智能级联视频会议系统在海事基层机构的应用研究

◎ 李升旭 黄伟鹏 金奕新 程威涛 刘天才 南海航海保障中心汕头航标处

1.背景

近年来，伴随着信息技术的迅速发展，网络传输速度的提升及视频设备的普及，多方视频会议的实现逐渐成为可能。视频会议可以打破传统会议的范围限制，能将处于不同区域、地点的会议对象通过网络专线进行“链接”，实现远程会议的召开。目前，在海事系统，视频会议系统覆盖末端主要为海事分支机构，大部分仅在分支机构机关设有一个或两个视频会议终端接入上级海事直属单位，作为参会者参与上级海事直属单位、部海事局、及交通运输部组织召开的视频会议。

事实上，海事分支机构一般下辖有多个海事基层机构，各基层机构分布较为分散，每当上级单位召开会议，各单位人员需抽身赶至分支机构会议室参加，致使会议的召集时效性较长，同时参会人员离开基层机构，基层的事务也无暇顾及。现如今，我国仍处于新冠肺炎疫情常态化防控的大背景下，如何有效减少人员聚集、巩固疫情防控成果，也是值得关注的要点。

2.研究目标

本文以南海海区某海事分支机构的智能级联视频会议系统建设为例，从现存视频会议设备应用情况进行分析，基于现有基础上进行架构调整及优化补强，综合兼容性、适配性与经济性等多种因素提出多方会议解决方案，在该海事分支机构增加一个智能级联管理设备，在其下辖的海事基层机构增设视频接入终端，最终实现该海事分支机构与其海事基层机构的实时会议功能、海事基层机构通过智能级联节点跳接至上级海事直属机构乃至部海事局会议的功能。本文同时还考虑下挂终端智能化管理，点名发言、自由讨论、画面广播、多画面轮巡、导播模式、会议横幅等功能的实现。

3.系统方案

3.1 网络拓扑结构

在该海事分支机构的智能级联视频会议系统建设前，其机关仅部署了一台视频会议接入终端思科SX20，通过一条运营商的MSTP专线连接至其上级海事直属单位（以下简称“上级单位”）的MCU(多点控制单元服务器)设备思科5320连接，网络拓扑图见图1。

图1 原有视频会议网络拓扑

由于其上级单位已设置有MCU设备，如需实现该海事分支机构下辖各基层机构的视频会议功能，最直接的方法便是在各基层机构新增视频会议终端，直接连接其上级单位的MCU设备，如图2所示。

图2 设备直连上级单位MCU方案网络拓扑

然而，各基层机构越过海事分支机构直连至上级单位的方案不具有可行性，一方面，上级单位的下设海事分支机构数量较多，除该海事分支机构外，还有南海海区其他共13个海事分支机构，上级单位部署的MCU设备带载能力有限，需优先满足以上分支机构的接入需求；另一方面，通过上级单位MCU来搭建视频会议平台，多个基层机构会场需同时占用至上级单位的运营商MSTP专线，容易造成线路资源抢占与堵塞；再一方面，按照分级管理的原则，对于海事分支机构下辖的海事基层机构，其会议控制与会议管理应由该海事分支机构承担。因此，视频会议的实现应由各基层机构连接至该海事分支机构，由该海事分支机构统一管理，如需参与上级单位或以上层级的会议，再由海事分支机构级联至上级单位参与，如图3所示。

图3 通过级联设备连接至上级单位MCU方案网络拓扑

3.2 系统组成

为实现以上方案，需于该海事分支机构机关大楼增设级联设备，主要包括在机房部署MCU（主要级联设备，用于多个接入设备的会话协商）设备、SMC（会场管理控制服务器）及SC(交换中心，提供终端认证及穿越服务)，在离该海事分支机构较远的6个基层机构增设6台接入终端/软终端。新增的各设备及原有设备之间通过现有的海事链路连接。

结合端口数量需求，本研究中选择了将SMC、SC、MCU等功能集成的一体化设备，既降低了经费支出，又减少了机房设备占用空间。

3.3 主要技术参数

为充分落实中央“过紧日子”要求，该海事分支机构在“尽量利用现有设备”的原则下，对上级单位在用的MCU设备思科5320及该海事分支机构原有的思科SX20进行了充分调查分析，其主要参数：MCU思科5320参数见表1，原有接入终端思科SX20参数见表2。

表1 MCU思科5320参数

表2 原有接入终端思科SX20参数

目前在视频通信领域，主流的多媒体框架协议是H.323及SIP协议，H.323协议较传统的H.320协议具有明显优势，其特点是低带宽、低成本、更灵活。基于H.323网络协议标准时，视频会议终端通过IP网络向外传送本地会场的音视频信号，同时接受来自IP网络的远端会场的音视频信号。视频编解码协议主要为H.263及以上，主流音频编解码协议为G.711、G.722、G.729、AAC-LD。结合自身接入终端数量分析，需求设备参数应满足表3所示要求。

