基于无线通信技术的多班组协同作业会议系统分析

李莉　王冰　邵海涛

电力生产大都为野外多工种多班组作业，相互间的沟通协调非常重要。基于无线通信技术的多班组协同作业会议系统主要研究的是野外工作环境下如何通过无线便携式终端设备实现音视频信号的采集和传输，从而解决调度台与作业班组之间以及各班组相互之间的实时沟通交流的问题。

【关键词】无线通信技术 多班组协同作业会议系统

如今电子信息技术、计算机技术和通信技术正飞速发展，这为音视频会议系统的发展提供了技术保证。视频技术在工业、军事和民用领域正发挥着不可忽视的作用。相对单一的图像来说，连续的图像序列——视频具有表达客观事物更加直观、生动、形象，信息内容更加丰富等优点。

1 音视频会议系统的发展

音视频会议系统大致经历了以下几个发展阶段：

（1）最早的音视频会议系统是采用模拟方式传输的，但由于在模拟微波（或同轴电缆等）线路上传输一路模拟视频会议信号所需带宽为6MHz，相当于占用960个电话线路的带宽，在运营成本上是较昂贵的，因此其商业推广应用受到很大的限制。

（2）1990年11U—T发布了用于ISDN、El、T1上的群视频会议标准协议H.320，H.320协议是应用最早、最为成熟的协议，为视频会议领域的标准化发挥了巨大的作用。

（3）1996年5月ⅡU-T制定了在分组交换网络上工作的视频会议的标准H.323，支持H.323协议的网络视频会议系统是一种集中式、紧耦合会议系统，其显著特点是引入了多点控制单元MCU（Multipoint Control Unit），由MCU将一个发送者的音视频分别独立地以IP单播（Unicast）方式转发给多个接收者来实现多点交互，其好处是对会议成员的管理方便，但这将导致系统开销和网络负担随用户数的增加而迅速增大，令系统无法进行大规模扩展。

（4）1998年9月，ITU（International Telecommunications Union）在H.323的基础上制定了松祸合扩展协议H.332，该协议在网络层使用坤组播技术，采用分布式松耦合的系统结构，较好地解决视频会议系统的规模扩展问题。

（5）近年来，流媒体广播技术越来越多的应用于视频会议系统。大部分广播会议，如网上路演、采访、现场会等，能够为用户传输多媒体信息，是对传统视频会议功能的扩展。

2003年3月，ITU-T视频编码专家组（VCEG）和ISO/IEC MPEG（Motion Pieture Expert Group）组成的联合视频专家组正式公布了H.264视频压缩标准。H.264是新一代低比特率视频标准，与现有的任何标准相比，它有着更高的压缩性能，能够在较低带宽提供高质量的图像传输，对网络传输有更好地支持。具体讲，与MPEG-4相比，在相同视频质量下，采用H.264标准能降低码率50%左右；在相同码率下，其信噪比明显提高。而且，H.264的授权费用更加合理，受到广泛的重视和欢迎，具有广阔的应用前景，比如实时视频通信、Intemet视频传输、视频流媒体服务等，它被认为是最具发展潜力的新一代视频压缩编码技术。

2 音视频会议系统现状分析

随着科技的发展和社会的进步，音视频会议系统不断应用到社会的各行各业，日益受到人们的关注。在我国从事软件视频会议系统研发的公司主要有瑞福特、V2、网动、山大联润等。瑞福特公司整合了H.323标准，允许H.323终端参加会议，并且支持手机、电话的接入，为用户提供了一个统一的、完整的网络多媒体通信应用解决方案。V2在多路混音以及消除背景噪音方面做得非常出色，V2拥有专利技术的“基于前向纠错的网络音频抗丢包算法”使得在网络丢包率达到10%时声音仍保持清晰连贯而不停顿。

目前的商业化的视频会议大多遵循H.323标准。这是因为H.323标准的成熟性，有助于诸多软件供应商开发性能稳定的设备，并且有利于不同的供应商之间消除互操作性中出现的问题，并在市场上推出各种支持H.323标准的设备。缺点是当客户端增加时，由于服务器CPU处理能力、内存、网络带宽的限制，会使会议质量明显下降。

SIP基于现有的IP网络协议提供多媒体业务的协议，是一个分散式协议，它将网络设备的复杂性推向网络边缘，需要相对智能的终端，协议也比较简单。优点包括：该协议具有可扩展特性，可以轻松定义并迅速实现新功能；缺点是问世不久，大多数应用处于原型阶段，该协议单独应用的范围较窄。

视频会议系统经常采用的架构有C/S（Client/Server即客户机/服务器）和B/S（Browser/Server即浏览器/服务器）结构，这两种结构后者是从前者发展而来 的，它们的本质都是C/S而二层结构的C/S模式存在诸多问题，例如开发和维护成本高，服务器负载重，灵活性差，缺乏开放性，难以与Internet/Intranet接轨等，造成系统使用和维护中的许多难题。三层的B/S模式虽然开发和维护较为容易，但服务器负载重，理论上会议参加者的数量可以很多，实际效果并不令人满意，服务器成为会议系统的瓶颈。在网络状况较好并且与会人员数量不多的情况下，视频会议系统能够提供令人满意的效果。但是不同与会者的网络带宽质量参差不齐，随着与会者数量的增加，视频图像质量就会有所下降，甚至会导致会议无法正常进行。因此，如何提高视频图像的传输质量是视频会议系统研究的首要任务。

随着无线技术的发展，数字音视频会议系统在原有的以太网监控系统的基础上，抛弃了网络电缆，用无线方式进行数据传输，降低了布线的成本，增强了会议系统的灵活性和可扩充性。采用3G/4G无线数据通信方式，无线网络带宽得到了改善，克服了传统系统只能用于固定会场的会议，可以在有3G/4G服务的任何地方召开音视频会议。

3 总结

电力生产大多是多班组野外作业，相互之间缺少有效沟通的手段，遇到问题都是自行解决，很难得到其它班组的协作帮助，这势必对作业的质量和效率产生影响。采用H.264视频编解码技术、3G/4G无线通信技术、嵌入式技术等设计和开发应用于作业现场的无线音视频终端设备，通过管理平台既能实现调度台与各班组之间协调互动、统一调度，又能使电力生产的各班组相互间能够使用终端设备进行沟通交流，实现协同作业。

参考文献

[1]纪鹏之，梁笃国.网络视频监控的发展和应用[J].人民公安，2008（03）：56-57.

作者单位

国网新疆电力公司信息通信公司 新疆维吾尔族自治区乌鲁木齐市 830002endprint