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摘要:本文阐述了会议电视系统的功能、组成及其应用,总结了视频会议系统的性能和质量考虑,并分析了应用中应注意的问题。
关键词:会议电视 终端设备 传输网络 多点控制
1. 引言
随着时代的发展与进步,网络与计算机应用逐渐普及到社会各个层面。为了提高工作效率,精简业务流程,许多单位、企业选择使用视频会议,把相隔多个地点的会议电视设备连接在一起,使各方与会人员有如身临现场一起开会,进行面对面对话的感觉。其具有真实、高效、实时的特点,是一种简便而有效的用于管理、指挥以及协同决策的技术手段。视频会议在价格与灵活性上具有不可替代的优势,逐渐受到单位与企业的青睐。广泛地应用于各类行政会议,科技会议,远程教学以及商务谈判等社会活动中。
2.会议电视系统主要功能
会议电视系统(videoconferencingsystem)是一种以视频为主的交互式多媒体通信,它利用现有的图像通信技术、计算机通信技术以及微电子技术,进行本地区或远程地区之间的点对点或多点之间的双向视频,双工音频,以及数据等交互式信息实时通信,实时地传递声音、图像和文件。会议电视系统按业务的不同,可分为公用会议电视系统、专用会议电视系统和桌面会议电视系统三种。一个现代化的多功能会议室除了要满足传统简单的会议要求外,还应具有高雅格调的优美音质、清晰的图像演示。它由大屏幕显示、多媒体音视频信号源、音响、切换和中央集成控制几大部分组成,选取具备先进功能的DVD和录像机以及实物和图文传送器,通过大屏幕投影机还原其图像,通过中央集成控制设备,控制室内所有影音设备、信号切换、灯光、屏幕升降、音量调节等等功能,大大提高会议的工作效率和简化复杂的操作,能适合所有人士使用而不需要具备专业知识。智能多媒体会议系统的主要功能有:
1)实时音视频广播
优秀的音视频交互能力。在主控模式下,由主持人选择广播参与会议成员的视频,系统允许同时广播多路语音、视频。
2)查看视频
在非主控模式下,会议成员间可以相互自由查看视频,一般比较先进的系统每个用户一次能查看8路视频。
3)电子白板
系统提供多块白板,与会人员都可通过白板进行绘制矢量图,可以进行文字输入、粘贴图片等。在主控模式,主持可以禁止其他人使用白板。
4)图库编辑器
会议成员可以将事先用图库编辑器编辑好的图形载入系统的白板上。
5)演讲稿列表区
会议发言人可以事先或在会议进行时,把准备好的演讲稿放在演讲稿列表区,当被主持人列为当前发言人时,可以将该文档同步展示给大家。
6)网页同步
会议成员可以引导大家上某一个具体网站,共同分析问题。
7)座位列表显示区
显示参与会议的人数和各自状态,可用来查看视频和赋予发言权。
8)屏幕广播
当被主持人指定为当前发言人时,可以把自己的屏幕广播给所有的会议成员。
9)文字讨论
会议成员可以通过会议系统中的文字聊天系统与全部、部分会议成员或其中某一位成员进行文字聊天、发送信息。另外,系统具有的词典过滤功能可以过滤那些经常出现的不文明词汇。
10)系统消息
显示会议系统发生的事件,如其他人查看你的视频、系统中的发言、主持人的部分系统操作等。
11)会议投票
在会议进行中,会议主持人可以就某一问题,提出几个不同观点,通过会议投票系统可以了解人们对各种观点的支持率,领导可借此实现快速判断决策。
12)发送文件
在会议开始之前或会议进行中,发言人可以把自己的演讲稿发送给与会者。
13)程序共享
视频会议的辅助功能,主要用来解决协同办公时相互之间的紧密协作问题。该功能是由发言人把自己的操作的程序共享给大家,在主持人的引导下,其他会议成员可以共同操作该程序。
14)主持助理
在会议过程中,主持人正在演讲,主持助理可以拥有主持人赋予的部分权限。如:主控模式下,当有人举手时,主持助理就可以为主持人处理发言请求,主持助理就可以事先与举手的会议成员进行沟通,通过试听功能控制举手人员的发言质量,同时也可以在不影响会议进程下协商发言的内容(主要用于正规的、人数较多的会议中)。
