浙江省高清視頻會商系統構架與軟終端分析

李爽爽

(浙江省氣象信息網絡中心，浙江杭州310017)

0 引言

浙江省氣象局高清視頻會商系統依托省市縣3級SDH視頻網，按照高起點、高標準設計，省、市、縣3級全系統采用1080 p(1920×1080)的高清分辨率設備，確保全省高清電視會商系統在未來一定時期內保持技術先進。

在省級和市級部署高清MCU(多點控制單元)及高清視頻終端，縣(市)級部署高清視頻終端，鄉鎮級配備軟件桌面終端，全系統硬件設備實現主視頻流1080 p(1920×1080)高清晰分辨率30幀/s、輔流計算機信號至少達到 SXGA(1280×1024)高清分辨率，軟件桌面終端支持720 p(1280×720)高清晰分辨率、輔流計算機信號可達XGA(1024×768)高清分辨率。

1 系統結構

1.1 總體構架

浙江省氣象局高清視頻會商系統是省市縣3級級聯架構，省級控制中心MCU直接連接地區級控制分中心MCU，組織高清會議/會商。同時，網絡邏輯鏈路連通的條件下，省級控制中心可直連縣(市)級高清硬件視頻終端，硬件視頻終端和軟件桌面終端通過省級控制中心多點控制單元(MCU)接口互連，省級控制中心MCU可通過全省氣象視頻網連接盛市級軟件桌面終端用戶，從而形成統一、高效的全省天氣預報電視會商整體系統平臺。

地區級控制分中心MCU可直接連接本地高清視頻終端和縣(市)級高清視頻終端，既可參加國家和省級高清視頻會商或會議，也可組織本地區范圍內高清會議/會商。

各鄉鎮分會場在筆記本或個人電腦上安裝軟件桌面終端，通過防火墻穿越的方式，經由云應用可視會商平臺接入地區級控制分中心MCU，參加氣象部門雙流視頻會商或會議。

系統主要由1個省級高清電視會商系統控制中心(包含1臺MCU，1臺高清終端)，5個省級會場(5臺高清終端，其中機關1個、業務樓2個、8號樓1個、應急移動車1個);11個市級高清電視會商系統控制分中心(包含11臺MCU，11臺高清終端);82個縣級會場(82臺高清終端)組成，系統的維護和管理由省、市級控制中心通過各級管理平臺，實現對會議設備的統一和分級的管理。

整體結構示意圖如圖1所示。

圖1 高清天氣預報電視會商及電視會議系統結構示意圖

1.2 省級節點結構

全省高清電視會商系統省級節點由7部分組成:核心處理子系統、中控子系統、視頻分配切換子系統、音頻分配切換子系統、軟件桌面會商子系統、輔助子系統、會商監控平臺子系統。

核心處理子系統

核心處理子系統包括一臺支持通用通訊、音視頻協議，主視頻流支持1920×1080 p分辨率，輔流計算機信號可支持SXGA(1280×1024)以上分辨率，且支持手機、平板電腦等移動接入的的高清MCU、一臺支持通用音視頻協議，具備H.239靜態、動態雙流功能，輔流計算機信號支持SXGA(1280×1024)以上分辨率，且具備一定數量視頻輸入輸出接口的1080 p高清視頻終端、一臺高性能1080 p專業高清攝像頭、一套MCU綜合監控管理平臺。

圖2 視頻分配切換子系統示意圖

中控子系統

中控系統集成所有操作功能，視頻系統操控人員通過圖形化觸控方式控制包括MCU、高清終端、高清投影儀、高清視頻矩陣、數字調音臺等在內的高清視頻會議系統相關設備。

視頻分配切換子系統

采用高清數模混合矩陣，主矩陣支持32路信號輸入、輸出。解決視頻信號多格式兼容問題。視頻信號由高清混合矩陣輸出時，根據顯示設備不同的高清輸入接口，配不同的輸出模塊。視頻分配如圖2所示。

音頻分配切換子系統

省級控制中心使用8×8數字式調音臺，實現音頻信號的數字調節與切換，如圖3所示。

軟件桌面會商子系統

軟件桌面會商子系統支持ITU H.323和IETF SIP通訊協議;支持 H.263、H.263+、H.264視頻協議，圖像編解碼分辨率可達720 p;支持 G.711、G.722、G.722.1、G.722.1C 等音頻協議，高清音頻ITU 20 khz以上;支持H.239國際標準雙流協議，可以同時傳輸XGA(1024×768)分辨率的輔流和高清720 p主流信號，會議帶寬范圍:56 kbps～2 Mbps兼容個人電腦、筆記本電腦和標準USB接口攝像頭，支持任意調節圖像顯示界面。

