一种应用于城市轨道交通的高清视频会议系统方案设计

摘 要：按照某城市轨道交通线网级视频会议系统建设的总体部署，依托现有网络网，引进先进的信息技术和视讯技术，为全线网节点召开视频会议、远程培训、任务部署、任务讨论、任务评审、技术研讨等工作提供强有力的通信保障和技术支撑。

关键词：城市轨道交通;高清视频会议;网络;MCU

一、系统设计

根据某城市轨道交通线网级信息化建设总体规划及当前业务工作需要，拟集中建设一套完善、高清、稳定的视频会议系统，满足轨道交通线网指挥中心（TCC）、线路运营控制中心（OCC）以及各车站、场段节点进行三级组会的应用需求。

如图1所示，本系统基于E1专线建设，采用H.320、H.323体系标准，以某城市轨道交通线网线网指挥中心为一级节点、各线路运营控制中心为二级节点、各车站、场段为三级节点，采用高清1080p/60帧标准技术构建成全网高清视频会议系统[1-2]。

在线网指挥中心及线路运营控制中心部署核心平台设备，包括MCU、会控系统、电视墙服务器等设备，在各级节点会议室部署相应的视频会议终端。采用目前最新的H.264视频编解码技术，实现在IP网络的1080P60高清视频传输。

1.线网指挥中心设备部署

本次建设建议在线网指挥中心部署高清会议MCU一套、MCU图像台一套，大型会议室部署高清会议终端一套，配套发言扩声系统利旧会议室现有设备。

（1）管理控制中心

管理控制中心作为整个系统的核心部分，负责高清视频会议系统监测控制、远程电视电话会议、视频指挥调度等系统功能的实现及对系统的操作控制均由其执行完成。因此，本次在管理控制中心机房配置1套高性能的電信级 MCU[3]。

本方案在管理控制中心部署的MCU采用分布式处理和嵌入式技术，接入能力强大、功能模块丰富，负责集中处理各会场的接入，并负责对这些码流进行转发、交换等处理。设备兼容H.320、H.323协议，支持128k～8Mbps会议带宽，支持1080p60高清终端接入，支持H.264HP编解码协议和G.719、MPEG4 AAC宽音频协议。本次配置双电源、双主控板备份，配置25画面高清画面合成，配置E1组网模式32路4Mbps终端接入，IP 组网模式32 路 4Mbps终端接入。

配置一套MCS会控系统软件，可实现对MCU、终端等设备资源的集中控制和对视频会议等业务应用的全程调度。

本次在管理控制中心配置1套电视墙服务器，实现多路图像解码上墙显示。电视墙服务器采用嵌入式插卡式设计，支持双电源备份、双网口备份，可插入多块板卡并可灵活堆叠扩容。本次配置的电视墙服务器最大支持16路1080p50/60fps高清视频解码输出、并支持音频同步输出，输出接口支持3G-SDI、DVI-I（HDMI/YPbPr/VGA）可选等。

（2）大型会议室设备

本次在线网指挥中心大会议室配置一台视频会议终端，终端具备超强的视音频处理性能和丰富的接口，支持128k～8Mbps会议带宽，支持H.264、H.264 High Profile等视频编解码算法，支持1080P60fps高清分辨率，可满足各类高端视频通信应用。终端通过音视频接口与外围音视频矩阵对接，实现音视频编码、传输、解码输出。

2.线路运营控制中心设备部署

本次建议在每个线路运营控制中心各配置MCU一台、电视墙服务器一套、视频会议终端一套。线路运营控制中心会议设备配置要求与一级单位相同。

3.车站、场段设备部署

在各车站、场段会议室分别部署一台视频会议终端，与上级线路运营控制中心MCU通过E1线路连接。配套高清摄像机及麦克风，实现音视频信息采集、编码、传输。

4.系统功能及特点

（1）多种会议召集方式

本方案视频系统可提供完善的多种会议召集方式，可以方便管理员或与会人员快速召开小型会议或全网大会，具体会议召集方式如下：

（2）控制台预约会议

通过会控系统可以预约召开视频会议，选择相应的时间 预约召开视频会议。到达预约的时间后，系统会自动召开会议，邀请需要参会的会场入会，无需管理员浪费大量时间进行会议的召集，提升会议效率。

此外，系统还支持预约周期性会议召开，创建周期性会议时，可以对会议召开时所需要的带宽、会议模式、会议开启与结束时间等参数进行设置，完成周期性会议创建。管理员只需要预约一次会议，系统即可自动完成周期性会议的召开。

（3）控制台召开即时会议

支持通过会控系统临时创建会议模板或者通过选择已有的会议模板召开即时会议，选择【立即召开】后，MCU会议自动完成会议的创建，自动邀请需要参会的人员入会，操作简单快捷。

（4）终端召集会议

系统支持终端用户自主完成点对点会议、多点会议的召开。

召开点对点会议时，只需要通过遥控器或终端控制台呼叫另一个终端的IP地址或E.164即可召开。

召开多点会议时，可通过终端遥控器或终端控制台呼叫MCU已有会议模块的的IP地址或E.164即可召开多点会议，主席终端可以进行会议控制操作。此外，系统也支持终端自主创建临时会议模块，设置会议名称、会议号码等信息，选择相应与会终端，即可完成终端侧召集会议。