表3 需求设备参数要求

4.方案技术实现

如图3所示，在项目实施过程中，主要需解决以下两个问题：

4.1 新增级联设备与原有SX20设备连接

为进一步提高信息化设备国产化率，保障视频会议核心技术国产自主可控，主要选型的级联设备为华为CloudLink Edge 1000，与原有的SX20设备不可直接连接，需通过SC将SX20设备设置为一个外部会议室，再于穿越服务器中添加查找规则，设定目的区域指向SC解决不同厂家设备的兼容性问题。

4.2 上级单位与该海事分支机构的MCU级联

一般来说，MCU级联是通过MCU自身的协商功能，在MCU之间建立连接，连接传输包括音频信号、视频信号、控制信号在内的一系列信号，两个MCU在逻辑上协同工作构成一个大容量的MCU。此方式可以突破单台MCU的容量限制，并实现区域管理需求，组建跨区域召集大型视频会议的视频会议网络，如图4所示。

图4 MCU级联和SMC的相互指向

在本文的例子中，上级单位的MCU设备部署较早，设备相对较为简单，且并未独立设置SMC服务器，本项目采用单向指向具体实现方式如下：

（1）在该海事分支机构的SMC 中选择“添加MCU”来添加上级单位的MCU；

（2）配置该海事分支机构的SMC服务器里“配置”选项中的“服务区配置”来区分两个单位的MCU，MCU级联完成；

（3）在该海事分支机构的SMC中选择“设备”，“SC”，进入SC配置；

（4）选择“区域管理”，“添加邻居区域”，配置SC指向；

（5）选择“查找规则”，“添加”，配置呼叫规则。

配置完成后，该海事分支机构与上级成功实现级联，在功能上该海事分支机构MCU作为上级单位的一个外部会议室，占用上级单位MCU一路端口并受上级单位心MCU管理，该海事分支机构及其下辖海事基层机构的接入终端接入该海事分支机构MCU并由该海事分支机构进行管理，成功实现级联及分级管理功能。

5.系统功能

5.1 参加上级单位及以上级别会议

当交通运输部、部海事局或上级单位召开视频会议时，由该海事分支机构MCU呼入上级单位MCU设备，再呼叫各视频会议室接入终端，并自主选择其中一个或多个视频会议室画面作为MCU主画面向上推送至上级单位，选择上级单位MCU推送来的主画面向下推送至各下挂终端，实现视频会议的级联。

5.2 海事分支机构与各基层机构的视频会议

当召开海事分支机构内部会议时，由该海事分支机构SMC直接发起会议，MCU呼叫各接入终端。由SMC选择展示画面，可设置主会场画面推送或多画面推送，还可针对不同会议室选看不同画面，充分满足多种会议需求。

5.3 其他功能

智能级联视频会议系统功能十分丰富，除与上级的级联外，还可实现会议过程中点名发言、自由讨论、画面广播、多画面轮巡、导播模式、会议横幅、会议录制等功能，还预留接口用于扩展独立的MCU、录播服务器、人脸识别服务器，后续可升级后提供更多媒体处理资源、录播资源、人脸识别等功能。

6.应用效果及经济效益

6.1 应用范围及程度

当前，为进一步巩固疫情防控成果，减少人员聚集，越来越多的线下会议转为线上会议，各单位各层级对视频会议系统的需求呈井喷式发展。项目应用后，该海事分支机构的视频会议延伸至下设各基层机构，用户数量为该海事分支机构全体工作人员，数量约为100人，投入至今一年，使用频度平均每周不少于1次，累计使用时长约360小时。系统建设较为成熟，为实现该海事分支机构职工之间在非物理接触情况下的正常沟通，提供了一种稳定且可靠的保障。

6.2 经济效益

项目的成功实施既降低了基层工作人员往返奔波至海事分支机构机关大楼的频率，减轻基层机构工作人员的工作压力，另一方面也有利于减少车辆、交通、差旅费等费用支出，起到了节支的效果。据不完全统计，项目应用至今约一年，累计召开视频会议约60场次，累计减少基层人员往返机关开会约480人次，累计节约交通、差旅费约21万元。

7.结论

随着视频传输协议与标准的完善，视频会议进入了快速发展与普及时代。此前，各海事直属单位与分支机构之间已相继建成视频会议系统并投入使用，本文通过研究现有设备技术特点，结合市场主流技术发展趋势，综合考虑兼容性、经济性及自身需求，提出了一种基层机构通过级联参与视频会议的解决方案，经过验证，系统整体运行稳定、高效、便捷，有利于巩固疫情防控成果及节约支出，可为其他单位建设上下贯通的视频会议系统提供一种参考。