15)试听功能
主持人或主持助理在让某人发言前,能够通过试听功能确认发言人能否把声音传输给大家,同时可把声音效果调整到最好。
16)会议录制
在会议进行中,会议录制功能能把整个会议录制下来,供会后编辑、参考、存档。
17)远程设置
为确保会议顺利进行,主持人通过远程设置,可以把会议成员使用的带宽调整到合适的范围。
18)踢出会议室
强大的控制功能,能轻松地把不遵守纪律的会议成员请出会议室。
19)设为发言人
主持人可以把某一会议成员设为当前发言人,该成员就可以广播自己的屏幕、把他的演讲稿展示给与会人员
20)系统设置
会议成员可以根据网络环境情况,选择相应的视频压缩格式,从而调整系统所需带宽,保证会议能以最好的效果进行。
21)用户管理
可以灵活地添加、删除能够使用会议系统的用户,可以灵活地修改已有的用户信息,避免没有权限的其他人员进入会议系统,干扰会议的正常进行。
3 会议电视系统的组成
会议电视系统主要由会议电视终端设备、数字传输网络和多点控制设备 (mcu)三部分组成。
3.1会议电视终端设备
会议电视终端设备主要包括视频输入/输出设备、音频输入/输出设备、视频编解码器、音频编解码器、信息通信设备及多路复用/信号分线设备等。其基本功能是将本地摄像机拍摄的图像信号、麦克风拾取的声音信号进行压缩、编码,合成为64kbps至1920kbps的数字信号,经过传输网络,传至远方会场。同时,接收远方会场传来的数字信号,经解码后,还原成模拟的图像和声音信号。 视频输入设备:其包括摄像机、录像机,摄像机主要有主摄像机、辅助摄像机和图文摄像机,系统视频输入口应不少于4个。主摄像机易采用会议摄像自动追踪系统,自动摄像系统可以自动跟踪发言者(摄像机与发言单元实现同步),自动实现镜头角度的变化,改变焦距等功能,并将该发言者的个人图像,以视频信号形式送至视频及投影机,投射在大屏幕上。
视频输出设备:其包括监视器、投影机、电视墙、分画面处理器等。会议室画面的显示方式分为单画面和双画面2种,单画面显示方式:只有一台监视器显示所接收到的对端场面或人物;双画面显示方式:由一台数据终端设备的两台监视器显示对端的两个画面,一台监视器显示对端发言人图像,另一台监视器则可用于显示对端送来的图文或文件等。
音频输入/输出设备:其主要包括话筒,扬声器、调音设备和回声抑制器等。
视频解码器:其一方面对视频信号进行制式转换处理以适应不同制式系统直通;另一方面对视频信号进行数字压缩编码处理,以适应窄带数字信道的传送,还支持多点会议电视系统的多点控制单元多点切换控制。视频编解码器宜以全公共中间格式(cif)或1/4公共中间格式(qcif)的方式处理图像。在特定条件下,也可采用ctx或ctx plus等其他编解码方式,但必须与cif,qcif兼容,便于按用户的不同要求选用合适的编解码方式。
音频编解码器:其主要对模拟音频信号进行数字化编码处理,已进行传送。音频编解码器应具备对音频信号进行pcm,adpcm或ld-celp编解码的能力。
多路复用/信号分线设备:其将视频、音频、数据信号组合为传输速率为64-1920kbps的数据码流,成为用户/网络接口兼容的信号格式。
3.2数字传输网络
现使用的会议电视系统有两种:一、是itu-t最早推出基于h.320协议的专用系统,;二、是近年推出基于h.323协议的开放式系统。
(1)支持h.320协议的网络
原则上只要是提供电路交换形式的网络均可支持h.320协议。其中专用网络的特点是:
1) 网络时延小(通常在10ms以内),而且为确定时延;
2) 通常使用384bit/s带宽就可组成具有较好质量的会议电视系统;
3) 采用星型或树型网络结构支持会议电视系统。
isdn电路的特是点:
1) 采用公用交换电话网络通过拨号方式实现通信;
2) 通信速率为128384bit/s(2b通道);
3) 可以使用多个2b通道以支持高速通信,但对信道质量要求很高;
