基于H.323協(xié)議的視頻會(huì)議系統(tǒng)

尼加提·阿尤甫 呂穎璇 袁驍 耿霖峰 劉鑫

【摘要】? ? 本論文首先介紹了目前主流的H.323協(xié)議以及該協(xié)議的框架;其次介紹了在根據(jù)塔里木油田現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)以及未來(lái)的規(guī)劃之上，使用H.323協(xié)議所搭建的視頻會(huì)議系統(tǒng)，該系統(tǒng)在日常維護(hù)、信息安全等方面具有穩(wěn)定的性能且可滿足塔里木油田日常開(kāi)會(huì)需求。經(jīng)過(guò)本次視頻會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和完成，使我更加了解視頻會(huì)議系統(tǒng)的運(yùn)作，提高了我的專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力。

【關(guān)鍵詞】? ? 智能信息化? ? H.323? ? 高清視頻會(huì)議系統(tǒng)

一、相關(guān)概念簡(jiǎn)介

近年來(lái)，視頻會(huì)議系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)的使用越來(lái)越頻繁，尤其是在一些較大規(guī)模的企事業(yè)單位，其在提高生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)效率、突發(fā)事件應(yīng)急指揮能力、降本增效等方面的作用有目共睹。視頻會(huì)議系統(tǒng)目前使用較廣泛的協(xié)議為SIP協(xié)議和H.323協(xié)議。這些標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生，使得不同設(shè)備制造廠商只需在標(biāo)準(zhǔn)框架的基礎(chǔ)上制造設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)共用。

正是由于這些標(biāo)準(zhǔn)的建立和完善，使得數(shù)據(jù)、視頻、圖像的傳輸不再局限于某一平臺(tái)，這為視頻會(huì)議系統(tǒng)的發(fā)展打下了至關(guān)重要的基礎(chǔ)。

1.1 H.323系統(tǒng)架構(gòu)

H.323系統(tǒng)的組成實(shí)體分為終端、網(wǎng)守（網(wǎng)關(guān)）、多點(diǎn)控制單元（MCU）。

1.2? H.323組成部分功能

網(wǎng)守用來(lái)管理各個(gè)端點(diǎn)的呼叫，網(wǎng)守可用來(lái)翻譯地址、進(jìn)行信令控制、進(jìn)行帶寬控制等。

網(wǎng)關(guān)功能：主要作用是轉(zhuǎn)換信令。

多點(diǎn)控制單元：MCU是視頻會(huì)議系統(tǒng)的核心控制組件，它包括多點(diǎn)控制器和多點(diǎn)處理器，可對(duì)多點(diǎn)會(huì)議進(jìn)行管理。所有的與會(huì)終端都要與多點(diǎn)控制器建立一對(duì)一的聯(lián)系。多點(diǎn)處理器負(fù)責(zé)處理音視頻流，所有終端的音視頻與多點(diǎn)處理器相聯(lián)。

二、視頻會(huì)議系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

系統(tǒng)在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅需要考慮當(dāng)下維護(hù)成本還需考慮未來(lái)擴(kuò)展功能，設(shè)計(jì)原則為：

（1）靈活性，軟件、硬件符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，可靈活部署;

（2）安全性與可靠性，系統(tǒng)各環(huán)節(jié)具備權(quán)限及訪問(wèn)控制機(jī)制，能長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，支持冗余備份，可靠性高;

（3）兼容性，兼容不同協(xié)議、終端類(lèi)型、帶寬、分辨率、兼容話機(jī)和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)融合通信，全場(chǎng)景全業(yè)務(wù)隨時(shí)互動(dòng)協(xié)同;

（4）可擴(kuò)展性，為今后的發(fā)展留下擴(kuò)展余地且符合國(guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

2.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

如圖1所示，在中心機(jī)房設(shè)立控制中心，在本部基地和分支機(jī)構(gòu)設(shè)立會(huì)議室。在控制中心配置多點(diǎn)控制單元（MCU）、DMA服務(wù)器（網(wǎng)守）、資源管理服務(wù)器、會(huì)議管理平臺(tái)、錄播服務(wù)器。本部基地和分支機(jī)構(gòu)設(shè)立會(huì)議室，配置會(huì)議終端。

視頻會(huì)議系統(tǒng)控制中心容量按滿足至少180路1080P/60fps會(huì)場(chǎng)接入考慮，平臺(tái)支持錄制、直播、點(diǎn)播、公私網(wǎng)穿越、統(tǒng)一管理、分級(jí)分權(quán)組會(huì)等功能。部署高端視頻會(huì)議終端和音視頻集成設(shè)備，簡(jiǎn)化操作，保障端到端整體優(yōu)質(zhì)會(huì)議效果。視頻會(huì)議系統(tǒng)的通信依托塔里木油田內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。

