安徽省人防地下指揮所視頻會議系統(tǒng)建設及應用

章卓

摘要 人防工程是國防工程的重要組成部分，是戰(zhàn)時保障城市居民和物資就地就近掩蔽，減少人員傷亡和物資損失的重要途徑；同時也是平時為經(jīng)濟建設服務提高城市整體防護能力，實施城市可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要途徑。指揮通信作為人防工程的功能之一，需要視頻會議系統(tǒng)作為其重要保障。本文簡要介紹了安徽省人防地下指揮所視頻會議系統(tǒng)的基本組成和關鍵技術，詳細闡述了安徽省人防地下指揮所視頻會議系統(tǒng)的網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)、主要功能以及在地震應急中的實際應用情況。本文對視頻會議系統(tǒng)應用模式的流程化、規(guī)范化有一定實際意義。

關鍵詞 視頻會議系統(tǒng) 多點控制單元 傳輸網(wǎng)格

一、項目背景

人防工程，是指為保障戰(zhàn)時人員與物資掩蔽、人民防空指揮、醫(yī)療救護而單獨修建的地下防護建筑，以及結(jié)合地面建筑修建的戰(zhàn)時可用于防空的地下室。人防工程是防備敵人突然襲擊，有效地掩蔽人員和物資，保存戰(zhàn)爭潛力的重要設施；是堅持城鎮(zhèn)戰(zhàn)斗，長期支持反侵略戰(zhàn)爭直至勝利的工程保障。不論在地震、雪災等自然災害發(fā)生時，還是在非典、甲流等公共衛(wèi)生事件處理中，科學、高效的應急管理體系都起到了非常重要的作用。而這些應急管理體系都有一個共同的特點：就是可視通信技術的大量使用。作為一種全新的信息交流方式，可視通信具備直觀、快速、信息量大等優(yōu)點，可以有效加快信息傳達及溝通的效率，極大的提高決策速度。在汶川地震中，解放軍戰(zhàn)士進入災區(qū)后，就是通過可視通信技術，實現(xiàn)了現(xiàn)場圖像畫面的實時上傳，從而為決策部署提供了最直接的依據(jù)。

隨著國際形勢發(fā)展及現(xiàn)代經(jīng)濟建設的需要，各地人防辦在人防信息化建設上不斷加強，其中就重點包括了視頻會議系統(tǒng)。視頻會議系統(tǒng)主要提供會議、點名功能，實現(xiàn)了雙向視音頻會議的召開和視頻監(jiān)控圖像的上傳。目前已經(jīng)完成與省、市應急辦、以及國務院應急辦的互聯(lián)互通。打破了溝通難壁壘，能夠方便、快捷的實現(xiàn)資源共享，在第一時間內(nèi)將有用的信息掌握在手中。

二、項目需求

安徽省人防視頻會議系統(tǒng)是通過建立安徽省人防辦和各下屬單位之間的智能化通訊和綜合多業(yè)務視頻服務體系，實現(xiàn)召開視頻會議功能，從而減少會議差旅開支、提高效率，并在此基礎上逐步開展內(nèi)部業(yè)務的遠程教育、突發(fā)事件現(xiàn)場圖像傳輸、應急指揮調(diào)度，實現(xiàn)安徽省人防辦的各種文件和精神及時、快捷傳達的目的，該系統(tǒng)的建成大大提高了安徽省的戰(zhàn)時防空能力。

安徽省人防指揮所工程由省政府投資、土建概算4046萬元，其中通信設備一期投資600萬元，指揮通信系統(tǒng)重點建設了包括視頻會議系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)、信息顯示系統(tǒng)在內(nèi)的八個子系統(tǒng)。安徽省人防視頻會議系統(tǒng)為省人防到市人防的點對點連接方式。該系統(tǒng)建成以后，能實現(xiàn)電視電話會議、動態(tài)圖像傳輸?shù)仍趦?nèi)的多功能綜合圖像應用，提供高品質(zhì)、高可靠性的視頻會議、圖像傳輸業(yè)務，以滿足安徽省人防工作的日常需要。