4) 通常用来支持点对点或小规模电视会议。
(2)支持h.323协议的网络
基于h.323协议的会议电视系统通常通过局域网络经IP(路由器)网络进行通信,因此除上述支持h.320协议的网络可以使用外,还可以使用帧中继和ATM网络。其中DDN电路的特点:一是通信带宽通常为选定的会议电视设备速率,再加上必要的IP开销(一般为20%);二是系统需要使用网闸以进行系统的呼叫建立与拆除、网络带宽控制等。帧中继网络除具有DDN电路特性外,该网络时延一般在10ms-100ms内,且不确定; 通信基本带宽为会议电视系统终端设备速率加上20%左右的IP开销,还应在考虑由IP分组变成帧中继分组所增加的少量开销。
3.3多点控制设备
多点控制设备设置在网络接点处,供多个地点的会议同时进行相互间的通信,工作速率为64kbps-2mbps。多点控制设备是进行多点会议电视的必须设备,主要功能是:完成多路视频/音频数据流的处理与交换,选择源数据流进行广播;同时提供多种会议控制功能。现在,许多厂商研制的多点控制设备已能够实现h.320和h.323两种协议全部兼容,升级容易,且当电视会议进行中出现网络问题时,可直接进行网络之间转换,大大提高了会议电视系统的可靠性、安全性。
4、视频会议系统的性能和质量考虑
随着视频会议供应厂家的逐步增多和产品的逐步丰富,当前不同品牌之间、甚至相同品牌的不同型号产品之间的差别都愈渐明显,如何对它们进行性能和质量识别是一个很重要的问题。从一般意义上来讲,视频会议系统的性能、质量主要取决于如下一些因素。
4.1会议电视系统对会议室的要求
完整的会议电视系统会议室规划设计除了可提供参加会议人员舒适的开会环境外,更重要的是逼真地反映现场(会场)的人物和景物等,使与会者有一种临场感,以达到视觉与语言交流的良好效果,由会议室中传送的图像包括人物,景物,图表,文字等应当清晰可辩。会议室环境要求如下:
1) 温度为18-22℃;
2) 湿度为60%-80%;
3) 换气量为每人每小时≥18立方米;
4) 环境噪声为40db;
5) 色调为浅色,禁止白色与黑色;
6) 会场照明采用人工光源,宜设计3500k色温,采用冷光源,监视器及投影机照度≤80lx;
7) 声学要求:室内应有地毯,天花板、墙壁宜装有隔音毯,窗户应采用双层玻璃,进出门应采用隔音装置;
4.2 会议室的接地要求
接地是电源系统中比较重要的问题。控制室或机房、会议室所需的地线,宜在控制室或机房设置的接地汇流排上引接。如果是单独设置接地体,接地电阻不应大于4欧姆;设置单独接地体有困难时,也可与其它接地系统合用接地体,接地电阻不应大于0.3欧姆。必需强调的是采用联合接地方式,保护地线必须采用三相五线制中的第五根线,与交流电源的零线必须严格分开,否则零线不平衡电源将会对图像产生严重的干扰。
4.3 网络要求
网络环境适应力,一般以同时支持专网、互联网、外网和内网融合应用为理想状态。
4.4 传输性能要求
会议电视系统的数据功能,一般以支持会议投票、网络调查、PPT和 FLASH 格式文件共享等数据应用为理想状态。 性价比,一般以所投入费用对应准许使用途价值比的更优化为基准,由功能力决定的准许使用途径,以及与既有 IT 资源和网络环境融合力决定的成本合适性,是关键影响项。
4.5、音视频效果要求
一般以画面多少、画面精度、声音连续性,以及是否支持投影设备配套为识别项,支持投影仪应用和指向多角度的多画面效果为理想效果。
4.6 操作简化度
一般以会议主持(主席)模式为识别项, 主席可自主且简易地控制画面(以免去专人、专机房为表现的“会议助理”功能的多余投入及不便)是理想状态。
4、结 语
随着信息时代的发展,会议电视系统将在各行业中发挥着重要的作用,它将是各行业必不可少的一部分。构建“性能稳定、功能齐全”的会议电视系统,可以概括为:定位要准确,定位系统的传输质量;设备是关键,选用高质量,且具有开放性的设备;稳定是要求,选择性能稳定可靠的传输电路、终端设备和控制设备。在日常运行维护中,需加强各相关设施的维护管理,才可以完全发挥出它的真正优势,才可以达到预期效果。
