(jī)構(gòu)承擔(dān)。因此，視頻會(huì)議的實(shí)現(xiàn)應(yīng)由各基層機(jī)構(gòu)連接至該海事分支機(jī)構(gòu)，由該海事分支機(jī)構(gòu)統(tǒng)一管理，如需參與上級(jí)單位或以上層級(jí)的會(huì)議，再由海事分支機(jī)構(gòu)級(jí)聯(lián)至上級(jí)單位參與，如圖3所示。

圖3 通過(guò)級(jí)聯(lián)設(shè)備連接至上級(jí)單位MCU方案網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

3.2 系統(tǒng)組成

為實(shí)現(xiàn)以上方案，需于該海事分支機(jī)構(gòu)機(jī)關(guān)大樓增設(shè)級(jí)聯(lián)設(shè)備，主要包括在機(jī)房部署MCU（主要級(jí)聯(lián)設(shè)備，用于多個(gè)接入設(shè)備的會(huì)話協(xié)商）設(shè)備、SMC（會(huì)場(chǎng)管理控制服務(wù)器）及SC(交換中心，提供終端認(rèn)證及穿越服務(wù))，在離該海事分支機(jī)構(gòu)較遠(yuǎn)的6個(gè)基層機(jī)構(gòu)增設(shè)6臺(tái)接入終端/軟終端。新增的各設(shè)備及原有設(shè)備之間通過(guò)現(xiàn)有的海事鏈路連接。

結(jié)合端口數(shù)量需求，本研究中選擇了將SMC、SC、MCU等功能集成的一體化設(shè)備，既降低了經(jīng)費(fèi)支出，又減少了機(jī)房設(shè)備占用空間。

3.3 主要技術(shù)參數(shù)

為充分落實(shí)中央“過(guò)緊日子”要求，該海事分支機(jī)構(gòu)在“盡量利用現(xiàn)有設(shè)備”的原則下，對(duì)上級(jí)單位在用的MCU設(shè)備思科5320及該海事分支機(jī)構(gòu)原有的思科SX20進(jìn)行了充分調(diào)查分析，其主要參數(shù)：MCU思科5320參數(shù)見(jiàn)表1，原有接入終端思科SX20參數(shù)見(jiàn)表2。

表1 MCU思科5320參數(shù)

表2 原有接入終端思科SX20參數(shù)

目前在視頻通信領(lǐng)域，主流的多媒體框架協(xié)議是H.323及SIP協(xié)議，H.323協(xié)議較傳統(tǒng)的H.320協(xié)議具有明顯優(yōu)勢(shì)，其特點(diǎn)是低帶寬、低成本、更靈活?；贖.323網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，視頻會(huì)議終端通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)向外傳送本地會(huì)場(chǎng)的音視頻信號(hào)，同時(shí)接受來(lái)自IP網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)端會(huì)場(chǎng)的音視頻信號(hào)。視頻編解碼協(xié)議主要為H.263及以上，主流音頻編解碼協(xié)議為G.711、G.722、G.729、AAC-LD。結(jié)合自身接入終端數(shù)量分析，需求設(shè)備參數(shù)應(yīng)滿足表3所示要求。

表3 需求設(shè)備參數(shù)要求

4.方案技術(shù)實(shí)現(xiàn)

如圖3所示，在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中，主要需解決以下兩個(gè)問(wèn)題：

4.1 新增級(jí)聯(lián)設(shè)備與原有SX20設(shè)備連接

為進(jìn)一步提高信息化設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率，保障視頻會(huì)議核心技術(shù)國(guó)產(chǎn)自主可控，主要選型的級(jí)聯(lián)設(shè)備為華為CloudLink Edge 1000，與原有的SX20設(shè)備不可直接連接，需通過(guò)SC將SX20設(shè)備設(shè)置為一個(gè)外部會(huì)議室，再于穿越服務(wù)器中添加查找規(guī)則，設(shè)定目的區(qū)域指向SC解決不同廠家設(shè)備的兼容性問(wèn)題。

4.2 上級(jí)單位與該海事分支機(jī)構(gòu)的MCU級(jí)聯(lián)

一般來(lái)說(shuō)，MCU級(jí)聯(lián)是通過(guò)MCU自身的協(xié)商功能，在MCU之間建立連接，連接傳輸包括音頻信號(hào)、視頻信號(hào)、控制信號(hào)在內(nèi)的一系列信號(hào)，兩個(gè)MCU在邏輯上協(xié)同工作構(gòu)成一個(gè)大容量的MCU。此方式可以突破單臺(tái)MCU的容量限制，并實(shí)現(xiàn)區(qū)域管理需求，組建跨區(qū)域召集大型視頻會(huì)議的視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)，如圖4所示。

圖4 MCU級(jí)聯(lián)和SMC的相互指向

在本文的例子中，上級(jí)單位的MCU設(shè)備部署較早，設(shè)備相對(duì)較為簡(jiǎn)單，且并未獨(dú)立設(shè)置SMC服務(wù)器，本項(xiàng)目采用單向指向具體實(shí)現(xiàn)方式如下：

（1）在該海事分支機(jī)構(gòu)的SMC 中選擇“添加MCU”來(lái)添加上級(jí)單位的MCU；

（2）配置該海事分支機(jī)構(gòu)的SMC服務(wù)器里“配置”選項(xiàng)中的“服務(wù)區(qū)配置”來(lái)區(qū)分兩個(gè)單位的MCU，MCU級(jí)聯(lián)完成；