5.丰富的会议功能应用

本视讯系统在简单商用型会议的基础上融入了大型会议理念，可以快速召开一个小型讨论会议，也可召开一个同时接入几百乃至几千个会场的超大型会议。会议中提供丰富的功能应用，符合用户的使用习惯，会议模式贴近行业、企业用户业务特点。如字幕、轮询、双流、画面合成、混音、电视墙、录播、会场监控、多级级联、多通道回传等功能，可以为用户提供丰富多样的会议应用。部分功能应用介绍如下：

（1）台标、横幅、短消息

会议中经常需要使用字幕功能，如会场名称显示、会议通知等。以用户需求为导向开发人性化的台标、横幅和短消息功能，并能同时实现台标、横幅和短消息。

（2）高清多画面

多画面显示功能作为视频会议系统中的辅助功能，可增强系统应用的灵活性，便于在单一显示设备上以分屏形式同时显示多个远端会场的图像，更加真实再现会议的临场效果。

系统提供强大的多画面功能，系统可支持多种画面组合显示模式。

（3）终端选看多画面

系统支持在一组会议中设置多种画面合成风格，支持通过会议控制系统指定多个与会终端收看同一或不同风格图像，无需分会场通过终端控制系统或遥控器操作。在主会场或控制室配置一台预监视频终端，用于技术保障人员在不影响会议正常进行的情况下，在一个显示屏上通过预监终端观看主会场和其他分会场的多路画面合成图像，确保所有图像正常后，管理员控制主会场终端观看多个分会场的画面合成图像，所有分会场观看主会场发言人图像。

（4）高清双流

在双流显示方式上，视频会议系统支持单屏双显，双屏双显、单屏三显等多种显示方式。即既支持在一个屏幕上同时显示两路视频，也支持在两个屏幕上分别显示两路视频，又应用非常灵活。

此外，系统还支持双流融入功能，可进行灵活的双流显示，提供更好的会议体验，如支持双流融入多画面，支持双流融入电视墙解码通道等。

（5）会场预览监视

视频会议系统支持WEB方式登录管理，具备对会场的音视频进行预监功能，在会议控制台下方具备图像监控区域，可选择任意一路或多路会场进行远程音视频监控，可用于会议过程中实时监看远端会议中心的情况或切换发言会场前预览该会场准备情况。此外，在会场监控时，还支持对图像抓拍和对远端摄像机的远程遥控操作。

二、系统可靠性设计

为了增强视频会议系统的可靠性，保证系统正常运行，在方案中进行了全方位可靠性设计。下面将对平台可靠性、线路可靠性、终端可靠性等方面进行可靠性设计。

1.平台多重备份

MCU作为视频会议的平台，是整个系统的核心，会议应用功能强大，对平台各个组成部分，如电源备份、业务板卡备份、整机N+1备份等方面的可靠性要求较高

（1）电源备份

电源采用双机热备冗余方式，在正常工作状态下，MCU 中两块电源模块处于同时供电状态，供电负载功率平均分配。由于配置的单块电源模块的功率可独立对MCU进行供电，当其中一块电源模块出现故障，可自动切换到由另外一块电源模块进行供电，当故障电源模块修复后，回到正常供电状态。

（2）主控板热备份

主处理机板作为MCU的“大脑”，其具备2个主控板机框插槽，可选配2块主处理机板，实现主控板热备份功能。在正常状态下，主用主处理板主用工作，备用主处理板为备用状态，在主用主处理板出现故障时，备用主处理板自动接管所有控制和处理功能，并切换为主用状态，保证会议系统功能不受影响。

（3）业务板备份

采用插板式设备，可支持多块业务功能板卡插入，如混音板、画面合成板等。系统同样支持功能板备份功能，当主用功能板出现故障时，另外一块备用功能板自动接管原有功能板所控制和處理的功能，并切换至主用状态。

（4）整机N+1备份

支持MCU之间的N+1备份，可选配一台MCU作为备份MCU。当N中的一台出现故障宕机时，备份的MCU可自动接替原MCU的功能。

2.线路备份

视频会议系统主要是依托通信网络运行，因此传输线路可靠性至关重要。为保证系统的可靠性运行，MCU和终端可同时接入多种线路（E1、IP等），可应用自动线路备份机制来保证任意一条线路中断时的会议连续性，包括多条E1之间的自动备份或E1与IP之间的自动备份。如当E1主用线路出现故障中断后，系统可自动切换到备用IP线路，保障会议的连续性和会议质量。

3.网口备份

系统支持核心设备（MCU、分体式视频终端）的2个以太网接口之间的热备份，网口之间可实现故障自动切换功能，使会议系统的可靠性得到保证。

三、结语

本文提出一种应用于城市轨道交通线网级高清视频会议系统设计方案，并从系统功能及特点、系统可靠性设计等方面进行阐述，满足用户的使用要求。

参考文献：

[1]魏永静，刘鸿雁，王朔，孙丽丽，何子亨.视频会议系统主分会场网络架构设计[J].信息技术与信息化，2021（03）：185-186.

[2]师靓，刘会芳.高清视频会议系统技术及组网运用分析[J].中国新通信，2021，23（05）：44-45.

[3]解敏.铁路通信技术应用中的高清晰视频会议系统分析[J].中国新通信，2013，15（19）：62-63.

作者简介：袁文（1992—），女，汉族，河南商丘人，助教，工学硕士，单位：武汉铁路职业技术学院，研究方向：铁道信号自动控制。

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