关键词:会议电视 终端设备 传输网络 多点控制
1. 引言
随着时代的发展与进步,网络与计算机应用逐渐普及到社会各个层面。为了提高工作效率,精简业务流程,许多单位、企业选择使用视频会议,把相隔多个地点的会议电视设备连接在一起,使各方与会人员有如身临现场一起开会,进行面对面对话的感觉。其具有真实、高效、实时的特点,是一种简便而有效的用于管理、指挥以及协同决策的技术手段。视频会议在价格与灵活性上具有不可替代的优势,逐渐受到单位与企业的青睐。广泛地应用于各类行政会议,科技会议,远程教学以及商务谈判等社会活动中。
2.会议电视系统主要功能
会议电视系统(videoconferencingsystem)是一种以视频为主的交互式多媒体通信,它利用现有的图像通信技术、计算机通信技术以及微电子技术,进行本地区或远程地区之间的点对点或多点之间的双向视频,双工音频,以及数据等交互式信息实时通信,实时地传递声音、图像和文件。会议电视系统按业务的不同,可分为公用会议电视系统、专用会议电视系统和桌面会议电视系统三种。一个现代化的多功能会议室除了要满足传统简单的会议要求外,还应具有高雅格调的优美音质、清晰的图像演示。它由大屏幕显示、多媒体音视频信号源、音响、切换和中央集成控制几大部分组成,选取具备先进功能的DVD和录像机以及实物和图文传送器,通过大屏幕投影机还原其图像,通过中央集成控制设备,控制室内所有影音设备、信号切换、灯光、屏幕升降、音量调节等等功能,大大提高会议的工作效率和简化复杂的操作,能适合所有人士使用而不需要具备专业知识。智能多媒体会议系统的主要功能有:
1)实时音视频广播
优秀的音视频交互能力。在主控模式下,由主持人选择广播参与会议成员的视频,系统允许同时广播多路语音、视频。
2)查看视频
在非主控模式下,会议成员间可以相互自由查看视频,一般比较先进的系统每个用户一次能查看8路视频。
3)电子白板
系统提供多块白板,与会人员都可通过白板进行绘制矢量图,可以进行文字输入、粘贴图片等。在主控模式,主持可以禁止其他人使用白板。
4)图库编辑器
会议成员可以将事先用图库编辑器编辑好的图形载入系统的白板上。
5)演讲稿列表区
会议发言人可以事先或在会议进行时,把准备好的演讲稿放在演讲稿列表区,当被主持人列为当前发言人时,可以将该文档同步展示给大家。
6)网页同步
会议成员可以引导大家上某一个具体网站,共同分析问题。
7)座位列表显示区
显示参与会议的人数和各自状态,可用来查看视频和赋予发言权。
8)屏幕广播
当被主持人指定为当前发言人时,可以把自己的屏幕广播给所有的会议成员。
9)文字讨论
会议成员可以通过会议系统中的文字聊天系统与全部、部分会议成员或其中某一位成员进行文字聊天、发送信息。另外,系统具有的词典过滤功能可以过滤那些经常出现的不文明词汇。
10)系统消息
显示会议系统发生的事件,如其他人查看你的视频、系统中的发言、主持人的部分系统操作等。
11)会议投票
在会议进行中,会议主持人可以就某一问题,提出几个不同观点,通过会议投票系统可以了解人们对各种观点的支持率,领导可借此实现快速判断决策。
12)发送文件
在会议开始之前或会议进行中,发言人可以把自己的演讲稿发送给与会者。
13)程序共享
视频会议的辅助功能,主要用来解决协同办公时相互之间的紧密协作问题。该功能是由发言人把自己的操作的程序共享给大家,在主持人的引导下,其他会议成员可以共同操作该程序。
14)主持助理
在会议过程中,主持人正在演讲,主持助理可以拥有主持人赋予的部分权限。如:主控模式下,当有人举手时,主持助理就可以为主持人处理发言请求,主持助理就可以事先与举手的会议成员进行沟通,通过试听功能控制举手人员的发言质量,同时也可以在不影响会议进程下协商发言的内容(主要用于正规的、人数较多的会议中)。
15)试听功能