（3）在該海事分支機(jī)構(gòu)的SMC中選擇“設(shè)備”，“SC”，進(jìn)入SC配置；

（4）選擇“區(qū)域管理”，“添加鄰居區(qū)域”，配置SC指向；

（5）選擇“查找規(guī)則”，“添加”，配置呼叫規(guī)則。

配置完成后，該海事分支機(jī)構(gòu)與上級(jí)成功實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)，在功能上該海事分支機(jī)構(gòu)MCU作為上級(jí)單位的一個(gè)外部會(huì)議室，占用上級(jí)單位MCU一路端口并受上級(jí)單位心MCU管理，該海事分支機(jī)構(gòu)及其下轄海事基層機(jī)構(gòu)的接入終端接入該海事分支機(jī)構(gòu)MCU并由該海事分支機(jī)構(gòu)進(jìn)行管理，成功實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)及分級(jí)管理功能。

5.系統(tǒng)功能

5.1 參加上級(jí)單位及以上級(jí)別會(huì)議

當(dāng)交通運(yùn)輸部、部海事局或上級(jí)單位召開(kāi)視頻會(huì)議時(shí)，由該海事分支機(jī)構(gòu)MCU呼入上級(jí)單位MCU設(shè)備，再呼叫各視頻會(huì)議室接入終端，并自主選擇其中一個(gè)或多個(gè)視頻會(huì)議室畫(huà)面作為MCU主畫(huà)面向上推送至上級(jí)單位，選擇上級(jí)單位MCU推送來(lái)的主畫(huà)面向下推送至各下掛終端，實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議的級(jí)聯(lián)。

5.2 海事分支機(jī)構(gòu)與各基層機(jī)構(gòu)的視頻會(huì)議

當(dāng)召開(kāi)海事分支機(jī)構(gòu)內(nèi)部會(huì)議時(shí)，由該海事分支機(jī)構(gòu)SMC直接發(fā)起會(huì)議，MCU呼叫各接入終端。由SMC選擇展示畫(huà)面，可設(shè)置主會(huì)場(chǎng)畫(huà)面推送或多畫(huà)面推送，還可針對(duì)不同會(huì)議室選看不同畫(huà)面，充分滿足多種會(huì)議需求。

5.3 其他功能

智能級(jí)聯(lián)視頻會(huì)議系統(tǒng)功能十分豐富，除與上級(jí)的級(jí)聯(lián)外，還可實(shí)現(xiàn)會(huì)議過(guò)程中點(diǎn)名發(fā)言、自由討論、畫(huà)面廣播、多畫(huà)面輪巡、導(dǎo)播模式、會(huì)議橫幅、會(huì)議錄制等功能，還預(yù)留接口用于擴(kuò)展獨(dú)立的MCU、錄播服務(wù)器、人臉識(shí)別服務(wù)器，后續(xù)可升級(jí)后提供更多媒體處理資源、錄播資源、人臉識(shí)別等功能。

6.應(yīng)用效果及經(jīng)濟(jì)效益

6.1 應(yīng)用范圍及程度

當(dāng)前，為進(jìn)一步鞏固疫情防控成果，減少人員聚集，越來(lái)越多的線下會(huì)議轉(zhuǎn)為線上會(huì)議，各單位各層級(jí)對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)的需求呈井噴式發(fā)展。項(xiàng)目應(yīng)用后，該海事分支機(jī)構(gòu)的視頻會(huì)議延伸至下設(shè)各基層機(jī)構(gòu)，用戶數(shù)量為該海事分支機(jī)構(gòu)全體工作人員，數(shù)量約為100人，投入至今一年，使用頻度平均每周不少于1次，累計(jì)使用時(shí)長(zhǎng)約360小時(shí)。系統(tǒng)建設(shè)較為成熟，為實(shí)現(xiàn)該海事分支機(jī)構(gòu)職工之間在非物理接觸情況下的正常溝通，提供了一種穩(wěn)定且可靠的保障。

6.2 經(jīng)濟(jì)效益

項(xiàng)目的成功實(shí)施既降低了基層工作人員往返奔波至海事分支機(jī)構(gòu)機(jī)關(guān)大樓的頻率，減輕基層機(jī)構(gòu)工作人員的工作壓力，另一方面也有利于減少車輛、交通、差旅費(fèi)等費(fèi)用支出，起到了節(jié)支的效果。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，項(xiàng)目應(yīng)用至今約一年，累計(jì)召開(kāi)視頻會(huì)議約60場(chǎng)次，累計(jì)減少基層人員往返機(jī)關(guān)開(kāi)會(huì)約480人次，累計(jì)節(jié)約交通、差旅費(fèi)約21萬(wàn)元。

7.結(jié)論

隨著視頻傳輸協(xié)議與標(biāo)準(zhǔn)的完善，視頻會(huì)議進(jìn)入了快速發(fā)展與普及時(shí)代。此前，各海事直屬單位與分支機(jī)構(gòu)之間已相繼建成視頻會(huì)議系統(tǒng)并投入使用，本文通過(guò)研究現(xiàn)有設(shè)備技術(shù)特點(diǎn)，結(jié)合市場(chǎng)主流技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，綜合考慮兼容性、經(jīng)濟(jì)性及自身需求，提出了一種基層機(jī)構(gòu)通過(guò)級(jí)聯(lián)參與視頻會(huì)議的解決方案，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，系統(tǒng)整體運(yùn)行穩(wěn)定、高效、便捷，有利于鞏固疫情防控成果及節(jié)約支出，可為其他單位建設(shè)上下貫通的視頻會(huì)議系統(tǒng)提供一種參考。