圖3 音頻分配切換子系統示意圖

軟件桌面會商子系統為C/S架構，server服務端核心設備部署在省級控制中心，client客戶端包括省級視頻局域網和全省氣象視頻網兩部分，分別對應省局機關和省局業務樓桌面會商用戶以及全省各地區級氣象部門桌面會商用戶。

輔助子系統

主要包括控制臺系統其中，控制臺系統是日常省級控制中心技術人員操作系統的操作臺，操作臺安裝設備控制軟件、監控平臺。包括:

數字調音臺控制界面

控制PC機:MCU控制、視頻矩陣、數字調音臺、VGA控制音頻矩陣、值班記錄軟件、MPEG采集值班電話

會商監控平臺子系統

為便于全網的維護與保障，考慮建設由電視墻服務器及監視屏組成的監控平臺。監控操作平臺是日常省級控制中心技術人員操作系統的操作平臺，為了方便會商、會議時保障人員的監控和操作，控制平臺安裝設備控制軟件、監控平臺、計算機、觸摸屏等。其控制功能包括:

1)數字調音臺控制界面;

2)控制PC機(MCU控制、值班記錄軟件、MPEG采集);

3)中央控制系統;

4)各地市會商畫面監視、輪巡;

5)會商前系統調試;

1.3 市縣級結構

全省11個市級分會場，各配置1臺高清MCU、1臺高清視頻終端，同時配備管理電腦，用于組織市縣日常會商/會議。地區級高清會商視頻終端通過全省視頻寬帶網與省級高清會商系統相連。全省67個縣局各配置1臺高清視頻終端，市縣級高清會商系統網絡結構如圖4所示。

2 軟終端接入視頻會商系統

全省氣象高清視頻會商系統建設了支持720 p 高清分辨率、G.711、G.722、G.722.1、G.722.1C等音頻協議的軟件視頻終端，在網絡互通的前提下軟終端用戶可便捷的加入各類天氣會商、專題會議等，并可進行高質量的音視頻及PC輔助信號的交流。

以下為幾種常用的軟終端接入的業務模式。

圖4 市縣級高清會商系統網絡結構圖

2.1 因特網環境下軟終端參加視頻會議

省市兩級部署了視頻邊界代理平臺VBP5300-ST，該平臺實現了因特網與視頻內網的安全互通，部署于省級的監控管理平臺CMA5000實現了軟件終端的注冊，因特網環境下的軟終端用戶通過部署于市級的視頻邊界代理平臺VBP5300－ST穿越視頻會商專網連入視頻內網，安裝了軟件終端CMADESKTOP的手機、平板電腦、筆記本、臺式電腦等均可通過通過特設號碼呼入或邀入所屬市級的多點控制單元RMX4000參與省、市級高清視頻會商或會議。系統結構圖略。

2.2 數據內網環境下軟終端參加視頻會議

浙江省氣象部門根據傳輸信息種類的不同，分別組成了基于MSTP技術的數據網和基于SDH技術的視頻網。

數據網內的個人桌面電腦軟件終端用戶可采取與因特網用戶類似的方式接入視頻會商或會議，通過視頻邊界代理平臺VBP5300-ST穿越注冊于監控管理平臺CMA5000上。軟件終端可以通過特設號碼呼入或邀入多點控制單元RMX4000參與全省高清視頻會商會議。系統結構圖略。

2.3 視頻內網環境下軟終端參加視頻會議

在視頻網段內的個人桌面電腦軟件終端CMADESKTOP或者直接注冊于監控管理平臺CMA5000上。軟件終端可以通過特設號碼呼入或邀入多點控制單元RMX4000參與全省高清視頻會商會議。

3 結語

浙江省氣象局高清視頻會商系統按照集中設計，分級實施的原則，設計全省整體技術方案，并盡可能利用已建和在建項目的相關資源，形成一個布局合理、功能完備、能力均衡的系統。

系統支持通用協議，能夠實現平滑擴容和升級，實現集中控制與管理，提升電視會商系統整體服務能力。軟終端技術在氣象部門視頻會議系統中的充分應用，構建了氣象部門與鄉鎮等基層防災減災部門及時溝通的可靠通道，為提高全省氣象部門預報預測水平和減災服務能力提供了可靠的會商保障平臺。

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