如何構建“性能穩定、功能齊全”的視頻會(huì )議系統
2008/07/01
在信息技術(shù)飛速發(fā)展的二十一世紀，計算機技術(shù)與通信技術(shù)的研究與應用一直是熱門(mén)領(lǐng)域。“視頻會(huì )議”為我們提供了圖像、聲音、數據資料異地雙向傳輸的最佳手段。本文結合北京市法院系統視頻會(huì )議的建設與應用，對如何構建“性能穩定、功能齊全”的視頻會(huì )議系統進(jìn)行了較為全面的論述。
一、定位要準確
每個(gè)單位在決定建設視頻會(huì )議系統前都要仔細考慮它的用途。根據不同的價(jià)值取向去選擇適宜的傳輸質(zhì)量。一般說(shuō)來(lái)，視頻會(huì )議的服務(wù)質(zhì)量可以分為三個(gè)層次：高質(zhì)量：電路基于DDN、E1專(zhuān)線(xiàn)，符合國際電信聯(lián)合會(huì )（ITU）的H.320網(wǎng)絡(luò )協(xié)議標準，信道速率應該是2M，設備是全硬件的Codec（多媒體數字信號編解碼器）、30fps FCIF格式視頻、具有豐富的電路接口和智能語(yǔ)音等多種功能。適用于國家機關(guān)、政府部門(mén)和電信運營(yíng)商建設的大型骨干視頻電視系統。中等質(zhì)量：電路一般是基于專(zhuān)用IP 網(wǎng)絡(luò )，符合（ITU）的H.323網(wǎng)絡(luò )協(xié)議標準，信道速率應該在768k以上，設備也是全硬件的Codec、20～30fps FCIF格式視頻。適用于一定范圍辦公會(huì )議或遠程教學(xué)使用。低質(zhì)量：提供純軟件Codec、10fpsFCIF格式視頻，基于IP電路。符合（ITU）的H.323的桌面視頻會(huì )議要求，信道速率在384k以下。滿(mǎn)足一般簡(jiǎn)單的使用要求。
北京法院的視頻會(huì )議系統，以市高級法院為中心覆蓋全市3個(gè)中級法院以及18個(gè)區、縣法院和54個(gè)派出人民法庭，主要用于召開(kāi)全市法院的會(huì )議電視和傳輸高質(zhì)量的審判圖像。選擇何種網(wǎng)絡(luò )傳輸方式要根據不同的價(jià)值取向去決定，北京法院建設視頻會(huì )議網(wǎng)首要考慮的問(wèn)題是圖像清晰和全網(wǎng)穩定的問(wèn)題。因此，我們選擇了H.320協(xié)議和高質(zhì)量E1專(zhuān)線(xiàn)傳輸方案。
二、電路是保障
2001年為建設的視頻會(huì )議系統，由當地電信局至各法院敷設了光纜電路，租用2M傳輸電路采用PDH傳輸方式，電信局之間使用SDH傳輸方式互聯(lián)，最終將全部電路連接到高院主會(huì )場(chǎng)155M光端機，網(wǎng)絡(luò )為星形結構。全程電路均用光纜傳輸，奠定了視頻會(huì )議系統可靠、保密、安全運行的基礎，視頻會(huì )議獨享2M帶寬，為保證傳輸穩定，電路接口選用E1方式，避免因G.703-V.35轉換設備損耗和故障隱患，由主會(huì )場(chǎng)Codec－MCU－光端機－光調制解調器－分會(huì )場(chǎng)Codec之間電路非常簡(jiǎn)捷。網(wǎng)絡(luò )協(xié)議遵循國際電信聯(lián)合會(huì )（ITU）的H.320協(xié)議標準，使圖像信息與其它網(wǎng)絡(luò )信息嚴格分開(kāi)傳輸，避免了H.323協(xié)議存在數據相互干擾的可能，保證了圖像信號穩定可靠的傳輸。
三、設備是關(guān)鍵
