高清視頻會議系統設計方案研究

戴 元

（民航東北空管局通信網絡中心，遼寧 沈陽 110043）

高清視頻會議系統設計方案研究

戴 元

（民航東北空管局通信網絡中心，遼寧 沈陽 110043）

文章介紹了高清視頻會議系統的組成和設計原則，并結合民航東北空管局實際情況，提出了高清視頻會議系統設計方案，為其它高清視頻會議系統的建設和應用提供參考。

高清視頻會議；控制中心；H.323

（一）引言

民航東北空管局標清視頻會議系統始建于2003年初，系統覆蓋沈陽、哈爾濱、長春、大連等地空管分局、站共 9個會場，用于召開視頻會議、協調指揮和突發事件應急處理，極大地提高了工作效率，節約了辦公成本。經過幾年的平穩運行后，系統目前已進入故障高發期，存在的問題和隱患較多。同時，民航局空管局視頻會議系統和民航局協調決策視頻會議系統也需要與其實現互聯互通，原有系統已無法滿足實際工作需要。近年來，在IP網絡上構建高清視頻會議系統的技術已日臻成熟。如何消除原有系統隱患，使之在系統結構、系統管理等各方面能夠滿足工作需要，具有重要的現實意義。

（二）高清視頻會議系統組成

高清視頻會議系統由高清多點控制單元、高清視頻會議終端、高清顯示系統、傳輸網絡、控制中心等部分共同組成。

1.高清多點控制單元

高清多點控制單元是整個視頻會議系統的核心設備，用于召開三點或多點之間的高清視頻會議，由多點控制器和多點處理器組成。

2.高清視頻會議終端

高清視頻會議終端用于對單向或雙向的視頻信號、音頻信號和數據信號進行采集、處理和還原。

3.高清顯示系統

高清顯示設備應能夠支持1920（水平）×1080P（垂直）高清分辨率，并配置HDMI、DVI等高清數字圖像接口。

4.傳輸網絡

高清視頻會議系統對承載網絡環境有著較高的要求，實現720P分辨率的高清視頻會議，需要配置1MB網絡帶寬，考慮信令開銷和收發雙流信號所需帶寬，實際需要配置 1.3MB以上帶寬。實現 1080P分辨率的高清視頻會議，需配置 2MB以上帶寬，才能確保高清視頻會議系統的正常運行。

5.控制中心

控制中心是高清視頻會議系統的核心節點，用于對整個系統進行管理和控制，由高清錄播系統、監控系統等部分組成。高清錄播系統用于重要會議的錄制、存儲和回放。監控系統用于全網設備運行狀態的實時監測，為網絡管理人員快速定位故障并采取應對措施提供依據。

（三）高清視頻會議系統設計原則

高清視頻會議系統設計原則如下。

1.高清視頻會議系統的設計應遵循H.264、G7.19、1080P等國際、國內和行業的技術標準及規范。

2.重要設備、鏈路應采用冗余設計，最大限度減少因單點故障引起的系統癱瘓，確保高清視頻會議系統安全、穩定、可靠的運行。

3.系統應能夠滿足同時召開多組高清視頻會議功能，保證每組會議之間相互獨立，互不干擾。

4.系統應便于管理和維護，盡可能減少系統管理人員的工作量和技術復雜程度。

5.系統應提供視頻、音頻及雙流畫面的數字化錄制功能，提供視頻會議資料的保存及回放功能。

6.系統應具有較強的可擴展性，在滿足現有需求的同時，充分考慮今后的發展，方便系統的后期擴容。

（四）高清視頻會議系統的設計和實現

1.系統結構設計

民航東北空管局高清視頻會議系統采用星型結構設計，遵循 H.323協議標準，以沈陽主會場為中心節點，覆蓋東北地區各空管分局、站，實現各會場之間的視頻、音頻和數據的互聯互通。系統主要由傳輸網絡、高清多點控制單元、高清視頻會議終端、音頻處理系統、中控系統、高清錄播系統、監控系統等部分組成。

2.傳輸網絡設計

沈陽與哈爾濱、長春、大連各地之間互聯的廣域網鏈路主要通過民航ATM數據網實現，各地之間的連接帶寬為2MB。為提高網絡連接的可靠性，建議在各地之間租用運營商 SDH專線作為備用鏈路，與 ATM主用鏈路互為備份。通過浮動靜態路由技術，確保當主用鏈路出現故障時，網絡能夠在最短的時間內切換到備用鏈路，從而確保視頻會議系統的穩定運行。

