• 铁道部视频会议系统升级改造解决方案
    时间:2008-11-24   作者:陈沁   出处:互联网

    本文以铁道部为例,系统的分析了整个视频会议系统的体系,特别是针对大型国有企业在实施视频电话会议中所出现的问题做出了分析。

        一、概述
       
        铁道部是承担全国铁路运输指挥的首脑机关,下设14个铁路局,57个铁路分局和几百个站段,每天开行上万次列车,担负了全国旅客和货物运输总额的2/3以 上。如此庞大的铁路网以及如此众多的业务,需要一套运行稳定和性能优良的视频电话会议系统为运输指挥管理提供便捷及时优质的服务。

        自1995年开始,铁道部分期建成了覆盖铁道部、铁路局、铁路分局的视频会议系统。视频会议系统的建设承担了铁道部和铁路局大量的日常会议任务,铁道部与 各铁路局及各分局之间的重大工作会议,特别是对紧急突发事件和灾害发生的处理,铁路部门利用视频会议及时上传下达,协调紧急情况下的铁路运输,传达上级工 作精神。

        视频会议系统不仅为铁路部门节省了旅行开支,更重要的是它的便捷性和及时性保障了铁路运输指挥系统能充分发挥作用。随着铁道部第五次大提速和实现跨越式发 展的需要,会议视频系统的通达范围将不断扩大,现有功能需不断加强,因此,升级改造现有会议视频系统,使之成为一套运行安全稳定、图像清晰、连接便捷的会 议视频系统的需求变得越来越迫切。

        二、 铁道部会议视频系统现状和不足

        铁道部视频会议系统由一期工程(1996年建成)和二期工程(2000年建成)组成。铁道部视频会议系统一期工程采用美国VTEL公司设备,H.320协 议系统。铁道部放置MCU,铁道部和各铁路局会议室放置会议终端设备,网络采用星形连接,视频信号传输使用2Mbit/s数字专线;铁道部视频会议系统二 期工程采用中兴通讯公司设备,H.320协议系统。网络采用两级MCU级联的方式星形连接,铁道部设主 MCU、各铁路局设从MCU,铁道部、各铁路局、各分局会议室设置会议设备,共100多个会议终端设备。图1是铁路会议视频网二期工程网络拓扑图。

        铁道部视频电话会议系统采用音频和视频分别组网的方式,主要用于铁道部远程办公会议,定期和临时召开视频电话会议,大大提高了铁道部办公效率。但随着视频 会议系统的发展,原系统受其发展阶段技术和通道资源的限制,使用中存在许多的局限性和不足,主要表现在以下几方面:

       (1)MCU端口容量严重不足。VTEL设备 MCU端口容量为16,中兴设备MCU端口容量为24,目前已基本饱和,且不易扩容,满足不了铁路运输发展需要。

       (2)系统扩展性薄弱。无法向IP会议视频系统、高清晰度度会议视频系统进行扩展及其他多种业务进行整合。

       (3)图像质量不高。现有的视频会议系统,受其发展阶段技术和通道资源的限制,图像质量不高,画面不真实、模糊。

       (4)系统不够稳定。现有的视频会议终端设备,大都采用工控机,设备不够稳定,会议系统软件功能较差,网络管理不便。

       (5)唇音不同步。铁道部视频电话会议系统,采用视频和音频分别组网方式,由于传输通道、编解码方式等不同,造成唇音不同步,会议效果差。

        铁道部视频电话会议系统视频和音频分别组网是基于当时的技术条件和通道资源,由于当时会议视频设备采用的是编解码方式,造成音频质量较差;同时由于传输 2Mbit/s通道,没有自动保护路由,出现故障时会引起会议中断。因此,为了会议安全,音频仍采用原铁道部建设的音频会议视频网,它不仅连接点多面广, 一直到各站段,同时,由于有迂回路由的保护,能保证会议系统的安全。

        随着技术的发展和工作质量的提高,显然,目前此种方式的视频电话会议系统已不能满足铁路运输工作的需要,铁道部视频电话会议系统需要升级改造。

        三、 铁道部会议视频系统升级改造方案

        针对原视频电话会议系统中的不足,拟以提高清晰度度、扩充容量和提高安全可靠性作为改造会议视频系统的主要目标。同时考虑将音频采用视频传输中64kbit/s,以解决唇音不同步问题。

        目前国内外会议视频设备产品颇多,由于原视频会议系统采用中兴公司产品,因此采用中兴新一代产品做了部分实验,下一阶段将引进其他公司产品进行实验,现以中兴公司为例,介绍铁道部视频电话会议系统扩容解决方案。

        此次建设的铁道部视频会议系统具有前向兼容性和后向扩展性,为了方便地接入铁道部原有的专线视频会议系统和提升图像效果,最终采用高清晰度度会议视频系 统,并可扩展基于IP的视音频、数据、流媒体等业务,系统的建设将极大地丰富系统的可用性和实用性。同时综合考虑视频系统的中长期发展规划,在网络结构、 网络应用、网络管理、系统性能以及传输手段等各个方面适应未来视频会议和多媒体视讯系统应用的发展,建设成一个技术先进、成熟可靠、可管可用、性能优良、 灵活扩展、标准开放的综合业务应用系统。