“欲要善其事，必先利其器”建設一個(gè)穩定可靠的視頻會(huì )議網(wǎng)絡(luò )，不但要求有良好數據傳輸通道作保障，還必須有性能優(yōu)良的視頻會(huì )議設備。我們通過(guò)實(shí)際測試和反復篩選，選用了24臺威泰視訊設備有限公司（VTEL）的第四代銀河系列755型Codec視頻會(huì )議終端設備。該設備采用基于開(kāi)放的PC界面和模塊化設計，支持H.320和H.323雙協(xié)議模式，操作簡(jiǎn)單、升級容易，具有強大的多媒體和數據傳輸功能；可以在不影響圖像傳輸質(zhì)量的情況下進(jìn)行數據傳輸的雙流功能；在VTEL獨具特色的網(wǎng)管軟件在局域網(wǎng)的支持下，管理員在中心控制臺就可監控全網(wǎng)運行情況；可在遠端檢測和診斷系統故障，可以啟動(dòng)設備、進(jìn)行參數配置，可以代替遠端管理員操作設備，實(shí)現了對設備操作與管理的智能化。實(shí)踐中我們運用這個(gè)管理功能，對保證全網(wǎng)會(huì )議的順利進(jìn)行發(fā)揮了顯著(zhù)的作用。
四、穩定是要求
視頻會(huì )議網(wǎng)中的圖像多點(diǎn)控制器（MCU）是網(wǎng)絡(luò )中的關(guān)鍵設備，主要功能：節點(diǎn)選擇、建立會(huì )議、實(shí)時(shí)控制、資源分配、數據轉發(fā)、協(xié)議解析等。MCU設備性能是否穩定可靠將直接影響著(zhù)視頻會(huì )議的質(zhì)量。我們選用了一臺在我國H.320網(wǎng)絡(luò )中得到廣泛的應用的進(jìn)口品牌產(chǎn)品。應該說(shuō)，保障視頻會(huì )議穩定運行的三個(gè)主要因素的傳輸電路、視頻終端和MCU設備，我們都進(jìn)行了精心的選擇，具備了召開(kāi)高質(zhì)量視頻會(huì )議的條件。
但實(shí)踐證明并非如此，網(wǎng)絡(luò )能否穩定可靠工作的關(guān)鍵除取決設備本身質(zhì)量外，還關(guān)系到電路的品質(zhì)，也就是電路存在的誤碼率是否超出規定范圍和網(wǎng)絡(luò )時(shí)鐘是否統一標準的問(wèn)題。對前者通過(guò)誤碼儀對電路進(jìn)行端對端測試調整可以解決，但保證全網(wǎng)統一時(shí)鐘并非易事。實(shí)踐中發(fā)現當時(shí)鐘漂移在一定范圍內視頻信號尚可傳輸，當漂移超出允許范圍，圖像瞬間必然出現馬賽克現象，當時(shí)鐘嚴重失步時(shí)，Codec與MCU之間必將進(jìn)行重新數據協(xié)商，此時(shí)占用MCU內部資源加劇，及有可能引發(fā)MCU工作紊亂，致使部分遠端Codec突然與MCU失去聯(lián)系，造成部分會(huì )議中斷故障。淺析故障原因：PDH屬于透明傳輸電路，不同于DDN電路，PDH網(wǎng)絡(luò )中沒(méi)有時(shí)鐘源。遠端的Codec設備與中心MCU設備是通過(guò)PDH電路與全市若干個(gè)SDH網(wǎng)間互聯(lián)組成了視頻會(huì )議網(wǎng)，MCU設備僅是隨路提取一路SDH時(shí)鐘作為視頻會(huì )議全網(wǎng)的時(shí)鐘使用，當網(wǎng)間時(shí)鐘漂移到一定程度， Codec不能跟隨MCU保持時(shí)鐘同步，從而可能引發(fā)MCU出現工作紊亂造成視頻會(huì )議中斷故障。這種故障隱患伴隨網(wǎng)絡(luò )其中實(shí)在令人擔憂(yōu)。
五、可靠是目的
我們去掉了主會(huì )場(chǎng)MCU設備采用了Codec點(diǎn)對點(diǎn)連接方式，從根本上解決了網(wǎng)絡(luò )時(shí)鐘困擾的問(wèn)題。VTEL的超媒體終端Vista VX具有先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )管理功能和多種連接端口，主會(huì )場(chǎng)增加了22臺VTEL的超媒體終端Vista VX設備，各分會(huì )場(chǎng)設備沒(méi)有變動(dòng)。升級后E1電路分別與每臺Vista VX設備直接連接，由VTEL中央多點(diǎn)會(huì )議控制單元替代MCU設備，達到了圖像清晰、高度穩定可靠的視頻會(huì )議要求。