主持人或主持助理在让某人发言前,能够通过试听功能确认发言人能否把声音传输给大家,同时可把声音效果调整到最好。
16)会议录制
在会议进行中,会议录制功能能把整个会议录制下来,供会后编辑、参考、存档。
17)远程设置
为确保会议顺利进行,主持人通过远程设置,可以把会议成员使用的带宽调整到合适的范围。
18)踢出会议室
强大的控制功能,能轻松地把不遵守纪律的会议成员请出会议室。
19)设为发言人
主持人可以把某一会议成员设为当前发言人,该成员就可以广播自己的屏幕、把他的演讲稿展示给与会人员
20)系统设置
会议成员可以根据网络环境情况,选择相应的视频压缩格式,从而调整系统所需带宽,保证会议能以最好的效果进行。
21)用户管理
可以灵活地添加、删除能够使用会议系统的用户,可以灵活地修改已有的用户信息,避免没有权限的其他人员进入会议系统,干扰会议的正常进行。
3 会议电视系统的组成
会议电视系统主要由会议电视终端设备、数字传输网络和多点控制设备 (mcu)三部分组成。
3.1会议电视终端设备
会议电视终端设备主要包括视频输入/输出设备、音频输入/输出设备、视频编解码器、音频编解码器、信息通信设备及多路复用/信号分线设备等。其基本功能是将本地摄像机拍摄的图像信号、麦克风拾取的声音信号进行压缩、编码,合成为64kbps至1920kbps的数字信号,经过传输网络,传至远方会场。同时,接收远方会场传来的数字信号,经解码后,还原成模拟的图像和声音信号。 视频输入设备:其包括摄像机、录像机,摄像机主要有主摄像机、辅助摄像机和图文摄像机,系统视频输入口应不少于4个。主摄像机易采用会议摄像自动追踪系统,自动摄像系统可以自动跟踪发言者(摄像机与发言单元实现同步),自动实现镜头角度的变化,改变焦距等功能,并将该发言者的个人图像,以视频信号形式送至视频及投影机,投射在大屏幕上。
视频输出设备:其包括监视器、投影机、电视墙、分画面处理器等。会议室画面的显示方式分为单画面和双画面2种,单画面显示方式:只有一台监视器显示所接收到的对端场面或人物;双画面显示方式:由一台数据终端设备的两台监视器显示对端的两个画面,一台监视器显示对端发言人图像,另一台监视器则可用于显示对端送来的图文或文件等。
音频输入/输出设备:其主要包括话筒,扬声器、调音设备和回声抑制器等。
视频解码器:其一方面对视频信号进行制式转换处理以适应不同制式系统直通;另一方面对视频信号进行数字压缩编码处理,以适应窄带数字信道的传送,还支持多点会议电视系统的多点控制单元多点切换控制。视频编解码器宜以全公共中间格式(cif)或1/4公共中间格式(qcif)的方式处理图像。在特定条件下,也可采用ctx或ctx plus等其他编解码方式,但必须与cif,qcif兼容,便于按用户的不同要求选用合适的编解码方式。
音频编解码器:其主要对模拟音频信号进行数字化编码处理,已进行传送。音频编解码器应具备对音频信号进行pcm,adpcm或ld-celp编解码的能力。
多路复用/信号分线设备:其将视频、音频、数据信号组合为传输速率为64-1920kbps的数据码流,成为用户/网络接口兼容的信号格式。
3.2数字传输网络
现使用的会议电视系统有两种:一、是itu-t最早推出基于h.320协议的专用系统,;二、是近年推出基于h.323协议的开放式系统。
(1)支持h.320协议的网络
原则上只要是提供电路交换形式的网络均可支持h.320协议。其中专用网络的特点是:
1) 网络时延小(通常在10ms以内),而且为确定时延;
2) 通常使用384bit/s带宽就可组成具有较好质量的会议电视系统;
3) 采用星型或树型网络结构支持会议电视系统。
isdn电路的特是点:
1) 采用公用交换电话网络通过拨号方式实现通信;
2) 通信速率为128384bit/s(2b通道);
3) 可以使用多个2b通道以支持高速通信,但对信道质量要求很高;
4) 通常用来支持点对点或小规模电视会议。
(2)支持h.323协议的网络