2.3視頻會(huì)議系統(tǒng)控制中心

1.視頻會(huì)議系統(tǒng)在中心機(jī)房設(shè)立控制中心，包括多點(diǎn)控制單元（MCU）、DMA服務(wù)器（網(wǎng)守）、資源管理服務(wù)器、錄播服務(wù)器等。控制中心可實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)統(tǒng)一門(mén)戶訪問(wèn)、統(tǒng)一域管理、統(tǒng)一用戶管理、統(tǒng)一設(shè)備管理、統(tǒng)一資源管理、統(tǒng)一報(bào)表管理及統(tǒng)一運(yùn)維管理。

2.多點(diǎn)控制單元（MCU），MCU負(fù)責(zé)將所有分會(huì)場(chǎng)的碼流進(jìn)行處理和轉(zhuǎn)發(fā)，將各分會(huì)場(chǎng)圖像匯聚到主會(huì)場(chǎng)，用戶可以隨時(shí)調(diào)取會(huì)議畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)指揮決策，并提供優(yōu)質(zhì)的視頻會(huì)議效果。為保證MCU的穩(wěn)定性和安全性，MCU支持云化資源池備份、電源備份、負(fù)載均衡、多機(jī)房異地容災(zāi)。MCU支持多分屏，每個(gè)圖像是可以指定的，也可以通過(guò)語(yǔ)音激勵(lì)的方式呈現(xiàn)。本設(shè)計(jì)的雙流技術(shù)采用H.239協(xié)議，人物（People）視圖采用1080P 30幀/秒圖像清晰度傳送，通過(guò)第二路電腦輸入1080P 30幀/秒格式傳送內(nèi)容，可以采用硬件的方式，用戶將電腦連接在設(shè)備的HDMI接口上。終端上也有HDMI接口，供用戶接入電腦以便完成聲音和圖像的輸入。用戶只需要用遙控器按下“內(nèi)容”按鈕，即可發(fā)送本地雙流至遠(yuǎn)端，遠(yuǎn)端通過(guò)顯示器可呈現(xiàn)出畫(huà)面和雙流。H.239雙流技術(shù)是可以通過(guò)多級(jí)MCU級(jí)聯(lián)的，支持所有類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)。

3. DMA服務(wù)器相當(dāng)于H.323協(xié)議中的網(wǎng)守，除此之外還可以完成對(duì)各級(jí)管理員賬戶及權(quán)限的分配。

4. 資源管理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)對(duì)全網(wǎng)軟硬件的資源管理且可以針對(duì)用戶下發(fā)配置。

5.會(huì)議管理平臺(tái)負(fù)責(zé)會(huì)議的預(yù)約、控制等功能。會(huì)議管理平臺(tái)可根據(jù)行政級(jí)別分權(quán)管理會(huì)議。會(huì)議軟件系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，具備獨(dú)立的服務(wù)器，通過(guò)web方式訪問(wèn)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)層級(jí)分級(jí)分權(quán)進(jìn)行管理，也可以提供統(tǒng)一管理、集中控制。系統(tǒng)支持資源管理、會(huì)議管理、報(bào)表統(tǒng)計(jì)、告警維護(hù)、設(shè)備批量升級(jí)和配置、網(wǎng)絡(luò)線路實(shí)時(shí)監(jiān)控等特性。

6.錄播服務(wù)器支持標(biāo)準(zhǔn)的H.323協(xié)議，通過(guò)不同的權(quán)限用戶可下載或在線收看不同的往期會(huì)議錄制視頻。

三、視頻會(huì)議系統(tǒng)的應(yīng)用

從目前的使用情況來(lái)看，視頻會(huì)議系統(tǒng)建成后，基本達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)，音視頻的傳輸以及雙流的傳輸均正常，在參會(huì)會(huì)場(chǎng)較多的情況下（不超過(guò)200個(gè)）基本可以滿足開(kāi)會(huì)需求。

四、結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)信息化技術(shù)的發(fā)展，過(guò)去的數(shù)據(jù)交流方式已無(wú)法滿足現(xiàn)在用戶的各種需求，他們迫切的希望有一種集音頻、視頻、數(shù)據(jù)于一體的多媒體互動(dòng)交流方式，而視頻會(huì)議技術(shù)的迅速發(fā)展正契合了用戶的需求。通過(guò)視頻會(huì)議技術(shù)，我們可以不受時(shí)間、地點(diǎn)的影響，隨時(shí)隨地進(jìn)行數(shù)據(jù)、聲音、視頻的傳輸。

塔里木油田探區(qū)覆蓋面積極大，對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)的需求十分迫切，視頻會(huì)議系統(tǒng)的建成從降本增效、維穩(wěn)安保、疫情防控、應(yīng)急指揮等多個(gè)方面為工作帶來(lái)了諸多便利。本課題中主要完成了如下基本工作：

（1）對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程以及所使用的技術(shù)進(jìn)行了深入的研究分析，尤其是H.323協(xié)議。

（2）從油田的需求出發(fā)，深入分析了視頻會(huì)議系統(tǒng)的功能需求。

（3）視頻會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

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