六、功能及優(yōu)點(diǎn)
VTEL中央多點(diǎn)會(huì )議控制單元，可以實(shí)現點(diǎn)對點(diǎn)型的會(huì )議結構，可以同時(shí)將所有的視音頻、計算機等各種外圍設備有機結合，完全可以替代MCU的主要功能，具有以下特點(diǎn)。
（一）替代MCU設備，系統穩定可靠。VTEL中央多點(diǎn)會(huì )議控制單元，可以實(shí)現廣播主會(huì )場(chǎng)、廣播分會(huì )場(chǎng)、主分對話(huà)、各分會(huì )場(chǎng)對話(huà)、自動(dòng)輪循、多分屏等目前視頻會(huì )議的所有會(huì )議模式。過(guò)去，由于網(wǎng)絡(luò )性能或個(gè)別分會(huì )場(chǎng)的原因，導致MCU設備重新進(jìn)行數據協(xié)商，造成會(huì )議進(jìn)行中出現某個(gè)會(huì )場(chǎng)掉點(diǎn)影響其他會(huì )場(chǎng)圖像穩定的情況時(shí)有發(fā)生。而現在使用點(diǎn)對點(diǎn)方式，避免MCU方式帶來(lái)的時(shí)鐘同步問(wèn)題，有效解決了由于MCU時(shí)鐘對整個(gè)會(huì )議的影響，不會(huì )因個(gè)別會(huì )場(chǎng)原因而影響整個(gè)會(huì )議的進(jìn)程，使系統更加穩定可靠。
（二）同時(shí)監測各分會(huì )場(chǎng)的圖像。這是非常實(shí)用的功能，VTEL中央多點(diǎn)會(huì )議控制單元，在網(wǎng)管中心可以直觀(guān)地看到各分會(huì )場(chǎng)圖像狀態(tài)，能夠實(shí)時(shí)監聽(tīng)到分會(huì )場(chǎng)收聽(tīng)會(huì )議情況，全部分會(huì )場(chǎng)信息盡收眼底，能有選擇地將各分會(huì )場(chǎng)的圖像切換到主會(huì )場(chǎng)。避免了因MCU切換會(huì )場(chǎng)圖像沒(méi)有辦法提前預覽分會(huì )場(chǎng)圖像聲音的弊病，有效的保障了實(shí)時(shí)選擇高質(zhì)量的圖像聲音送到主會(huì )場(chǎng)的要求。
（三）使圖像更清晰、聲音更逼真。點(diǎn)對點(diǎn)傳輸方式?jīng)]有MCU插入設備的損耗，不需要通過(guò)MCU重新編解碼，可以充分發(fā)揮VTEL設備的視頻、音頻專(zhuān)利算法（VTEL超越國際標準的Standard Plus音頻系統），使圖象質(zhì)量更加清晰，聲音質(zhì)量更加優(yōu)秀，可以盡顯劇院般效果，重現逼真的聲音。
（四） 具有功能強大的數據會(huì )議功能。利用VTEL的數據會(huì )議中心，可以在視頻會(huì )議的同時(shí)召開(kāi)數據會(huì )議，可以實(shí)現異地共享PPT、WORD、EXCEL、電子白板、瀏覽網(wǎng)頁(yè)及各種應用程序等數據功能，作為會(huì )議、庭審、培訓時(shí)的功能補充，另外實(shí)現如此強大的數據功能不需要外接任何設備，只需要通過(guò)VTEL的超媒體終端即可實(shí)現。
