远程答辩系统在科技管理工作中的研究与应用

2020-02-21 08:49荆振
电子技术与软件工程 2020年13期
关键词:录播视频会议音频

摘要:本文以运用基于IP网络技术的高清视频会议系统实现远程答辩系统在科技项目管理工作中的研究与应用。提出了如何运用计算机网络技术、信号处理技术、数据传输等技術组建答辩系统,并对视频答辩的未来提出展望。

关键词:视频会议技术;H.32 3;远程答辩系统

1 视频会议技术国内外现状

答辩系统的组建核心框架是视频会议系统,国外早在上世纪70年代,就对视频会议系统开始了研究工作,有许多知名的国际公司例如Ploycom、VCON、TANDBERG、VTEL等,硬件与软件的视频会议系统都得到了很广泛的应用;早期视频会议的图像数据和声音数据都是模拟信号,它们需要经过带宽为6MHz的非数字的模拟信道,使用的模拟线缆传输信号传输到另一端的视频会议场地。自1980年以后,视频传输协议与国际标准逐渐的开始完善。视频会议系统开始快速发展阶段。紧接着互联网开始迅猛发展,相关的网络通信传输协议方面也随之完善,国际电信联盟ITU-T特别为视频会议制定通信标准:H.323网络信息通讯协议诞生,因特网工程任务组IETF同时也为多媒体通信方面制定了会话初始协议SIP。在音频的音频压缩和解压缩方面:国际电信联盟的G.7xx经历了3kHz -7kHz的音频编码过程,频宽技术发展到了高保真时代。视频编码方面,国际电信联盟的H.264对IP (lntemet Protocol)网络进行了充分研究,结合自身特点实现了在传输过程较低的情况下,也能达到视频效果的最优质的效果,现如今在视频会议1080P已经是主流趋势,并逐渐取代传统模拟方式的视频会议。

国内相关视频会议的研究起步较晚,由于我国企业特点是中小型企业偏多,在国内从事这方面的系统研发的公司主要有华为、中兴、小鱼易连、思科等。目前的视频会议大多遵循H.323标准。

1.1 H.32 3通讯协议

H.323通讯协议是一种音视频传输协议(如表1所示),是由一组协议构成的,配合音视频信号编码具体功能包括:解码、封包、信令收发、控制,以及负责数据能力交换的信令。

H.323协议族提供了iP网络在内的所有分组数据通信交换的数字媒体通信协议及国际标准规范。在H.323国际规范及标准下,我们可在远程视频答辩系统上充分运用到H.323的数字音频、视频、数据,实现点到点或多点多媒体数字通信。而答辩系统也采用了H.225.0/H.245(终端控制的协议)主要用于视频会议终端建立呼叫功能。

视频会议系统的主要框架结构是由H.323国际标准建立的,其中功能包括:会议视频会议终端、输入摄像设备、音频设备和数据传输协议、多媒体网络通信控制等功能。网络数据接口包括:会议视频会议终端、网关、多点控制器,而多点控制器又链接多点处理器以及多点控制单元MCU构成。端点具有接收和发送呼叫功能,多媒体信息流的生成或终结都在端点。

1.2 H.32 3信令

H.323具备点对点或者多点的音视频数据通信能力,能够在最大程度上提供双向多媒体通信工作。同时还具备以下功能单元:控制单元、H.225标准、以及音视频的编码单元、分组数据网络接口。

1.3 TCP/IP协议

TCP/IP网络协议是IP网络通信协议的基础,视频会议系统在进行多媒体数字信号传输时,采用RTP传输协议(REAL-TIMETransport ProtocoD可有效保障数据传送的实时性。但因特网协议IP(lntemet Protoco1)和传输控制协议TCP(Transmission ControlProtocol)虽说历经数年发展,但依旧是现在主流核心通讯协议。当然也得提一提UDP与TCP,其功能包括:TCP无需对流量进行控制或者应用程序进行排序操作,UDP主要用于面向查询、应答服务等功能。从OSI开放式系统互联模型方面来说,TCP/IP的结构由这4层组成:

