視頻會(huì)議系統(tǒng)及其應(yīng)用淺析

王涵

（江蘇南京市）

視頻會(huì)議系統(tǒng)及其應(yīng)用淺析

王涵

（江蘇南京市）

視頻會(huì)議系統(tǒng)為人們提供了一個(gè)可以跨區(qū)域交流的信息平臺(tái)，且該系統(tǒng)具有縮短空間、節(jié)約時(shí)間、提高效率等優(yōu)點(diǎn)。本文主要對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

視頻會(huì)議系統(tǒng)；關(guān)鍵技術(shù)；基本結(jié)構(gòu)；應(yīng)用

前言

視頻會(huì)議的總體目標(biāo)是將網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和現(xiàn)代化管理結(jié)合起來(lái)，建立一個(gè)集會(huì)議管理、混音管理和視頻播放為一體的會(huì)議平臺(tái)。視頻會(huì)議利用音視頻編解碼技術(shù)、流媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)資源，為用戶提供一個(gè)操作方便、性能高、可靠性好的會(huì)議服務(wù)系統(tǒng)。

1　視頻會(huì)議系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)

視頻會(huì)議系統(tǒng)中涵蓋了大量的高新技術(shù)，但是其中最為主要的就是同步技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)以及音視頻數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)三種，下面我們分別對(duì)其進(jìn)行論述：

1.1同步技術(shù)

視頻會(huì)議系統(tǒng)首先要保證視頻與音頻媒體的同步，但是由于各個(gè)用戶所處地域不同，媒體信息現(xiàn)實(shí)的也不同，因此需要使用存儲(chǔ)器來(lái)進(jìn)行緩存，通過(guò)時(shí)間戳的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各個(gè)用戶之間的信息同步。通過(guò)在接收緩沖區(qū)設(shè)置一些大小適宜的內(nèi)存，就可以實(shí)現(xiàn)消除不同地區(qū)信息存儲(chǔ)差異的目的。

1.2網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

現(xiàn)階段的各種通信網(wǎng)絡(luò)大多支持各個(gè)級(jí)別的視頻會(huì)議傳輸。但是由于視頻會(huì)議涉及到多鏈路通信、多點(diǎn)通信以及其他連接，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)傳輸容量具有較高的要求，但是也需要靈活多變的管理能力和網(wǎng)絡(luò)控制能力。由于現(xiàn)階段的通信網(wǎng)絡(luò)無(wú)法應(yīng)付視頻會(huì)議中的大容量數(shù)據(jù)通信，因此，該系統(tǒng)也增加了一個(gè)流量控制算法。

1.3數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)

視頻會(huì)議系統(tǒng)中的視頻和音頻數(shù)據(jù)量非常大，這就對(duì)數(shù)據(jù)的傳輸速度提出了非常高的要求，但是現(xiàn)有條件根本無(wú)法滿足這樣的數(shù)據(jù)傳輸要求，因此我們必須對(duì)視頻和音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。例如：一張彩色照片的大小為1MB，如果保持30幀每秒的速度播放，視頻信號(hào)的數(shù)碼率就會(huì)達(dá)到30Mbps，同理一張700MB的光盤，即時(shí)不考慮音頻信號(hào)也僅僅能夠播放25s左右，由此可見(jiàn)，多媒體計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理量是多么龐大。由于人們的聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)的特性，并且音頻和視頻信號(hào)的原始數(shù)據(jù)的冗余度較大，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)壓縮很難達(dá)到人們的預(yù)期效果。

2　視頻會(huì)議系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

2.1軟件視頻會(huì)議系統(tǒng)

軟件視頻會(huì)議是基于PC架構(gòu)的視頻通信方式，主要依靠CPU處理視、音頻編解碼工作，特點(diǎn)是廉價(jià)，開(kāi)放性好，軟件集成方便。但影像效果差，對(duì)網(wǎng)絡(luò)控制能力不高，一般用于個(gè)人或小單位間的互動(dòng)溝通。

2.2硬件視頻會(huì)議系統(tǒng)

硬件視頻會(huì)議系統(tǒng)是基于嵌入式架構(gòu)的視頻通信方式，依賴DSP+嵌入式軟件實(shí)現(xiàn)視音頻處理、網(wǎng)絡(luò)通信和各項(xiàng)會(huì)議功能。特點(diǎn)是性能高、可靠性好，大部分中高端視訊應(yīng)用中都采用了硬件視頻方式。

