高校視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)初探

湖南高速鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 左榮欣 陳昭穩(wěn)

1.高校視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)的發(fā)展

隨著INTERNET的普及和寬帶網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，中國的信息高速公路已初見規(guī)模。然而，這條高速路上的信息和內(nèi)容卻顯得相對匱乏和單一。這固然有技術(shù)發(fā)展的因素，但對信息高速路開發(fā)使用的不足卻是主要原因。新技術(shù)的日新月異和互聯(lián)網(wǎng)的推廣成熟正在改變這種局面，以Web為基礎(chǔ)的IP數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)、電子商務(wù)、實(shí)時音頻視頻業(yè)務(wù)等應(yīng)用已成主流。其中，作為多媒體會話型通信業(yè)務(wù)的一種典型，視訊業(yè)務(wù)（視頻會議）已在社會性的信息交流中發(fā)揮了巨大的溝通作用。

視訊業(yè)務(wù)能為用戶提供直接、全面的溝通交流，并能節(jié)約時間、降低成本、縮短響應(yīng)周期、提高生產(chǎn)率，因此巨大的市場需求推動了視訊會議技術(shù)的發(fā)展。國內(nèi)外很多科研機(jī)構(gòu)和廠商都進(jìn)行了多媒體多點(diǎn)會議通信系統(tǒng)的研究，并推出了各自的視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)。在研究各視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，國際電信聯(lián)盟(ITU-T)形成了視聽多媒體通信系統(tǒng)國際標(biāo)準(zhǔn)的H.200系列建議，規(guī)定了統(tǒng)一的視頻輸入輸出標(biāo)準(zhǔn)、編碼壓縮算法的標(biāo)準(zhǔn)、誤碼校正的標(biāo)準(zhǔn)以及一系列網(wǎng)上通信模式交換標(biāo)準(zhǔn)等，從此就出現(xiàn)了現(xiàn)在的國際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)，為國際視訊業(yè)務(wù)提供了條件。

視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)具有參與性、即時性、交互性、安全可靠性等特點(diǎn)。隨著信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)亦開始廣泛地使用在各個行業(yè)中。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在人類的通信與交流當(dāng)中，有效性信息50%～60%依賴于面對面的視覺效果，33%～36%依賴于說話者的聲音，只有7%依賴于交流內(nèi)容本身。因此，“只能聽不能看”遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了諸多應(yīng)用的需求。

高校在進(jìn)行日常管理和遠(yuǎn)程教學(xué)等方面需要使用視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)，能為高校的管理和教學(xué)提供很好的支撐服務(wù)，提高教學(xué)質(zhì)量和管理水平，目前大量高校上馬視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

2.高校視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)應(yīng)用場景

2.1 實(shí)現(xiàn)高校日常工作視訊業(yè)務(wù)

利用系統(tǒng)，高校各部門定期/不定期/隨即召開各種例行會議，傳達(dá)工作部署，組織學(xué)習(xí)討論。各與會者只需在分會場，或辦公桌面，即可以加入會議，節(jié)省會議開支，提高溝通效率，以最快的速度傳達(dá)會議精神。并且無論教師是在辦公室、出差在外或在家中休息甚至國外，只要使用電話、手機(jī)撥通學(xué)校電話，即可召開或參加會議，從而使會議的因故缺席現(xiàn)象大大減少；其次，它在召開會議的時效性方面具有傳統(tǒng)會議無法比擬的優(yōu)勢。特別是對于一些突發(fā)事情需要召開緊急會議時，運(yùn)用本系統(tǒng)能迅速地集中群體的智慧，并針對實(shí)際情況，及時做出正確的決策。

2.2 遠(yuǎn)程會議監(jiān)控考核

采用視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可以有效地對會議參與人員進(jìn)行點(diǎn)名，并可以有效保障會議召開品質(zhì)，確保會議效果。

2.3 協(xié)同辦公提升績效管理

采用視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可以加強(qiáng)管理力度，增強(qiáng)學(xué)校競爭力；統(tǒng)一規(guī)劃、逐級管理、進(jìn)一步加強(qiáng)內(nèi)部溝通；各個部門或區(qū)域內(nèi)部可以單獨(dú)召開內(nèi)部會議，也可以實(shí)現(xiàn)跨部門的會議，同時也可以在視訊平臺上架設(shè)售后服務(wù)系統(tǒng)和快速參與市場決策和調(diào)度。

2.4 遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)