三、方案設計

（一）設計依據(jù)

利用IP通信網(wǎng)絡，安徽省人防建成包括1個中心點和N個遠端點，以某地為控制中心和主會場所在地，N個下屬單位為分會場的視頻會議系統(tǒng)。控制、管理等中心設備均安裝在各區(qū)人防指揮中心，終端設備安裝在各下屬單位會議室。本次方案設計時參考YD5032-2005《會議電視系統(tǒng)工程設計規(guī)范》、YDT 5033-2005《會議電視系統(tǒng)工程驗收規(guī)范》和GBJ76-84《會議系統(tǒng)電及音頻性能要求》和等國家現(xiàn)行的規(guī)范與標準。根據(jù)建設電視電話會議室，提出與電視會議室工程的銜接界面、接口和有關技術規(guī)格的要求，采用蘇州科達科技股份有限公司推出的具有完全自主知識產(chǎn)權的KDV系統(tǒng)視頻會議系統(tǒng)視訊產(chǎn)品。

方案設計時，遵循七大原則：先進性原則、標準化原則、安全性原則、可靠性原則靈活和可擴展性原則、易操作性原則、經(jīng)濟實用性原則。確保所建成系統(tǒng)能夠根據(jù)當今信息技術的發(fā)展狀況滿足安徽省人防辦的實際需求。

（二）組網(wǎng)方案

根據(jù)前述的項目設計依據(jù)、設計原則的基本思想，結(jié)合本項目的實際情況，科達公司可提供完全滿足本項目需求的全系列產(chǎn)品和全方位的視頻會議系統(tǒng)解決方案。本次方案所設計的系統(tǒng)組網(wǎng)拓撲圖如圖1所示，本系統(tǒng)基于IP數(shù)據(jù)網(wǎng)，采用H.323體系標準。中心點配置KDV8000A MCU、網(wǎng)管和會議控制臺KDV8010A視頻終端。本次配置的KDV8000AMCU可以實現(xiàn)16組會議同時召開，可以提供16畫面分割、32方混音、丟包恢復等功能。分會場配置KDV8010A視頻終端。各個會場的攝像機采用一體化會議攝像機，話筒采用鵝頸式話筒。

會議控制臺負責會議的召集、管理和結(jié)束等管理控制功能；網(wǎng)管服務器負責進行網(wǎng)絡的參數(shù)設置和對網(wǎng)絡運行情況進行監(jiān)控；流媒體服務器負責會議錄像，網(wǎng)絡上的PC機可以通過WEB方式進行點播。

四、系統(tǒng)特點及功能

（一）系統(tǒng)特點

1、先進性

本方案采用先進的H.323協(xié)議組網(wǎng)，MCU和終端均基于嵌入式設計、模塊化結(jié)構(gòu)，可支持MPEG-2、MPEG-4、H.264等多種高清視頻編碼技術和Siren14、MP3雙聲道音頻編碼技術，系統(tǒng)硬件設計選用了最新的數(shù)字處理芯片和大規(guī)模集成電路技術，軟件設計也采用了先進的程序結(jié)構(gòu)和方法，在目前和今后的網(wǎng)絡條件和應用需求下，可充分體現(xiàn)系統(tǒng)的先進性與實用性。

2、兼容性

本方案支持H.323協(xié)議體系標準；支持ITU-T H.261、H.263、H.263+、H.264和ISO/IECMPEG-2、MPEG-4等視頻編碼標準；支持ITU-T G.711、G.722、G.723.1、G.728、G.729、G.722.1-Annex C/Polycom Siren14和ISO/IEC MP3等音頻編碼標準；支持ITU-TH.239雙視頻流標準；支持T.120數(shù)據(jù)會議標準；支持IETF和TCP/IP相關通信標準；通過了國家信息產(chǎn)業(yè)部和廣電總局、總參通訊部等權威機構(gòu)的認證測試，獲得了信息產(chǎn)業(yè)部入網(wǎng)證、軍網(wǎng)入網(wǎng)證。

