段永良，趙麗娜

(中國(guó)傳媒大學(xué)南廣學(xué)院，江蘇南京 211172)

隨著數(shù)字技術(shù)和視頻會(huì)議技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，人們對(duì)于視覺(jué)效果越來(lái)越重視，使用者對(duì)于視頻系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高——已經(jīng)由最初簡(jiǎn)單的“看得見(jiàn)”發(fā)展成為現(xiàn)在的“看得清”。在一些專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域，“高清”的應(yīng)用是必須的，如遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻監(jiān)控、手術(shù)示教等，因此，高清將是會(huì)議電視發(fā)展的必然趨勢(shì)。

圖1 高清會(huì)議電視系統(tǒng)原理圖

1 高清會(huì)議電視系統(tǒng)組成與關(guān)鍵技術(shù)

高清會(huì)議電視系統(tǒng)分為中心機(jī)房、主會(huì)場(chǎng)、分會(huì)場(chǎng)等幾個(gè)部分。高清會(huì)議電視終端將輸入的攝像機(jī)、輸出的視頻、傳聲器、輸出的音頻、傳真和圖文系統(tǒng)、輸出的數(shù)據(jù)、控制系統(tǒng)、輸出的端到端命令等進(jìn)行編碼復(fù)用后形成數(shù)據(jù)包，輸出到多點(diǎn)控制器(MCU)轉(zhuǎn)發(fā)到其他各會(huì)場(chǎng)［1-2］。其他會(huì)場(chǎng)的數(shù)據(jù)包通過(guò)高清會(huì)議電視終端解復(fù)用，分別還原成顯示系統(tǒng)需要的視頻、擴(kuò)聲系統(tǒng)需要的音頻、傳真和圖文系統(tǒng)需要的數(shù)據(jù)、控制系統(tǒng)需要的端到端命令。傳輸順序按優(yōu)先級(jí)排列為:音頻→視頻→端到端命令→數(shù)據(jù)。其原理圖如圖1所示。

高清會(huì)議電視系統(tǒng)中，一般有1個(gè)主會(huì)場(chǎng)和多個(gè)分會(huì)場(chǎng)。開(kāi)會(huì)時(shí)，主會(huì)場(chǎng)的攝像頭進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拍攝，并以s-video信號(hào)的形式傳送給主會(huì)場(chǎng)的終端，之后，主會(huì)場(chǎng)的終端將攝像機(jī)傳來(lái)的信號(hào)分為2路:一路以VGA信號(hào)的形式進(jìn)入主會(huì)場(chǎng)的VGA矩陣中，經(jīng)過(guò)處理之后，又繼續(xù)以VGA信號(hào)的形式傳遞到顯示器顯示圖像;另一路通過(guò)局域網(wǎng)將攝像頭和傳聲器采集的視、音頻信號(hào)傳輸?shù)街行臋C(jī)房的視頻服務(wù)器中，經(jīng)過(guò)工作站處理并由錄播服務(wù)器錄制之后，再通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)將視、音頻信號(hào)傳遞到各個(gè)分會(huì)場(chǎng)。與此同時(shí)，各個(gè)分會(huì)場(chǎng)的音、視頻信號(hào)也會(huì)通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)街鲿?huì)場(chǎng)，并在經(jīng)過(guò)主會(huì)場(chǎng)終端處理之后，分別以音頻信號(hào)、視頻信號(hào)形式傳送到音箱和顯示器。主會(huì)場(chǎng)與分會(huì)場(chǎng)拓?fù)鋱D如圖2所示。

主會(huì)場(chǎng)相對(duì)于分會(huì)場(chǎng)來(lái)說(shuō)，所涉及的設(shè)備要多一些，主要有攝像機(jī)、VGA矩陣、AV矩陣、視頻會(huì)議終端、管理中控機(jī)、顯示器及音頻設(shè)備等，其中，VGA矩陣、AV矩陣和管理中控機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)連接中的核心設(shè)備。

高清會(huì)議電視技術(shù)涉及到很多方面，其關(guān)鍵技術(shù)主要有以下幾項(xiàng):

1)多點(diǎn)控制技術(shù)

圖2 主會(huì)場(chǎng)與分會(huì)場(chǎng)拓?fù)鋱D

會(huì)議電視是一種多點(diǎn)之間雙向通信的業(yè)務(wù)，目前多點(diǎn)訪(fǎng)問(wèn)會(huì)議電視信號(hào)的切換必須由專(zhuān)用的切換設(shè)備多點(diǎn)控制單元(MCU)來(lái)完成。MCU對(duì)視頻信號(hào)采用直接分配的方式，切換到它所連接的所有會(huì)場(chǎng)。