遠(yuǎn)較教育是高校的一項(xiàng)重要教學(xué)內(nèi)容，函授班、在職學(xué)習(xí)培訓(xùn)等均可充分利用視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可以進(jìn)行實(shí)時交互的培訓(xùn)，提高網(wǎng)上培訓(xùn)的效率，把更多的培訓(xùn)內(nèi)容以最快的速度傳達(dá)到相關(guān)學(xué)生和職能部門。

3.高校視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)

對應(yīng)于高校各種應(yīng)用場景，視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)目標(biāo)如下：

(1)音頻效果好，具有自動唇音同步，清晰無雜音，實(shí)現(xiàn)多方實(shí)時討論、交流，實(shí)時同步，圖像效果好，保證多方進(jìn)行實(shí)時會議、培訓(xùn)的圖像效果高清流暢；

(2)較好的數(shù)據(jù)功能，保證較好的、多樣的會議的要求，如共享電子白板、演講稿可以上傳、powerpoint演講稿的同步顯示等功能；

(3)系統(tǒng)內(nèi)部的會議的錄制，保證有重要會議的再討論和再學(xué)習(xí)，同時也可以作為會議內(nèi)容的真實(shí)性存檔；

(4)系統(tǒng)使用功能全面，能顯示會場列表，方便會場查找，點(diǎn)名發(fā)言操作、會場在線和離線顯示，支持?jǐn)嗑€重連自動恢復(fù)功能機(jī)制；

(5)滿足出差人員通過移動筆記本進(jìn)行視訊業(yè)務(wù)的參加；

(6)操作簡便，無需專業(yè)人員就可輕松操作；

(7)在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的情況下，能保證質(zhì)量的視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)；

(8)較高安全性級別，采用多種加密認(rèn)證方式，保障會議內(nèi)容的安全性

4.高校視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)可行性方案設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

高校視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)需要滿足一系列的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范性協(xié)議，具體有

國家標(biāo)準(zhǔn)：

《64-1920kbit/s會議電視系統(tǒng)進(jìn)網(wǎng)技術(shù)要求》GB/T 15839-1995

《會議電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》YD50 32-97

圖1 視訊業(yè)務(wù)拓?fù)鋱D

《會議電視系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》YD50 33-97

《會議電視編碼方式》YD/T 822-196 6P×64Kbit/s

《中國公眾多媒體通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理規(guī)范》YDN075-1998

系統(tǒng)框架協(xié)議：

ITU-T H.323：基于不保證QoS的分組網(wǎng)絡(luò)中多媒體業(yè)務(wù)的框架協(xié)議

ITU-T H.225：基于分組網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信系統(tǒng)呼叫信令與媒體流傳輸協(xié)議

ITU-T H.235：多媒體通訊加密協(xié)議

ITU-T H.245：多媒體通信控制協(xié)議

ITU-T H.263：低比特率通信的視頻編解碼

ITU-T H.264：低比特率通信的視頻編解碼

MPEG4：低比特率通信的視頻編解碼

ITU-T T.120：視頻視聽系統(tǒng)用戶層數(shù)據(jù)協(xié)議

RFC1889/1890：實(shí)時傳輸與實(shí)時傳輸控制協(xié)議

ITU-T G.711：脈沖編碼調(diào)制

ITU-T G.728：低延時碼激勵線性預(yù)測(LD_CELP)的16kbit/s語音編碼

ITU-T G.723：自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制

ITU-T G.729：低延遲碼本激勵線性預(yù)測

4.2 設(shè)計(jì)原則

高校視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)需要滿足一系列設(shè)計(jì)原則，具體是先進(jìn)性、實(shí)用性、集成性、可擴(kuò)展性、便利性、安全性和可靠性等。

4.2.1 先進(jìn)性

系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)切實(shí)可行并容易實(shí)現(xiàn)；遵循國際標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)外有關(guān)的規(guī)范要求；符合計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)和視訊業(yè)務(wù)技術(shù)的最新發(fā)展潮流，要求是應(yīng)用成熟的系統(tǒng)；

4.2.2 實(shí)用性

針對實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)，簡單的管理界面，操作簡單；系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)符合工程的實(shí)際需要； 系統(tǒng)配置即強(qiáng)調(diào)先進(jìn)性也注重實(shí)用性，應(yīng)注意系統(tǒng)配置的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，達(dá)到綜合平衡；

