基于虛擬網絡技術的甘肅省科技網絡視頻會議系統優化設計

馬驥 張其斌 王娜 徐惠萍

摘 要：高清視頻會議系統成為視頻會議主流，網絡視頻評審可以簡化工作程序，降低成本，也為評審創造了良好的環境。本文在國家科技計劃網絡視頻評審甘肅系統的基礎上，研究設計了甘肅省科技系統網絡視頻會議及評審答辯系統，該系統按照高標準建設，采用了高清技術標準的設備，實現了網絡視頻會議和評審答辯的功能，對于提高科研管理工作效率、降低經費投入、建設節約型社會有著重要的現實意義。

關鍵詞：網絡視頻會議；虛擬網絡技術；優化設計

中圖分類號：TN919.8 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）04-0080-02

Abstract：HD video conference system has become the mainstream of video conference. Online video review can simplify working procedures，reduce costs，and create a good environment for evaluation. On the basis of the national science and technology program network video review Gansu system，this paper studies and designs the network video conference and the review and defense system of Gansu science and technology system. According to the high standard construction，the system adopts the equipment of high definition technical standard，and realizes the function of the network video conference and the evaluation and defense. It can improve the efficiency of scientific research management，reduce the investment and build the economy. The type of society has an important practical significance.

Keywords：network video conference；virtual network technology；optimization design

0 引 言

網絡技術和通信技術的快速發展使視頻會議迅速風靡全球，而傳統的視頻會議系統已經無法滿足人們的需求了，高清視頻會議系統成為視頻會議的主流[1，2]。甘肅省科技系統網絡視頻會議系統已于2016年搭建完成，通過MCU設備能實現雙向高清音視頻流及雙流，該系統在一定程度上簡化了我省科技系統相關會議培訓、傳達文件等工作程序，節省了科技管理人員的時間和精力，降低了成本投入和對社會資源的占用，提高了管理效率。

網絡帶寬的大小決定了視頻會議質量的高低，由于我省各市州科技局網絡目前在運行過程中經常會出現網絡延時、畫面卡頓、雙流不正常等現象，因此在現有市州網絡條件下，通過虛擬網絡技術解決以上問題，提升甘肅省科技系統網絡視頻會議的質量具有十分重要的意義。

1 甘肅省科技系統網絡視頻會議系統簡介

甘肅省共有14個市州科技管理部門，本著經濟實用、容易操作、先進可擴展、安全可靠等原則，目前已全部完成視頻硬終端的安裝，并已投入使用。

1.1 總體結構

甘肅省科技系統網絡視頻會議系統主要由綜合管理控制中心系統、中心主會場、各視頻頻分會場等組成，如圖1所示。綜合管理控制中心系統負責對所有會議進行控制與管理，并對系統中的所有設備進行統一監控和管理。主會場與分會場在綜合管理控制中心系統的管理控制下，可以點對點或多方會話的方式進行遠程視頻與音頻通信。

1.2 視頻分會場組成

視頻分會場由音視頻I/O設備、視頻終端以及會場基礎設施等組成。音視頻I/O設備主要包括麥克風、擴聲系統、攝像設備、顯示設備。會場基礎設施包括場地、會議桌、椅子、接入網絡、電源等基礎設施。

2 甘肅省科技系統網絡視頻會議系統網絡優化設計

2.1 市州現有網絡狀況

2.1.1 網絡帶寬

甘肅省各市州科技局現有網絡狀況如表1所示。

2.1.2 存在的主要問題

由于市州科技局辦公與視頻會議共享網絡帶寬，以及不能使用到物理數據鏈路所提供的實際帶寬大小，導致在召開視頻會議的時候造成數據包的丟失以及重傳，嚴重影響數據傳輸和應用系統的使用效率，出現圖像馬賽克、聲像不同步和畫面卡頓、視頻斷線等問題，尤其是在廣域網傳輸過程中跨運營商時產生丟包情況，后果更為嚴重。

2.1.3 原因分析

（1）帶寬瓶頸不僅造成現有帶寬無法充分利用，在一定程度上造成浪費。鏈路同時承載視頻會議系統、ERP、P2P下載等各種其他應用，視頻會議往往無法獲得有效的帶寬保障。視頻流量存在流量峰值，尤其在運動背景下，突發流量比較大。（2）網絡延時是重要成因。實測2Mb/s帶寬的ADSL線路，當延時達到200ms左右，并且，網絡延時大于200ms以后，100Mb/s帶寬線路的數據吞吐量和2Mb/s的線路幾乎下降到同樣的水平。（3）重復數據傳輸導致效率低下。大量重復數據在網絡上傳輸，不僅消耗路由器、交換機的性能，而且造成帶寬的浪費，影響應用系統的使用效率。