        升级改造后的铁道部会议视频系统应是:兼容可靠的系统,完整成熟的系统,性能优良的系统,管理可用的系统,灵活扩展的系统,标准开放的系统。

        1. 具体可行性方案介绍

       (1)铁道部和各铁路局购置MCU新一代产品(8900),该产品支持H.320和H.323协议,支持高清晰度会议终端设备,系统容量大。
     
        (2)各会议室新增高清晰度会议终端设备。

        (3)铁道部至铁路局、MCU和终端设备间采用3条不同路径的具有保护的3条E1专线连接。

        (4)各铁路分局的会议终端设备仍保留原有设备,不做任何变动。
       
        2. 系统功能介绍

        (1)系统支持原有系统会议功能,包括多点会议、多组会议。

        (2)系统支持高清晰度会议视频系统与H.323、H.320系统互通。

        (3)系统具备网络扩展能力,支持各种网络,如IP、LAN、ADSL、SDH、ISDN、PSTN、DDN等。

        (4)系统超大容量的设计,128路IP接入、96路E1接入。

        (5)丰富的视音频编码算法:视频 H.261、H.263、H.263+,音频G.711、G.722、G.728,使图像和声音质量明显改善,提高视频会议质量。

        (6)实现高清晰度度图像质量,通过采用宽带视频算法,提供专业广播级图像质量,从根本上摒弃了分辨率低的局限性,适应视频技术发展趋势,使会议视频的清晰度由VCD水平跃升为DVD水平(图像分辨率提高4倍)。

        (7)会议使用、系统维护均可远程实现,具有强大远程设备管理、升级、会议管理能力。在PC机上安装控制台软件后,可远程控制多台终端,大大方便用户使用。

        (8)支持双视频流功能,支持会议影像、电脑屏幕画面进行实时传送,实现图文共传。

        (9)终端设备及MCU设备均为业界先进的系统,采用高集成度、高可靠性设计,保证系统稳定使用。

        (10)提供增强型信道备份功能,系统稳定性与可靠性大大提高,可以实现任何信道的自动升降速,绝不影响该终端继续正常的召开会议。

        四、 高清晰度度会议视频系统与原H.320会议视频系统比较

        高清晰度会议视频系统是基于H.320专线会议视频系统发展而来的,是会议视频发展的最新技术成果。采用MPEG-2图像编解码算法取代了H.261、 H.263图像编解码算法,使图像质量达到720×576(PAL)/25帧(50场)的实时广播级水平,相当于DVD的清晰度,在相同外设配置的情况下 是传统会议视频的4倍。同时高清系统完全采用H.320协议的信令体系,符合相关国际标准,可以和H.320、H.323系统数字互通互控。

       (1)高清晰度会议视频系统完全采用H.320和MPEG-2(H.262)国际标准,具有完善的会议视频功能。

        高清晰度会议视频系统完全采用H.320国际通用标准,和其他H.320系统能够实现完全的互通互控,支持主席控制等多种会议控制模式、摄像头远遥、T.120、三级级联等。

        高清晰度会议视频系统采用的核心编解码算法MPEG-2是业界最成功的编解码算法,在ITU-T的H系列标准中编号为H.262,是专门针对高质量视频应 用的一种媒体编码标准,是交互式数字视频应用中使用的最广泛的媒体编解码算法,在实时视频节目直播、远程交互访问、远程股市评论、战地采访、远程会议等方 面得到广泛应用。

        MPEG-2的编码算法支持码率范围从1.5~50Mbit/s,在广电典型节目传送时其码率为4~6Mbit/s,在一个45Mbit/s信道中同时传 输多路视频节目信号。中兴高清系统支持2~8Mbit/s速率,在8Mbit/s带宽情况下达到甚至超过广播视频节目图像质量。在2Mbit/s带宽情况 下,传统会议视频在同样分辨率下只能达到25场,而高清会议视频系统可以达到实时25帧/50场,是传统会议视频系统的两倍。

       (2)可靠的信道备份和信道自适应技术,信道可靠性是H.320 E1 2Mbit/s系统的4次方倍。

        采用自动升降速的信道自适应技术,设备在信道发生故障时能自动适应信道的减少并降低速率,在信道恢复后自动升高速率,从而保证会议的不中断。而使用一个E1信道的传统H.320系统在E1线路中断的情况下肯定会因为掉线而无法保证会议的连续性。

       (3)专利多信道处理技术,使用符合G.703国际标准的E12Mbit/s接口,对SDH传输系统没有任何特殊要求。

        充分发挥现有传输网络的潜能,通过将1个或2~4个E1接口捆绑使用,提供宽带解决方案,满足各类用户的不同需求。

       (4)高清晰度会议视频系统与传统2Mbit/s专线系统的比较。
       
        高清晰度会议视频系统是会议视频发展的最新成果,是会议视频系统发展的方向,其技术具备了国际同等水平,具有强大的生命力。这一系统的应用,将会彻底解决 现有铁道部会议视频系统的诸多弊端,全面提高会议电话服务质量,实现高质高效的图像、安全可靠的运行、简单便捷的操作、灵活自如的配置,为铁路运输指挥管 理提供有力的手段。

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