2)傳輸與接口技術(shù)

高清會(huì)議電視還要借助通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。目前通信網(wǎng)絡(luò)有多種類(lèi)型，高清會(huì)議電視系統(tǒng)必須根據(jù)不同的信道、網(wǎng)絡(luò)傳輸性能來(lái)選擇網(wǎng)絡(luò)、傳輸多媒體數(shù)據(jù)，用戶(hù)則根據(jù)不同的接口分別進(jìn)行連接，常見(jiàn)接口一般有并行接口、串行接口、磁盤(pán)接口、SCSI接口、USB接口等。

高清會(huì)議電視系統(tǒng)對(duì)畫(huà)面質(zhì)量要求比較高，其接入的網(wǎng)絡(luò)寬帶要能夠滿(mǎn)足呈現(xiàn)高清畫(huà)面的需求，目前高清互動(dòng)會(huì)議電視要求的最低數(shù)據(jù)傳輸速率為1 Mbit/s。為達(dá)到更好效果，數(shù)據(jù)傳輸速率要達(dá)到2 Mbit/s以上。

3)視頻壓縮技術(shù)

高清會(huì)議電視采用數(shù)字信號(hào)進(jìn)行傳輸，數(shù)字化后的多媒體數(shù)據(jù)量大，因此必須在保證一定圖像和聲音質(zhì)量的前提下，尋求一種更有效的壓縮算法。高清視頻編解碼協(xié)議采用H.264。

2 系統(tǒng)連接與故障處理

在高清會(huì)議電視系統(tǒng)中，視頻終端是非常重要的設(shè)備，而高清編解碼器則是視頻終端的核心器件。本系統(tǒng)采用Polycom HDX 9002型視頻終端和Polycom HDX高清編解碼器。

2.1 HDX高清編解碼器接口

Polycom HDX高清編解碼器是編解碼器中功能比較齊全的一款設(shè)備，背部有豐富的端口接口。其中，包含3個(gè)視頻輸出接口、4個(gè)視頻輸入接口、4個(gè)音頻輸入接口、2個(gè)音頻輸出接口，這些接口根據(jù)其功能進(jìn)行劃分，可以分為主視頻接口、主音頻接口、輔助音視頻接口、網(wǎng)絡(luò)接口和控制接口。

主視頻接口主要是由BNC、DVI和DCI接口組成，各接口在終端的選單中又都可以選擇多種信號(hào)格式，如HDMI，DVI，YpbPr，RGBHV，RCA，S-Video，因此，設(shè)備實(shí)際的接入能力更強(qiáng)。

主音頻接口主要由鳳凰接口和專(zhuān)用傳聲器接口組成，方便與各類(lèi)音響設(shè)備的連接。鳳凰接口可以無(wú)損耗地轉(zhuǎn)接成RCA(蓮花)音頻接口或者鏡像饋電XLR(卡農(nóng))傳聲器接口。

輔助音視頻接口主要是由DVI視頻接口、BNC視頻接口和鳳凰音頻接口組成。各個(gè)接口在終端選單中都可以選擇多種信號(hào)格式，如 DVI，VGA，YpbPr，RGBHV，RCA，S-Video。

網(wǎng)絡(luò)接口主要由RJ-21模擬電話(huà)接口、RJ-45網(wǎng)絡(luò)接口和專(zhuān)用擴(kuò)展網(wǎng)絡(luò)接口構(gòu)成。它使設(shè)備具有了模擬電話(huà)接入功能，同時(shí)，還可以連接IP網(wǎng)絡(luò)或者擴(kuò)展的ISDN BRI，ISDN PRI，E1/T1，V.35 網(wǎng)絡(luò)。

控制接口主要由專(zhuān)用紅外接口和DB9控制接口構(gòu)成。紅外擴(kuò)展接口可以連接輔助紅外接收設(shè)備，從而使紅外接收范圍擴(kuò)大。此外，DB9接口也可以連接多種輔助控制設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)多種控制。

