软硬件结合的高清视频会议系统应用研究

王昊鹏

摘要：高清视频会议系统作为一种便捷的通信和交流工具，突破了地域的限制，提供更为灵活的音视频信息和计算机信号的远程传输，具有极其广泛的发展前景和应用价值。介绍了高清视频会议系统的关键技术，并分析了硬件视频会议和软件视频会议的功能与特点，然后结合实例研究了软硬件结合的高清视频会议系统应用。

关键词：视频会议;视频信号;多媒体;计算机技术

中图分类号：TN948.63

文献标识码：A

DOI：10.15913/j .cnki.kj ycx.2019.10.013

高清视频会议系统是利用网络通信技术和数字信号压缩技术，将音视频信号和数据信息处理后传送到远端，实现更加全面、逼真的交流，是通信、多媒体、计算机技术相融合的应用系统。视频会议系统能够远程传输清晰的音视频信号，同时还可利用系统进行协同工作中各种数据信息的处理，极大地提高了与会者之间沟通交流的效率。高清视频会议系统与传统会议相比具有明显优势：①节省差旅费用，节约运营成本;②缩短旅途时间，提高工作效率;③减少碳排放，提高环境效益等，真正起到降本增效、提升运行质量和效益的作用。

1 视频会议系统关键技术

1.1 视频编解码技术

视频编解码技术是视频会议的关键技术之一，高效的视频编解码是提供优质清晰视频画面的重要保证。H.264 HP（Hi曲profile）是一种高度压缩数字视频编解码标准、高性能的视频编解码技术。

H.264 HP技术具有以下特点：①图像质量更高，在网络传输过程中占用较少的带宽，提供更高质量、更加流畅的图像;②容错能力更强，对连接中出现的异常情况提供了处理和恢复机制，能够更加有效地处理网络丢包、延迟等问题;③网络适应性更强，能够更好地适应各种复杂的网络环境，极大地提高了高清视频会议系统的稳定性。

1.2 同步技术

同步技术主要功能是维护媒体对象间的时间关系，比如音频与视频之间的时间关系、音视频与文字之间的时间关系等。在视频会议系统中要求音频和视频媒体同步，主要使用存储器缓冲、时间戳的方法来实现信息同步，使用存储在接收缓冲区的方法设置一些合适的内存，通过信息存储消除来自不同会场的信息延迟差异。

1.3 组播技术

组播技术是允许一个或多个发送者发送单一的数据包到多个接收者的网络技术，能够有效地解决单点发送、多点接收的问题，从而实现网络中单点到多点的高效数据传输，可节省大量网络带宽、降低网络负载。无论有多少个接收者，在整个网络的任何一条链路上只传送单一的数据包，提高了数据传送效率，降低了主干网络出现拥塞的可能性。

通过IP组播方式直接进行多媒体信息的多点传输，降低了网络资源占用，大大提高了网络带宽的利用率，也提高了传输的实时性。

2 视频会议系统分类

视频会议系统主要分为硬件视频会议系统和软件视频会议系统。

硬件视频会议系统是基于嵌入式架构的硬件平台及操作系统，通过嵌入式软件实现音视频传输、网络通信和数据信息处理等功能。其最大的特点是稳定性和可靠性高，视频质量和效果更好，但造价成本高、灵活性低，对网络带宽要求较高，因而大多数中高端视频会议系统都采用硬件方式。软件视频会议系统基于PC架构，利用高性能的PC和服务器结合模式来实现，音视频的编解码主要通过CPU处理完成，其最大的特点是软件集成方便，网络带宽要求低，而且造价成本较低，在应用和扩容等方面灵活性更好，但软件视频会议系统的稳定性、视频质量等方面还有待提高。

硬件视频会议系统和软件视频会议系统各有优势和劣势，可以组建软硬件结合的视频会议系统，通常以硬件视频会议系统作为主干，利用硬件系统高稳定性和高画质的优点，保证整个视频会议系统稳定高效;同时以软件视频会议系统作为补充，利用软件系统高扩展性和低成本的优势，提高整个视频会议系统的覆盖面和性价比。

3 高清视频会议系统的应用

3.1 应用背景

某集团公司管辖的单位分布全国各地，其组织机构和人员数量庞大而分散，所承担的任务日益繁重，日常协调工作逐渐增多，为了加强集团公司的集约化管理，需建设一套成熟、稳定的高清视频会议系统来降低运营成本，提升协调效果。在全集团范围内建设高清视频会议系统是信息化建设的重要组成部分，也是实现全国性业务信息交流、项目沟通协调、会议精神传达以及培训学习的重要技术手段。