KDV視頻會議系統(tǒng)經(jīng)過多家權威機構(gòu)的聯(lián)網(wǎng)測試，證明可與目前主流視頻廠商的符合上述標準的視頻會議產(chǎn)品實現(xiàn)互聯(lián)互通，兼容性和開放性方面性能優(yōu)越。在網(wǎng)上也有大量的互聯(lián)互通的案例。如在軍隊、武警系統(tǒng)與中興的MCU、終端實現(xiàn)數(shù)字互通，在西山煤電、總參衛(wèi)生部項目中，與Polycom產(chǎn)品互聯(lián)互通，在山西運管局等項目中，與華為MCU實現(xiàn)互通，在廣西氣象、湖南法院、吉林法院等視頻系統(tǒng)中，與RADVISION的MCU和TANDBERG的終端實現(xiàn)數(shù)字互通，等等。

3、擴展性

本方案采用的KDV8000A MCU采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有14個業(yè)務擴展槽，支持多畫面、多方混音，內(nèi)置GK、內(nèi)置代理，可擴展T.120功能，可根據(jù)需要擴展E1、V.35、10/100M、1000M等多種網(wǎng)絡接口；也可擴展T.120數(shù)據(jù)會議、電話會議等多種應用功能。KDV8010A終端可根據(jù)需要擴展E1、2El、4E1、10/100M、V.35等多種網(wǎng)絡接口。同時，系統(tǒng)可通過軟件升級的方式實現(xiàn)向更先進的技術的平滑過渡。可適應今后線路形式和線路帶寬等網(wǎng)絡條件和應用需求的變化，提供更具競爭力的多媒體應用擴展。

4、安全性

科達視頻會議系統(tǒng)方案MCU和終端設備均基于采用嵌入式設計，通過內(nèi)置防火墻可抵御黑客攻擊，對非法會議終端的非法會議碼流或非法數(shù)據(jù)包進行攔截，因此具有較高的安全、可靠性。該系統(tǒng)遵循H.235標準，采用硬件128位AES加密算法，將會議視音頻內(nèi)容進行加密，防止會議碼流泄漏。科達的AES加密算法能與業(yè)界其他主流品牌如POLYCOM、TANDBERG、SONY等互通。確保視頻會議內(nèi)容在網(wǎng)上傳輸?shù)陌踩浴?/p>

5、功能豐富性

本方案中系統(tǒng)支持豐富的應用功能，如多點會議、遠程培訓、H.239雙視頻流、多畫面分割、多碼率適配等

（二）系統(tǒng)功能

1、會議控制功能

在視頻會議應用中，支持4種會議控制方式：主席控制、導演控制、自動輪詢以及語音激勵，根據(jù)會議的不同需要可選擇不同的會議控制方式。

（1）主席控制模式：任意一個會場都可以申請經(jīng)允許成為主席會場，成為主席的會場可以點名某一個分會場發(fā)言，可以選擇自己想要觀看的會場，具有強制退出任一會場、結(jié)束會議及遠遙攝像頭的能力；（2）導演控制模式：會議管理員通過會議控制臺控制會議的進程，稱為導演控制模式；（3）自動輪詢：通過設置循環(huán)切換的周期和需自動輪詢的會場，即可將這些會場圖像依次循環(huán)發(fā)送到其他各會場；（4）語音激勵：根據(jù)與會者發(fā)音的強度和講話時間長短選擇最符合條件的發(fā)言者，將其畫面發(fā)給所有分會場。

2、多畫面顯示

多畫面顯示功能作為視頻會議系統(tǒng)中的輔助功能，可增強系統(tǒng)應用的靈活性，便于在單一顯示設備上以分屏形式同時顯示多個遠端會場的圖像。KDV8000AMCU支持豐富的多畫面顯示方式，可支持1、2、4、9、16等多種靈活的畫面組合模式。如圖2所示：