2.2 優化方案

通常解決此類問題主要是以升級帶寬為主，但是在目前網絡各大營運商的價格昂貴，以及市州科技局資金困難的情況下，升級帶寬不太現實，因此本次優化選擇在主會場和分會場都增加深信服WOC廣域網加速網關，借助虛擬網絡技術提升甘肅省科技系統網絡視頻會議系統是比較省錢省時的方法。

深信服WOC廣域網加速網關的優化方法主要有以下兩項。（1）數據優化。本系統采用深信服加速引擎中特有的“基于碼流特征的數據優化”技術，能夠大大降低廣域網傳輸過程中的數據流量；采用GZIP+LZO高速壓縮技術，實現對動態數據的首次傳輸加速以及一邊壓縮、一邊傳輸，高效的網絡壓縮處理模式；通過引入廣域網優化的全局IP壓縮技術，對在兩個加速硬件網關間傳輸的IP數據包提供創新性的SANGFOR High speed改進型壓縮算法，實現IP數據包壓縮功能，將不過加速的（應用系統）數據進行壓縮，實現全局流量壓縮，包括TCP流量和UDP流量，進一步減少帶寬占用，無需升級帶寬，即可實現現有帶寬利用效率的最大化，緩解了數據大增長和有限的帶寬資源的矛盾，不需支付高昂的帶寬升級成本。（2）視頻會議優化。通過UDP代理，很好地解決了由鏈路問題造成的丟包現象。在WOC設備上，對UDP數據進行代理并將視頻轉成半可靠連接的TCP與對端的WOC建立連接，通過TCP本身的TCP序列號校驗保障視頻包不會亂序。若是出現視頻丟包，WOC設備將立即知道是哪個包丟失，并以最高優先級發送到對端WOC；對端WOC在收到丟失包后，將按順序重組視頻流并轉換成UDP的方式發送到視頻端。

2.3 優化結果

通過使用深信服WOC網管加速器，使得我省科技系統視頻會議效果明顯提高。從召開視頻會議的效果來看，其大大提升了本視頻會議系統的帶寬利用率、提升了廣域網鏈路質量、保障了網絡穩定運行、提升了帶寬吞吐，在有限的市州科技局帶寬下，減少了花屏、掉線、聲音不流暢等問題。

3 結 論

網絡視頻會議系統是集通信、計算機技術、多媒體技術于一體的遠程異地通信方式，只需借助互聯網，即可實現高效高清的遠程會議、辦公，在持續提升用戶溝通效率、縮減企業差旅費用成本、提高管理成效等方面具有得天獨厚的優勢，已部分取代商務出行，成為遠程辦公最新模式。本文中的甘肅省科技系統網絡視頻會議及評審答辯系統按照高標準建設，采用高清技術標準的設備，以及“視頻端-WOC-網關-廣域網-網關-WOC-視頻端”的網絡解決方案，實現了高質量的網絡視頻會議功能。

參考文獻：

[1] 段云豐.高清視頻會議系統的應用研究 [J].現代電子技術，2014，37（11）：22-24+27.

[2] 徐惠萍.基于H.323協議的視頻會議系統的研究綜述 [J].甘肅科技，2015，31（9）：33-34+29.

[3] 國科計函[2011]6號.關于開展網絡視頻評審和答辯系統建設工作的通知 [EB/OL].科學技術部發展計劃司.http：//www.most.gov.cn/tztg/201104/t20110429_86330.htm，2011-04-29.

[4] 張其斌，白瑞俊，田全紅，等.基于H.323協議的科技計劃網絡視頻評審甘肅系統的應用研究 [J].計算機光盤軟件與應用，2012（12）：32-33.

作者簡介：馬驥（1984.12-），男，漢族，陜西寶雞人，研究實習員，本科。研究方向：計算機網絡應用；張其斌（1978.07-），男，回族，青海民和人，副研究員，本科。研究方向：計算機網絡應用；王娜（1985.11-），女，漢族，甘肅人，助理研究員，碩士。研究方向：計算機網絡應用；徐惠萍（1977.03-），女，漢族，甘肅人，副研究員，本科。研究方向：計算機應用。