2.2 HDX高清編解碼器連接

1)主視頻接口連接

HDX終端尺寸為標(biāo)準(zhǔn)的19 in(1 in=2.54 cm)，可以直接將其安裝到標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜內(nèi)。HDX高清編解碼器可以連接多種設(shè)備，如攝像機(jī)、顯示器等。當(dāng)HDX高清編解碼器與顯示器連接時(shí)，可以通過(guò)一根同軸電纜進(jìn)行連接，BNC電纜的一端有5個(gè)連接頭，分別用于接收紅、綠、藍(lán)、水平同步和垂直同步信號(hào)，它要插在顯示器上，而同軸電纜的另一端則只有一個(gè)DVI接頭，是用來(lái)輸出視頻信號(hào)的，它將插在HDX高清編解碼器的DVI接口上。當(dāng)連接攝像頭時(shí)，采用專(zhuān)用的視頻線(xiàn)進(jìn)行連接，一端插在HDX高清編解碼器背部的DCI接口上，而另一端則與攝像機(jī)進(jìn)行連接。HDX高清編解碼器的背部還有一個(gè)RJ-45的標(biāo)準(zhǔn)接口，它將與網(wǎng)線(xiàn)連接。其主視頻連接圖如圖3所示。

圖3 主視頻連接圖

2)主音頻接口連接

在高清視頻會(huì)議系統(tǒng)中，有很多音頻設(shè)備，如傳聲器、功放等，這些設(shè)備也都要連接到HDX高清編解碼設(shè)備上［3-4］。當(dāng)連接全向傳聲器時(shí)，采用專(zhuān)用傳聲器線(xiàn)纜，一端連接全向傳聲器，另一端則連接在HDX高清編解碼器的數(shù)字傳聲器接口上。當(dāng)連接鵝頸傳聲器時(shí)，與連接全向傳聲器時(shí)有所不同，先將傳聲器連接在傳聲器主機(jī)上，再將傳聲器主機(jī)與HDX高清編解碼器進(jìn)行連接，傳聲器主機(jī)的一條線(xiàn)纜連接HDX高清編解碼器的音頻輸入端口，另一根線(xiàn)纜則連接音頻的輸出端口，而且音頻的輸出端口還要與功放、音響等設(shè)備進(jìn)行連接，這樣才能使聲音播放出來(lái)。至于輔助控制設(shè)備的連接，則是用DB9串行線(xiàn)纜進(jìn)行連接。其主音頻連接圖如圖4所示。

圖4 主音頻連接圖

3)輔助音視頻接口連接

輔助音視頻接口可以與很多設(shè)備進(jìn)行連接，當(dāng)DVD或者VCR作為輸出設(shè)備連接時(shí)，有2條連接線(xiàn)纜，一條線(xiàn)纜與HDX高清編解碼器2-BNC端口相連，另一條線(xiàn)纜則與音頻的輸出端口相連;當(dāng)DVD或者VCR作為輸入設(shè)備連接時(shí)，也有兩條連接線(xiàn)纜，一條線(xiàn)纜與HDX高清編解碼器音頻的輸入端口相連，而另一條線(xiàn)纜則與HDX高清編解碼器音頻的輸出端口相連。輔助音頻接口還可以與筆記本和管理主機(jī)連接，當(dāng)它與筆記本相連接時(shí)，筆記本則通過(guò)線(xiàn)纜與HDX高清編解碼器的DVI端口連接;當(dāng)管理主機(jī)與HDX高清編解碼器連接時(shí)，管理主機(jī)則通過(guò)一根線(xiàn)纜與IO接口相連。另外，輔助控制設(shè)備的連接則是DB9串行線(xiàn)纜，其輔助音頻接口如圖5所示。

圖5 輔助音視頻連接圖

4)網(wǎng)絡(luò)接口連接

HDX高清編解碼器有一個(gè)RJ-21接口，它可以與普通電話(huà)網(wǎng)絡(luò)連接。另外，HDX高清編解碼器有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，可以擴(kuò)展 ISDN BRI，ISDN PRI，E1/T1，V.35 等網(wǎng)絡(luò)接口。其網(wǎng)絡(luò)接口連接如圖6所示。

圖6 網(wǎng)絡(luò)接口連接圖

5)控制接口連接

HDX高清編解碼器有2個(gè)控制端口，這2個(gè)端口的連接一般采用DB9串行線(xiàn)纜與輔助控制設(shè)備連接。如筆記本可以通過(guò)DB9串行線(xiàn)纜與IO口進(jìn)行連接，而紅外線(xiàn)控制的設(shè)備亦可以通過(guò)DB9串行線(xiàn)纜與HDX高清編解碼器連接。其控制端口連接如圖7所示。

2.3 使用注意事項(xiàng)

在會(huì)議電視系統(tǒng)使用過(guò)程中，有很多需要注意的細(xì)節(jié)。

1)開(kāi)會(huì)前，合理選擇攝像機(jī)和傳聲器位置，傳聲器要遠(yuǎn)離噪聲源，攝像機(jī)鏡頭要避開(kāi)逆光。

圖7 控制端口連接圖

2)開(kāi)會(huì)時(shí)，鏡頭前不能有人遮擋，鏡頭要相對(duì)穩(wěn)定。發(fā)言人能夠正對(duì)傳聲器、不必手持傳聲器，距傳聲器距離0.5 m為最佳。