本系統(tǒng)可在無需結(jié)束會議的情況下，實現(xiàn)多畫面格式以及多畫面與單畫面問的動態(tài)切換。可以設定各個會場都接收多畫面圖像或只在主會場顯示多畫面，其他分會場只收看主會場圖像。

3、中文字幕和數(shù)字橫幅

科達以用戶需求為導向開發(fā)出了人性化的字幕和橫幅功能。字幕顯示方式多樣：會場臺標、滾動字幕、翻頁字幕。可設置數(shù)字橫幅，橫幅的顏色、字體都可設置，省去每次開會制作會議橫幅的繁瑣和費用。如圖3所示：

4、動態(tài)速率調(diào)整和智能丟包恢復

當網(wǎng)絡出現(xiàn)擁塞，視頻會議的帶寬得不到保證，將會出現(xiàn)畫面馬賽克甚至停頓的情況，科達動態(tài)速率調(diào)整技術可通過檢測網(wǎng)絡狀況動態(tài)調(diào)整視頻會議的碼率，當網(wǎng)絡帶寬不足時，自動降低會議帶寬，當網(wǎng)絡狀況恢復后，視頻會議恢復到正常帶寬。保證會議的連貫性，提供更好的視音頻。

當網(wǎng)絡出現(xiàn)丟包情況，對端接收不到視頻會議碼流，畫面會出現(xiàn)跳躍、停頓甚至黑屏等現(xiàn)象，科達智能丟包恢復技術通過檢測網(wǎng)絡丟包率，重發(fā)丟失的數(shù)據(jù)包來保證網(wǎng)絡擁塞時的會議效果。KDV8010A通過內(nèi)置的MDSC/HDSC模塊實現(xiàn)此功能。

4、多網(wǎng)段接入和內(nèi)置代理功能

如果網(wǎng)絡中存在多個網(wǎng)段，各網(wǎng)段之間相互隔離，但是建設了視頻會議系統(tǒng)之后，要求各個網(wǎng)段之間視頻內(nèi)容能互通，例如，數(shù)據(jù)網(wǎng)要訪問視頻網(wǎng)的內(nèi)容或本身視頻會議設備就不在同一網(wǎng)段，KDV8010A通過內(nèi)置的MDSC/HDSC模塊支持兩個網(wǎng)段的接入。

如果網(wǎng)絡中存在防火墻和NAT。科達可通過內(nèi)置代理提供防火墻和NAT的透明穿越，在對原有網(wǎng)絡配置影響最小的情況下實現(xiàn)系統(tǒng)部署。KDV8010A通過內(nèi)置MDSC/HDSC模塊支持此功能。

五、結(jié)束語

安徽省人防地下指揮所視頻會議系統(tǒng)建成后，可以為處理突發(fā)事件提供全面直實科學決策依據(jù)，加速應急管理的信息化步伐，提高指揮決策的效率，使其能利用視頻會議系統(tǒng)及時了解情況、發(fā)布決策以及協(xié)調(diào)工作，極大突顯了信息化優(yōu)勢。

通過建設和應用科達視頻會議系統(tǒng)，不僅使安徽省人防和各下屬單位之間的智能化通訊和綜合多業(yè)務視頻服務更為迅捷方便實現(xiàn)了召開視頻會議功能，從而減少了會議差旅開支、提高了效率，并在此基礎上逐步開展內(nèi)部業(yè)務的遠程教育、突發(fā)事件現(xiàn)場圖像傳輸、應急指揮調(diào)度等。使安徽省人防在信息化建設上走在了全國的前列。相信未來視頻會議系統(tǒng)的應用模式將會逐步完善，并逐漸規(guī)范化、程序化，將在突發(fā)事件中發(fā)揮重要作用。