( 五)操作簡(jiǎn)捷的網(wǎng)管系統。采用點(diǎn)對點(diǎn)視頻矩陣方式，主會(huì )場(chǎng)則有很多臺設備需要集中控制，否則每次會(huì )議都需要與所有分會(huì )場(chǎng)分別進(jìn)行呼叫、掛斷等程序，既操作復雜也浪費時(shí)間。 VTEL中央多點(diǎn)會(huì )議控制單元，具有智能網(wǎng)管功能，可以對主會(huì )場(chǎng)的所有Vista VX設備實(shí)現集中呼叫、集中掛斷、集中關(guān)機等統一控制，恰似控制一臺終端一樣方便。通過(guò)簡(jiǎn)單的操作即可完成對視頻網(wǎng)絡(luò )的控制，具有性能穩定、功能齊全、操作簡(jiǎn)捷的特點(diǎn)。
（六）多功能的網(wǎng)絡(luò )應用。Vista VX設備支持H.320和H.323雙模式，通過(guò)VTEL中央多點(diǎn)會(huì )議控制單元，可實(shí)現雙模式混網(wǎng)混速，并具互為備份功能，當一種網(wǎng)絡(luò )出現問(wèn)題時(shí)可以很方便地切換到另一種網(wǎng)絡(luò )確保會(huì )議順利進(jìn)行；系統可以同時(shí)組成不同的會(huì )議模式，召開(kāi)多個(gè)獨立的視頻會(huì )議，進(jìn)行庭審觀(guān)摩或培訓不會(huì )產(chǎn)生相互干擾的問(wèn)題；系統設計8個(gè)備用端口，擴容時(shí)非常方便，只要將設備連接在相應的端口不做其他的更改就可實(shí)現。VTEL中央多點(diǎn)會(huì )議控制單元，具備專(zhuān)業(yè)視頻、音頻系統集成功能，由VTEL專(zhuān)業(yè)公司設計的視頻會(huì )議網(wǎng)管中心，采取了抗干擾、防串擾、集中屏蔽等有效技術(shù)措施，確保全網(wǎng)視頻、音頻、數據高質(zhì)量傳輸。
北京法院視頻會(huì )議可以在網(wǎng)管中心機房，對全市法院所有分會(huì )場(chǎng)的圖像、聲音進(jìn)行預監。通過(guò)VTEL智能網(wǎng)管會(huì )議控制系統可以很方便地對本地22臺Vista VX主機進(jìn)行集中呼叫、集中掛斷、集中關(guān)機，可以查看遠端會(huì )場(chǎng)設備的狀況、當時(shí)的通信狀態(tài)，甚至操作遠端設備使其重啟或關(guān)機等操作；也可以通過(guò)KVM多主機切換器，對主機單獨進(jìn)行各種操作。為建設超媒體視頻會(huì )議的需求，系統除了實(shí)時(shí)傳送活動(dòng)圖像、聲音、數據，還可連接圖文攝像機、投影機和錄像機等各種視、音頻外圍設備，并能傳送實(shí)物圖像、圖紙、文件和預先制作的視頻資料；在網(wǎng)管中心機房還配置視頻采集機可將會(huì )議的實(shí)況錄制到硬盤(pán)；配置字幕機可以疊加插播各種字幕等；配置電話(huà)語(yǔ)音匯接機，作為視頻會(huì )議的熱備份；配置DVD、VCR等設備可以播放文件資料或進(jìn)行模擬存儲；配置攝像機、會(huì )議話(huà)筒、調音臺、功放、均衡、音箱等專(zhuān)業(yè)音頻設備，達到了召開(kāi)高質(zhì)量超媒體視頻會(huì )議的要求。
七、總結
北京法院視頻會(huì )議系統開(kāi)通以來(lái)，已成功召開(kāi)了幾十次全市法院的視頻會(huì )議，工作效率和社會(huì )、經(jīng)濟效益明顯提高。同時(shí)，隨著(zhù)審判工作需要，使用范圍開(kāi)始不斷拓寬，異地取證、觀(guān)摩庭審、遠程教學(xué)、現場(chǎng)直播等功能已經(jīng)可以實(shí)現。
運用視頻會(huì )議系統強大功能，加快人民法院的信息化建設步伐，不斷提高工作效率和社會(huì )效益，充分發(fā)揮現代科技的優(yōu)勢，是促進(jìn)和實(shí)現人民法院“公正與效率”的工作主題。
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