3)會(huì)議電視的設(shè)備應(yīng)放置在固定位置，要注意保護(hù)鏡頭，不能用手轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭，用完攝像機(jī)要蓋上攝像機(jī)鏡頭蓋。除此之外，系統(tǒng)的設(shè)備不要隨意拆卸，并且嚴(yán)禁暴曬設(shè)備。

2.4 常見(jiàn)問(wèn)題分析

高清會(huì)議電視系統(tǒng)在使用過(guò)程中會(huì)遇見(jiàn)很多問(wèn)題，需要工作人員根據(jù)各種故障現(xiàn)象細(xì)心地分析原因、檢查設(shè)備、發(fā)現(xiàn)故障部位并解決故障。

1)攝像機(jī)顯示畫(huà)面無(wú)彩色

這是由于攝像機(jī)沒(méi)有正確選擇視頻信號(hào)類(lèi)型引起的，需要進(jìn)入攝像機(jī)選單更改輸入類(lèi)型。

2)攝像機(jī)鏡頭無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)

這是由于攝像機(jī)沒(méi)有選擇近端或者攝像機(jī)鏡頭沒(méi)有連接線(xiàn)纜或連接電纜不正確引起的，一是要點(diǎn)擊遙控器近端按鈕，二是要檢查鏡頭連接線(xiàn)纜。

3)攝像機(jī)畫(huà)面很亮

這是由于打開(kāi)了逆光補(bǔ)償或鏡頭處于逆光位置引起的，需要關(guān)閉逆光補(bǔ)償或轉(zhuǎn)動(dòng)鏡頭避開(kāi)逆光位置。

4)顯示器出現(xiàn)藍(lán)屏

這是由于顯示系統(tǒng)沒(méi)有正確選擇信號(hào)源引起的，需要重新選擇信號(hào)源或更改顯示設(shè)備顯示類(lèi)型。

5)顯視器顯示畫(huà)面無(wú)彩色

這是由于顯視器沒(méi)有正確選擇視頻信號(hào)類(lèi)型引起的，需要進(jìn)入顯視器選單更改輸入類(lèi)型。

6)顯視器看不到PC畫(huà)面

這是由于沒(méi)有正確選擇圖像顯示位置引起的，需要設(shè)置成雙顯仿真方式并進(jìn)入監(jiān)視器選單選擇圖形顯示位置。

7)本地聽(tīng)到自己的聲音

這是由于本地音頻輸出線(xiàn)纜連接錯(cuò)誤引起的，需要將音頻線(xiàn)纜改接到主音頻輸出。

8)分會(huì)場(chǎng)聽(tīng)不到聲音

這是由于音頻設(shè)置不正確或沒(méi)有打開(kāi)傳聲器引起的，需要進(jìn)入音頻設(shè)置進(jìn)行正確選擇或打開(kāi)傳聲器，確認(rèn)傳聲器指示燈亮起。

3 結(jié)論

會(huì)議電視系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、多點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的在線(xiàn)視頻會(huì)議，還可以在線(xiàn)提供各種培訓(xùn)，提高培訓(xùn)人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和業(yè)務(wù)水平;對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，也能讓外地客商通過(guò)會(huì)議電視系統(tǒng)直觀地了解企業(yè)實(shí)況和最新產(chǎn)品，把企業(yè)面貌和產(chǎn)品信息第一時(shí)間清晰地傳達(dá)給客戶(hù)。在節(jié)省企業(yè)費(fèi)用支出的同時(shí)，也有利于企業(yè)業(yè)務(wù)的開(kāi)展。要發(fā)揮好會(huì)議電視系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，一是要保證系統(tǒng)安裝調(diào)試的工程質(zhì)量，二是要做好系統(tǒng)日常技術(shù)維護(hù)工作。

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［1］李棟，李媛敏，張秋華，等.1080p高清視頻會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用案例［J］.電視技術(shù)，2010，34(10):110-113.

［2］張常亮，馬渝勇，劉一謙，等.基于MCU級(jí)聯(lián)的省-市-縣三級(jí)高清視頻會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［J］.電視技術(shù)，2012，36(9):137-141.

［3］何定海.視頻會(huì)議系統(tǒng)的新型音視頻組網(wǎng)方式探討［J］.電聲技術(shù)，2008，32(11):72.

［4］彭妙顏.基于數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的會(huì)議系統(tǒng)技術(shù)［J］.電聲技術(shù)，2007，31(10):11-13.