硬件視頻會(huì)議系統(tǒng)通常由視頻會(huì)議終端+多點(diǎn)會(huì)議控制器MCU+網(wǎng)絡(luò)管理軟件+傳輸網(wǎng)絡(luò)四大部分組成，還包括投影儀、監(jiān)視器等眾多附屬設(shè)備。會(huì)議終端主要完成語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)的輸入與輸出功能，部署在各單位的會(huì)議室，實(shí)現(xiàn)視音頻信號(hào)的編解碼功能，把這些信號(hào)變成數(shù)字碼流在網(wǎng)絡(luò)中傳輸，并提供一個(gè)可視化操作界面。MCU是視頻會(huì)議系統(tǒng)的核心，能夠?qū)崿F(xiàn)三方以上的面對(duì)面溝通，是多個(gè)終端設(shè)備之間信號(hào)的匯接處理，負(fù)責(zé)所有視音頻碼流的交換、轉(zhuǎn)發(fā)和處理，而且MCU可以級(jí)聯(lián)，基本滿足用戶的使用要求。傳輸網(wǎng)絡(luò)是視頻會(huì)議系統(tǒng)的基礎(chǔ)，承載各類視頻業(yè)務(wù)的開(kāi)展。網(wǎng)絡(luò)管理完成自動(dòng)監(jiān)控、管理電視會(huì)議網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況，報(bào)告各設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，給“會(huì)議管理”提供必要的設(shè)備信息。

3　視頻會(huì)議系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用

某市某一大型國(guó)企建立了一套高清視頻會(huì)議系統(tǒng)，并且與各個(gè)項(xiàng)目部聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了視頻會(huì)議等的實(shí)時(shí)交流。現(xiàn)階段設(shè)立了主基地一個(gè)主會(huì)場(chǎng)，國(guó)內(nèi)十三個(gè)分會(huì)場(chǎng)，國(guó)外項(xiàng)目七個(gè)分會(huì)場(chǎng)，共計(jì)二十個(gè)分會(huì)場(chǎng)。

3.1各個(gè)會(huì)場(chǎng)的設(shè)備配備情況

該公司在主基地的機(jī)房配置了一套MCU，負(fù)責(zé)視頻會(huì)議的控制和調(diào)度，而其他二十個(gè)分會(huì)場(chǎng)都配備了盛維公司生產(chǎn)的調(diào)音臺(tái)、高清攝像頭以及視頻會(huì)議終端等多媒體會(huì)議設(shè)備。所有會(huì)場(chǎng)的終端都連接在主會(huì)場(chǎng)的多點(diǎn)會(huì)議控制器上，形成了一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的視頻會(huì)議系統(tǒng)，該系統(tǒng)對(duì)于各個(gè)分會(huì)場(chǎng)的帶寬有一定要求，至少要在2M以上。

（1）公司主基地中心機(jī)房。為確保視頻會(huì)議系統(tǒng)的可靠性、安全性，在機(jī)房配備圖像服務(wù)器、錄播服務(wù)器以及一臺(tái)多點(diǎn)會(huì)議控制器。

（2）公司主基地會(huì)場(chǎng)。由于主會(huì)場(chǎng)的會(huì)議室經(jīng)常組織公司的各種大型會(huì)議，因此，對(duì)于配置的設(shè)備要求比較高，需要配置一個(gè)高清攝像頭以及一套視頻會(huì)議終端，將高清攝像頭安裝在主席臺(tái)的頂部，并且相關(guān)的調(diào)音臺(tái)、DLP顯示大屏都需要配備。

（3）各個(gè)項(xiàng)目部分會(huì)場(chǎng)。每一個(gè)項(xiàng)目部的配備標(biāo)準(zhǔn)最低為：一套視頻會(huì)議終端以及調(diào)音臺(tái)等其他多媒體設(shè)備。

3.2網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

該視頻會(huì)議架設(shè)完成后就形成了一套以青島主基地為中心，各個(gè)項(xiàng)目通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與主基地中心機(jī)房MCU互相連通。

