視頻會議圖像質量劣化分析

孫佳煒 高松

摘要：南京供電公司視頻會議系統是召開公司電視電話會議和生產晨會的強大技術支持，同時也是電網反事故演習中應急指揮系統重要的組成部分。保證該系統正常穩定運行是公司通信專業人員日常的工作重要組成部分。而圖像質量問題是視頻會議正常召開的關鍵環節。本文借助一起視頻會議圖像延時的故障，分析了產生圖像質量問題的原因，并提出解決此類問題的解決方案。

關鍵詞：視頻會議 視頻協議 網絡帶寬

中圖分類號：F626 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0178-02

隨著公司生產集約化、信息化的逐步深入，召開視頻會議的次數、參加會議的會場數量正在顯著增長。目前，南京供電公司視頻會議系統已建成包括生產晨會系統、市到縣會議系統、流媒體會議直播系統、農村供電所視頻會議系統等4個子會議系統。同時，該系統也是轉播國家電網公司和省公司電視電話會議的重要一環。保證該系統正常穩定運行是公司通信專業人員日常的工作重要組成部分。

1 故障情況

2010年12月，在召開省公司年度安全生產總結電視電話會議前的視頻會議系統聯調中，視頻會議專責發現縣公司、生產基地的畫面都不同程度出現馬賽克，甚至有停頓現象。

2 故障分析

南京供電公司視頻會議系統是兩套會議電視標準混合的集成系統。原市轄的五個區縣公司視頻終端設備通過市縣傳輸網以H.320標準協議接入位于市公司老大樓視頻會議核心設備MCU（多點控制單元）E1板；城北、雨花等生產基地，以及市公司新老大樓各會場視頻終端設備則是通過城區接入層傳輸網絡以Ｈ.323標準協議接入位于市公司老大樓視頻會議交換機，并由此連接至核心設備MCU（多點控制單元）。從下面的視頻會議系統圖我們可以逐段分析故障產生的原因（如圖1）。

2.1視頻終端設備原因

視頻會議系統設備主要為分布在各個會場的視頻終端設備，它是用來接收遠端會議信號至會場并發送本端會議音視頻信號至遠端會場。由于這次故障在各會場都不同程度的出現，我們以畫面質量劣化程度最高的城北會議室進行測試。我們用備用終端替代原來的終端接入系統，劣化程度并沒有改善。由此說明該故障不是因外部站點設備問題引起的。同樣的方法，我們更換了位于公司主會場的視頻會議終端。因為該終端是用來接收外部站點音視頻信號至主會場的，同樣也是用來發送主會場音視頻信號至下級站點。將其更換后，圖像質量也沒有改善。

2.2MCU（多點控制單元）設備原因

MCU是視頻會議系統的核心部分，為用戶提供群組會議、多組會議的連接服務。我們檢查了該設備相關告警指示燈，一切運行正常。至此，我們排除了由系統硬件設備造成圖像質量劣化的可能。

2.3傳輸線路原因

主會場與各分會場是通過公司電力通信傳輸網絡相連的，我們通過資料查找了視頻會議系統所用通道，在傳輸設備側并沒有相關告警，說明視頻會議系統的傳輸層通道不存在問題。

2.4接入層網絡原因

由于接入會議電視系統的站點數量不斷增加，ＭＣＵ的接入板卡接口數量已不能滿足要求。我們通過一臺24口的數據交換機將各站點信號接入并與ＭＣＵ的NET8板互聯。我們看到在會議進行時，與部分會場連接的交換機端口時常出現黃燈閃爍現象，這說明端口有錯誤數據包。進一步觀察，我們發現黃燈閃爍的端口也就是圖像劣化的站點。至此，我們確定此次故障源為交換機這一側的網絡問題。

3 故障處理

在會議電視系統建設初期，只有市公司中心節點以及5個縣公司。我們將各點信號接入MCU的E1板，通過H.320協議進行視頻的傳輸（H.320作為一個傳統的電視會議標準，過去幾年中已被廣泛地用在窄帶ISDN網以及專線上的窄帶可視電視終端及系統中）。公司專業化、扁平化的發展，城北、雨花基地、老大樓602和607會議室相繼接入公司視頻會議系統。省公司根據工作需要，也將線路器材廠等三個直屬單位接入南京的視頻會議系統，加上近期新大樓電視電話會議室、大會議室、202晨會室的接入，該系統逐漸龐大。

隨著新技術的出現以及通信網絡結構的演變。H.320系統已經越來越表現它固有的局限性。它僅僅是窄帶可視電視終端的定義，主要應用于電視交換的網絡上，和傳輸網絡本身有著密切的關系，傳輸網不同，每一臺H.320終端（包括MCU）需要更換網絡接口卡，而且有時需要在第二層協議上做相應的修改，造成軟硬件的更換，升級成本增加。因此，在后來的會議電視系統擴容中，我們均采用了更為先進的H.323（基于包的多媒體通信系統）協議進行信號傳輸。我們將采用該協議的站點信號全部接入一臺數據交換機上，并將該交換機與MCU的net8板（采用H.323協議）相連，從而保證采用不同協議站點、不同速率站點之間信號的有效傳輸。

端口數據丟包的現象，根據工作經驗判斷應該是端口設置的問題。我們通過命令查看交換機端口當前的雙工模式為百兆半雙工。在這種情況下網絡就會出丟包等問題，導致畫面出現馬賽克，甚至畫面停頓現象。我們隨即通過軟件查看了交換機和終端的網絡端口設置，交換機端口為自動協商，視頻終端為百兆全雙工。

查閱了相關資料我們了解到交換機為了維護鏈路的正?？捎?，接口要定期發送脈沖，如果在規定時間內，接口沒有收到脈沖，就進入down狀態，如果兩次收到脈沖，就轉為up狀態，這種脈沖就是normallinkpulse，簡稱nlp.其發送脈沖的間隔是16ms。百兆接口發送flp時，如果在規定時間內收到了響應，那接口可以進入百兆模式，如果超時沒有收到flp，只收到nlp，轉而向下兼容，發送nlp，轉為10兆模式，而雙工問題是在flp中進行的，在一對接口中，相互發送flp，在flp中有個“速率雙工能力”字段，2個接口就是靠這個字段來協商雙工問題的，而要能保證兩者進行協商，前提是任何一方都不能手工指定雙工，否則這個“速率雙工能力”將被忽略，可能造成無法協商正確的雙工結果。

該故障（100兆半雙工）中，100兆是因為雙方都發送flp，而半雙工的原因是手工指定全雙工的一端將flp中“速率雙工能力”字段滯空，另外自動協商一端無法就雙工能力進行協商，轉為半雙工。找到了故障原因，我們隨即將交換機端口也設為百兆全雙工，與終端匹配，很快解決了問題。

4 故障總結

此次視頻會議圖像劣化的故障十分典型，從故障原因來看，是由于交換機端口配置不正確造成的。但究其本質，我認為是通信專業人員把學習的重點放在物理層，對上層設備的理論知識和實踐能力相對欠缺。隨著公司電網智能化的有序推進，通信設備種類也會有不斷增加，只有掌握廣泛的通信知識才能適應公司發展需要。

參考文獻

[1] 通信設備接口技術及其應用[M].人民郵電出版社.

[2] 視頻通信系統使用指南[M].電子工業出版社.

[3] 江蘇省電力通信數據網技術培訓講義.江蘇省電力公司.