4.2.3 集成性

高度集成化，體積小、重量輕、移動方便、低功耗；在高度集成化小型化前提下，應(yīng)具有多種功能；

4.2.4 擴(kuò)展性

系統(tǒng)設(shè)計(jì)要考慮今后的發(fā)展，留有充分的擴(kuò)充余地，對未來技術(shù)具有平滑過渡功能；應(yīng)既能支持廣域網(wǎng)也能支持局域網(wǎng)，既能支持IP網(wǎng)也能支持專網(wǎng)接入； 既能應(yīng)用于互動，又能與即時通訊系統(tǒng)、點(diǎn)播和直播系統(tǒng)結(jié)合；

4.2.5 靈活性

能夠適應(yīng)多功能、外向型的要求，講究便利性和舒適性，達(dá)到提高工作效率、節(jié)省人力物力和能源的目的；提供符合國際標(biāo)準(zhǔn)的軟件、硬件、通訊、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等方面的接口和工具，使系統(tǒng)具有良好的靈活性、兼容性。

4.2.6 安全性

要有高度的安全性，不易受攻擊；對會議內(nèi)容加密，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院蛿?shù)據(jù)的完整性；

4.2.7 可靠性

具備在規(guī)定條件和時間內(nèi)完成所要求的功能的能力，能長期穩(wěn)定的工作；結(jié)構(gòu)簡單，連接點(diǎn)少，可靠性高；對工作條件和工作環(huán)境要求較低；系統(tǒng)啟動快，系統(tǒng)掉電或網(wǎng)絡(luò)傳輸中斷，系統(tǒng)恢復(fù)工作迅速；故障率低，維護(hù)維修方便；

4.3 高校視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)建構(gòu)方案

4.3.1 方案拓?fù)鋱D

具體的系統(tǒng)應(yīng)用拓?fù)鋱D如圖1所示，其中網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建議如下：

視訊業(yè)務(wù)系統(tǒng)的核心設(shè)備MCU將部署在網(wǎng)絡(luò)的中心機(jī)房，對網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求需根據(jù)并發(fā)接入的點(diǎn)數(shù)來進(jìn)行調(diào)整；

在主會場及其它分支機(jī)構(gòu)都安裝SM880系列硬件終端，各分支機(jī)構(gòu)會議室提供至少512K的穩(wěn)定帶寬，保證發(fā)送與接收的高質(zhì)量圖像，滿足各會場傳輸視訊業(yè)務(wù)的需求。

4.3.2 設(shè)備選型說明

(1)在高校的網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房安裝一臺具備管理、視音頻交換功能、支持大容量并發(fā)的多點(diǎn)控制單元，根據(jù)需求點(diǎn)數(shù)確定產(chǎn)品型號；

(2)在高校各會議室、教室建議采用高清硬件終端，同時配備專業(yè)會議室用攝像頭/麥克風(fēng)/顯示器/音箱等外接配件，滿足各種會議及培訓(xùn)的需求，攝像頭的采購要求保證主會場的圖像達(dá)到DVD的效果。

(3)單位領(lǐng)導(dǎo)/或出差人員等可在臺式電腦或筆記本電腦安裝專用終端視頻攝像通信終端，通過局域網(wǎng)絡(luò)或無線網(wǎng)絡(luò)或任何能上網(wǎng)的地方登錄視頻系統(tǒng)，隨時構(gòu)建成辦公、教學(xué)協(xié)作終端，及時參與會議、教學(xué)交流溝通；這樣既容易操作也便于攜帶。

(4)各分級單位已有管理系統(tǒng)的點(diǎn)可采購符合要求的設(shè)備中轉(zhuǎn)，達(dá)到保證用戶原有信息化投資的目的。

[1]劉曉琴,何丕廉.基于P2P流媒體技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)視頻教學(xué)系統(tǒng)研究[J].天津理工大學(xué)學(xué)報(bào),2007(06).

[2]楊和榮.P2P流媒體技術(shù)在遠(yuǎn)程教學(xué)中的應(yīng)用研究[J].武漢科技學(xué)院學(xué)報(bào).2008(05).

[3]張潔.P2P流媒體技術(shù)在計(jì)算機(jī)創(chuàng)新教學(xué)中的應(yīng)用[J].黑龍江科技信息,2008(32).

[4]謝希仁.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)[M].北京:電子工業(yè)出版社,2003.

[5]鄭光勇,尹軍.基于校園網(wǎng)構(gòu)架遠(yuǎn)程視頻教學(xué)系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化,2006,4.