3.3網(wǎng)絡(luò)線路的選擇

由于視頻會(huì)議系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量要求非常高，因此必須選擇具有較高帶寬，并且要求網(wǎng)絡(luò)中的業(yè)務(wù)流量的控制能力較強(qiáng)。在國(guó)內(nèi)可以選擇電信專線，由于其具有線路速率靈活、獨(dú)享帶寬等優(yōu)點(diǎn)，并且電信運(yùn)營(yíng)商的技術(shù)水平較高，可以提供即時(shí)技術(shù)支持、更好地技術(shù)支持以及全天候的系統(tǒng)監(jiān)控。由于該視頻會(huì)議系統(tǒng)對(duì)于帶寬具有不低于2M的要求，因此青島主基地選擇了千兆光纖接入，而國(guó)內(nèi)各個(gè)分會(huì)場(chǎng)由于其他方面的辦公要求，大多選擇了6M帶寬光纖入戶。該網(wǎng)絡(luò)保證了視頻會(huì)議系統(tǒng)的通用延時(shí)低于100ms，視頻音頻的通用延時(shí)則低于50ms，目前該系統(tǒng)已投入使用多年，效果非常優(yōu)異。

4　視頻會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)用趨勢(shì)的展望

視頻技術(shù)是一門快速發(fā)展的學(xué)科，市場(chǎng)需求也在不斷擴(kuò)大。由于技術(shù)與市場(chǎng)的帶動(dòng)，視頻會(huì)議系統(tǒng)的應(yīng)用必將迎來(lái)更加寬廣的發(fā)展前景。

4.1從會(huì)議室應(yīng)用發(fā)展到個(gè)人桌面應(yīng)用

專用編解碼器和專網(wǎng)組成的硬件視頻會(huì)議系統(tǒng)無(wú)法滿足更大規(guī)模、更靈活的部署及應(yīng)用，而基于PC機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的軟件視頻會(huì)議系統(tǒng)將彌補(bǔ)上述不足，使視頻會(huì)議系統(tǒng)從會(huì)議室應(yīng)用發(fā)展到個(gè)人桌面應(yīng)用，員工通過(guò)個(gè)人電腦就可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的視頻交互及協(xié)作工作。

4.2從固定應(yīng)用發(fā)展到移動(dòng)應(yīng)用

手機(jī)、pad、4G通信，這些技術(shù)和設(shè)備將把視頻會(huì)議系統(tǒng)從固定位置的有線應(yīng)用，拓展到移動(dòng)狀態(tài)的無(wú)線應(yīng)用。使用個(gè)人手持終端并基于移動(dòng)通信的視頻應(yīng)用系統(tǒng)，未來(lái)會(huì)得到用戶的青睞。

4.3從企業(yè)內(nèi)部應(yīng)用延伸到對(duì)外服務(wù)應(yīng)用

視頻會(huì)議系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)質(zhì)是不同地理位置上的多媒體信息實(shí)時(shí)交互。由于現(xiàn)階段通信帶寬成本及多媒體技術(shù)的瓶頸制約，其應(yīng)用仍然以機(jī)構(gòu)內(nèi)部的日常辦公和業(yè)務(wù)溝通為主，但隨著技術(shù)的發(fā)展和帶寬成本的降低，視頻會(huì)議系統(tǒng)的應(yīng)用將會(huì)突破機(jī)構(gòu)IT環(huán)境約束，直接服務(wù)于對(duì)外業(yè)務(wù)，成為推動(dòng)各項(xiàng)業(yè)務(wù)發(fā)展的遠(yuǎn)程視頻協(xié)作平臺(tái)。

5　結(jié)語(yǔ)

人們使用視頻會(huì)議系統(tǒng)的頻率求在逐步提高，特別是近年來(lái)越來(lái)越多的政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位開(kāi)始大規(guī)模的采用視頻會(huì)議系統(tǒng)。為了保證視頻會(huì)議系統(tǒng)的質(zhì)量，我們需要對(duì)其主要技術(shù)進(jìn)行更好地研發(fā)。

[1]畢殿成.淺析視頻會(huì)議系統(tǒng)中關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用[J].電力系統(tǒng)通信，2011（10）.

[2]徐勇，張揚(yáng).淺談我國(guó)現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)視頻會(huì)議系統(tǒng)的使用現(xiàn)狀[J].計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程，2013（11）.

TN948.63

A

1673-0038（2015）38-0196-02

2015-9-1

王涵，江蘇南京人，助理工程師，從事音視頻會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)工作。