3.會場設計

為各會場配置相應數量的高清視頻會議終端、高清攝像頭、高清電視機、高清投影儀、高清視頻矩陣及數字音頻媒體處理器。

（1）高清視頻會議終端應具有高清編解碼能力，實現視頻信號、音頻信號和數據信號的采集、處理和還原。

（2）高清攝像機通過 HDCI線纜連接到高清視頻會議終端，用于采集視頻信號。

（3）高清電視機和高清投影儀應支持 1920（水平）×1080P（垂直）分辨率，用于輸出視頻圖像。

（4）高清矩陣切換器用于本場圖像、遠端圖像、雙流圖像等各種視頻信號的輸入、輸出切換。

（5）鵝頸麥克風用于采集音頻信號，音響系統用于音頻輸出。

（6）數字音頻媒體處理器用于音頻信號處理，減少話筒和音響間的回聲效應，提高音頻信號的質量。

4.控制中心設計

控制中心設置在主會場核心機房，負責系統的總體控制和運行，由高清多點控制單元、中控系統、監控系統、錄播系統共同組成。

（1）在控制中心配置一臺高清多點控制單元，負責全網的數據交換與通信處理等工作。為擴大系統處理交換能力，建議對高清多點控制單元的網絡接口進行規劃，利用其跨網段功能，實現與外部視頻會議系統的互聯互通。

（2）主會場設備較多，應配置中控系統對會場內各種設備進行統一管理。中控系統由中控主機、無線控制器、無線觸摸屏等設備組成。中控主機通過RS232、RS485、紅外、網絡等各種接口與受控設備相連接，接收并處理來自系統管理人員發出的控制請求，從而實現主會場內所屬設備的統一管理和控制。

（3）建立網絡監控系統，對多點控制單元、視頻會議終端、路由器、交換機等重要設備的運行狀態進行實時監控。當網絡出現丟包影響視頻會議系統正常運行時，及時向系統管理人員發出告警，提高系統的維護效率。

（4）在控制中心配置一臺高清錄播服務器，用于重要會議的錄制和存儲。錄制的內容應包括主會場及各分會場的視頻信號和音頻信號。

5.級聯會議設計

（1）與民航局空管局視頻會議系統互聯

東北空管局視頻會議系統與民航局空管局視頻會議系統均采用 H.323協議標準設計，不存在設備兼容性問題，建議采用多點控制單元數字級聯的方式，實現兩套系統的視頻、音頻和信令之間的互聯互通。具體做法為：將東北空管局高清多點控制單元的第一個網絡接口與系統內部核心交換機相連，用于召開東北地區視頻會議；將第二個網絡接口與民航局空管局視頻會議系統的多點控制單元進行數字連接，實現兩套視頻會議系統的互聯互通。

（2）與民航局協調決策視頻會議系統互聯

東北空管局視頻會議系統與民航局協調決策視頻會議系統采用不同廠商生產的多點控制單元，利用數字級聯方式實現兩套系統的互聯互通存在設備兼容性問題。在不改變兩套視頻會議系統結構的情況下，建議通過視頻會議終端模擬轉接的方式實現互聯。具體做法為：在沈陽主會場新增一臺視頻會議終端，與民航局協調決策視頻會議系統相連，同時將其視頻信號和音頻信號與主會場高清視頻會議終端進行背對背交叉連接。當民航局協調決策視頻會議系統需要向下轉播時，通過主會場兩臺視頻會議終端模擬轉接，向東北地區各分會場進行廣播，從而實現兩套視頻會議系統的互聯互通。

（五）結語

文章結合民航東北空管局實際，介紹了高清視頻會議系統的設計原則，并有針對性地提出了系統設計方案。高清視頻會議系統的設計應遵循穩定、可靠、易于管理和維護、擴展靈活等原則，在系統結構、系統應用、系統管理、系統性能等各方面能夠適應未來發展需要，從而為高清視頻會議系統穩定、可靠的運行打下堅實的基礎。

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TN948.63

A

1008-1151(2011)06-0046-02

2011-03-23

戴元（1979－），男，民航東北地區空中交通管理局通信網絡中心計算機室工程師。