(1)应用层为用户提供FTP、SMTP、DNS等服务。

(2)传输层主要是TCP和UDP的两个主要协议。

(3)网际互连层主要是IP、互联网管理协议、和互联网控制报文协议。

(4)网络接入层主要是ARP寻址解析工作。

2 远程答辩系统实际运用

以某中心评审答辩为例,运用上述技术标准的可行性,采用PLOYCOM公司一体化的端到端解决方案及设备,可以保证答辩系统成功运行。

某中心自2010年承担答辩评审建设工作,答辩评审系统需要一套成熟完善的系统设计方案,满足日常答辩评审工作需要。要求形成一套科学、规范、高效的管理体系。

在充分了解日常视频会议需求后,由此将进行具体的系统设计和设备选型。

2.1 系统设计

根据需要,评审与答辩会场各设8个视频会议终端,共计16台;具体流程(如图1所示)答辩会内设视频会议终端(支持H.323所需技术协议)、摄像头(负责发送人物图像信号)、显示器(同步显示PPT内容画面)、攻防(播放音频信号)、其中计算机(发送内容信号);评审室内设会议终端、显示器、评审所需笔记本(用于登录管理信息系统进行评分、写评语等)、扬声器及功放设备(用于声音流的播放)评审专家通过答辩人上传的答辩PPT及个人情况数据,以及答辩人演讲、答疑综合情况后,通过计算机登录管理信息系统进行打分和编写评语。这里值得一提的是,所有点到点的视频会议终端组会工作交由MCU多点控制器完成,并同时连接会议录制系统进行同步录制,方便答辩过程中直播答辩画面,也可在会后调取、下载、点播录播视频文件。线缆方面:答辩系统所有线缆及交换设备均采用以太网全千兆高速交换(负责TCP/IP进行数据封装传输)可保障视频、音频数据传输时的稳定可靠性。

2.2 核心配置

2.2.1 MCU RMX 1800

PloycomMCU RMX 1 800设在机房中心网络。多点控制单元(MCU)是多点视频会议汇聚的核心單元,可控制每一个视频会议的连接点,同时还负责切换会场和会议管理等多方面功能。上连评审会场,下连答辩会场,提供了36路的视频会议终端接入,即每个链路都可用4Mbps速率,和IP语音(VOIP)终端接入。PloycomMCU RMX 1800通过自适应10/100/1000M RJ-45以太网接口链接到网络核心交换机上.可确保所有终端都有足够多的带宽,使网络通信质量得到可靠保障,简而言之,MCU为整个视频会议系统最为核心的部分。

MCU可以用来组建各类会议,预约各类视频会议,并可以查看MCU硬件信息,包括许可使用情况、硬件情况、丢包率、连接速率等,还可以控制答辩或评审会场设备的链接情况,比如:静音、链接组会、查看与会者等,在MCU上系统内可以通过会议管理系统建立各种类型的会议,也可以对会议进行链接或挂断、点名、静音等操作。会议管理模版可对其进行速率调解、可强制控制每一个会场使用速率,从而起到在带宽较低的情况下,也能传送很优质的画面与音频数据流。同时在与会者管理中可增加多个分会场,比如:在评审室与答辩室之间架设观评室,用于领导监督整个会议中有无违纪行为。并mcu同时链接录制服务器确保会议在召开过程中,也能同步录制高清视频文件,供日后文件调取、数据留存。

2.2.2 Ploycom录播服务器

选择1台Ploycom高清录播服务器,放置在中心机房,通过RJ-45全千兆网线与MCU多点控制单元相连,通过高清录播服务器和MCURMX 1800以及网络内所有GROUP-550系列视频会议终端的数据无缝融合,可以实现答辩过程中答辩人的视频流与声音流和计算机的画面的录制功能,同时还能提供web界面的操作,功能包括视频的直播和视频会议终端的点播下载等操作。录播服务器最大允许200人在线同时收看视频会议,可提供视频流和音频流(H.239双流内容)的同步录制、可以将答辩和评审会场的声音与图像、汇报文档(PDF、PPT)等内容,录制到一个视频文件中,录播系统可支持单个或多个会议录制功能。最后可将视频文件转录格式为MP4格式。

2.2.3会议终端:Ploycom Group-550

Ploycom Group-550广泛适用于各种会议室中,拥有国际主流的接口:HDMI、VGA、SDI等,使其可以满足各种类型的会议。强大的处理性能、简捷的用户界面,为评审答辩能够带来很好的使用体验。Ploycom Group-550国际通用的机架式设计,适用于各种会议的安装与使用,丰富的音视频接口,提供各种需求的接入需求。采用简单的、易懂的操作系统和专业芯片均符合H.323,可满足远程答辩系统的各种会议需求。

3 结论与展望

通过运用IP网络的通信协议、H.323、数据协议分层模型等技术组建的答辩系统,具有实用性、稳定性、可扩展性等特点。有了答辩系统的会议形式,可降低答辩评审各方的会议组织、差旅费用,从而降低评审主办、答辩人员的成本。随着互联网时代的来临,远程答辩系统会有更加广阔的应用空间,内容也会涉及多个领域,例如:医疗诊断、刑事审讯等方面。相信此类技术会有更广阔的未来得以利用。

参考文献

[1]薛瑞.对工业自动化系统中远程集中控制管理的研究[J].探索科学,2019 (05):390-391.

[2]范伟锋.远程自动化集控系统在集中供热管理中的应用[J].中国科技投资,2018,000 (023):227.

作者简介

荆振(1983一),男,吉林省长春市人。大学本科学历。研究方向为计算机技术、系统集成。

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