基于h.323协议的会议电视系统通常通过局域网络经IP(路由器)网络进行通信,因此除上述支持h.320协议的网络可以使用外,还可以使用帧中继和ATM网络。其中DDN电路的特点:一是通信带宽通常为选定的会议电视设备速率,再加上必要的IP开销(一般为20%);二是系统需要使用网闸以进行系统的呼叫建立与拆除、网络带宽控制等。帧中继网络除具有DDN电路特性外,该网络时延一般在10ms-100ms内,且不确定; 通信基本带宽为会议电视系统终端设备速率加上20%左右的IP开销,还应在考虑由IP分组变成帧中继分组所增加的少量开销。
3.3多点控制设备
多点控制设备设置在网络接点处,供多个地点的会议同时进行相互间的通信,工作速率为64kbps-2mbps。多点控制设备是进行多点会议电视的必须设备,主要功能是:完成多路视频/音频数据流的处理与交换,选择源数据流进行广播;同时提供多种会议控制功能。现在,许多厂商研制的多点控制设备已能够实现h.320和h.323两种协议全部兼容,升级容易,且当电视会议进行中出现网络问题时,可直接进行网络之间转换,大大提高了会议电视系统的可靠性、安全性。
4、视频会议系统的性能和质量考虑
随着视频会议供应厂家的逐步增多和产品的逐步丰富,当前不同品牌之间、甚至相同品牌的不同型号产品之间的差别都愈渐明显,如何对它们进行性能和质量识别是一个很重要的问题。从一般意义上来讲,视频会议系统的性能、质量主要取决于如下一些因素。
4.1会议电视系统对会议室的要求
完整的会议电视系统会议室规划设计除了可提供参加会议人员舒适的开会环境外,更重要的是逼真地反映现场(会场)的人物和景物等,使与会者有一种临场感,以达到视觉与语言交流的良好效果,由会议室中传送的图像包括人物,景物,图表,文字等应当清晰可辩。会议室环境要求如下:
1) 温度为18-22℃;
2) 湿度为60%-80%;
3) 换气量为每人每小时≥18立方米;
4) 环境噪声为40db;
5) 色调为浅色,禁止白色与黑色;
6) 会场照明采用人工光源,宜设计3500k色温,采用冷光源,监视器及投影机照度≤80lx;
7) 声学要求:室内应有地毯,天花板、墙壁宜装有隔音毯,窗户应采用双层玻璃,进出门应采用隔音装置;
4.2 会议室的接地要求
接地是电源系统中比较重要的问题。控制室或机房、会议室所需的地线,宜在控制室或机房设置的接地汇流排上引接。如果是单独设置接地体,接地电阻不应大于4欧姆;设置单独接地体有困难时,也可与其它接地系统合用接地体,接地电阻不应大于0.3欧姆。必需强调的是采用联合接地方式,保护地线必须采用三相五线制中的第五根线,与交流电源的零线必须严格分开,否则零线不平衡电源将会对图像产生严重的干扰。
4.3 网络要求
网络环境适应力,一般以同时支持专网、互联网、外网和内网融合应用为理想状态。
4.4 传输性能要求
会议电视系统的数据功能,一般以支持会议投票、网络调查、PPT和 FLASH 格式文件共享等数据应用为理想状态。 性价比,一般以所投入费用对应准许使用途价值比的更优化为基准,由功能力决定的准许使用途径,以及与既有 IT 资源和网络环境融合力决定的成本合适性,是关键影响项。
4.5、音视频效果要求
一般以画面多少、画面精度、声音连续性,以及是否支持投影设备配套为识别项,支持投影仪应用和指向多角度的多画面效果为理想效果。
4.6 操作简化度
一般以会议主持(主席)模式为识别项, 主席可自主且简易地控制画面(以免去专人、专机房为表现的“会议助理”功能的多余投入及不便)是理想状态。
4、结 语
随着信息时代的发展,会议电视系统将在各行业中发挥着重要的作用,它将是各行业必不可少的一部分。构建“性能稳定、功能齐全”的会议电视系统,可以概括为:定位要准确,定位系统的传输质量;设备是关键,选用高质量,且具有开放性的设备;稳定是要求,选择性能稳定可靠的传输电路、终端设备和控制设备。在日常运行维护中,需加强各相关设施的维护管理,才可以完全发挥出它的真正优势,才可以达到预期效果。