此系统是覆盖集团公司总部、一级单位和二级单位的高清视频会议系统，并可实现硬件终端和软件终端远程参与会议的软硬件结合的高清视频会议系统。系统采用H.323通信协议，实现1080P高清视频会议效果，实现点对点、多组多点、多分屏的实时远程高清视频会议，满足集团公司总部与各级单位之间进行高效沟通、决策需求，全面提升集团公司的信息化水平和综合竞争力。

3.2 网络结构

结合集团公司的实际应用情况，利用现有高带宽专用网络系统，在集团公司总部、一级单位和二级单位建设一套软硬件结合的高清视频会议系统。在网络中心建设多套MCU（多点控制单元）、软视频服务器核心设备作为视频会议系统的服务器端;在集团公司总部建设高清硬件终端和软件终端作為主会场，可以实时地组织召开各种类型的会议;在一级单位、二级单位建设高清硬件终端和软件终端作为分会场，可以实时地参与主会场组织召开的会议。在每个一级单位建设一套MCU用于连接其二级单位的会议终端，并实现与网络中心MCU的级联，可节省主干链路网络带宽，便于集中控制管理。某集团公司高清视频会议系统网络拓扑如图1所示。

本系统构建了一个覆盖全行业的软硬件相结合的视讯协作平台，既保证了整个系统的稳定性、可靠性，又以较低的成本实现最大的覆盖面，还能减少网络资源的占用，并达到了高清的画面要求。系统从底层到高层采用以下四层结构：①接人层。包括集团公司总部、一级单位和二级单位的硬件终端和软件终端。②传输层。以集团公司高带宽的专用网络系统为载体，采用H.323协议标准，进行视频会议音视频信号及双流信号的传输。③控制层。包括MCU、软视频服务器，可以对所有硬件终端和软件终端进行控制。④应用层。包括硬件视频会议管理软件和软件视频会议管理软件。

3.3 系统应用

软硬件结合的高清视频会议系统建设完成后，实现集团公司总部、一级单位和二级单位的全覆盖，用户可以根据具体的应用需求组织召开各种类型视频会议。

3.3.1 点对点会议

本高清视频会议系统中任意一台会议终端（包括硬件终端和软件终端），都可以直接呼叫系统中的另一台会议终端，建立双向连接，进行会议和交流。

3.3.2 多点会议

多点会议是视频会议系统主要的召开形式，这种形式的会议需要MCU与会议终端配合召开会议，通过视频会议管理软件访问MCU并调度管理会议终端。本视频会议系统可以同时召开多组会议，可以满足多个远程视频会议同时召开的需求，多个项目可以同时进行会议沟通，不同的会场之间可以召开不同方面的工作会议。

3.3.3 多分屏会议

MCU和软视频服务器均支持多种动态分屏模式，可在会议进行中任意选择和更改分屏显示模式，分屏中每个窗口的图像既可以通过语音激励实现切换，也可以由运行维护人员指定。系统通过MCU将参加会议的会场画面进行合成和编码，并把合成的图像传送到各分会场，使与会者可以看到多个会场画面，还可以通过MCU指定自动轮询、设置轮询时间，每个分会场的画面可以自动显示。

3.3.4 双流数据会议

系统具有双流数据功能，支持H.239协议，采用“人物+内容”技术模式，用户可以将计算机信号作为视频源输入到视频会议终端上，该计算机信号同时传送给所有会议终端。系统支持两路视频流，一路視频流传输声音和图像，另一路视频流传送计算机信号，在召开视频会议时既可以传输会场声音图像，同时可以实现资料共享、宣传片展示等功能。

4 结束语

软硬件结合的高清视频会议系统很大程度上解决了图像质量低、网络延迟大和造价成本高等问题，极大地提升了视频会议系统的使用频率，已成为信息化办公中重要组成部分。其巨大的应用需求促使视频会议成为计算机及通信行业重要的研究课题，高清视频会议系统的技术必将不断创新，带给人们更加真实逼真的体验。

参考文献：

[1]李超.高清视频会议系统技术浅析[J].信息安全与技术，2010（ 10）：2.

[2]周庆岭，渠国霞.高清视频会议系统技术及组网应用[J1数据通信.2013 （6）： 1-5.

[3]陈子毅.高清视频会议系统设计及实施要点分析[J].科技传播，2014（5）：213-214.

[4]曾瑛，李昭桦.广东电网开展视频会议系统优化方案研究[J].通信世界，2012（ 6）： 33-34.

[5]李琴.电子政务中高清视频会议系统的设计与实现[J].科技广场，2013（5）：83-86.