基于公安基层所队的视频会议系统的研究与设计

摘要:随着网络通信和多媒体技术的发展,人们已不满足简单的语音和文字通信,希望集语音、文字和图像于一体的多媒体通信。视频会议系统是一种应用网络技术和音频/视频编解码技术来实现虚拟会议的多媒体通信系统,能够使地理上分散的用户在网络上通过视频、声音、文本等信息流进行交互式的交流。

关键词:视频会议;IP网络;解决方案

中图分类号:TP315文献标识码:A文章编号:1009-3044(2010)05-1133-02

Research and Design of Videoconference System Based on Police station Network

YE Wen-zhong

(Quzhou Police Bureau, Quzhou 324022, China)

Abstract: With the development of the technology of multimedia and networking, text and voice communication via Internet can not meet the requirements of the people, and multimedia communication becomes more and more popular. Now Videoconference, an application of multimedia communication, applies networking technology and multimedia codec to realize a virtual conference. Through videoconference, people who are not in the same place can communicate freely and effectively with each other.

Key words: Videoconference; IP network; Solutions

视频会议系统是利用各种网络将两个或两个以上的身处异地的人通过传输线路和多媒体设备将声音、影像及数据互传以达到同步互相沟通的目的,具有实时性和交互性的网络业务。视频会议突破了传统的会议方式,为人们提供了全新的交互式交流方式。视频会议的传输线路可以是专线,也可以基于IP网络。

1 视频会议系统相关标准

1.1 从H.320到H.323

H.320是传统的电视会议标准,在1997年以前广泛使用在ISDN网络中。它的每个终端必须与它的MCU建立电路连接,组网结构非常固定,其由于基于电路交换能提供确定的带宽保证,所以能保证视频会议质量。

H.323标准是基于包的多媒体通信系统,它凭借TCP/IP协议使多媒体应用和业务与基础传输网络无关。H.323作为下一代多媒体通信平台代表着未来多媒体会议标准的发展方向和潮流。

1.2 视频编码标准

国际上有两个负责制定视音频编码的组织。一个是国际标准化组织下的运动图像专家组(英文缩写MPEG),MPEG制定的标准有MPEG-1,MPEG-2,MPEG-3,MPEG-4,MPEG-7,MPEG-21,其中MPEG-4是为交互式多媒体通信制定的压缩标准。另一个是国际电信联合会下的视频编码专家组(英文缩写VCEG),它指定的标准有H.261,H.262,H.263等,这些标准成为视频会议的视频压缩标准。

1.3 音频编码标准

目前,大多数视频会议产品都采用G系列标准协议,即G.711,G.722,G.723,G.728,G.729和MPEGAudio,在H.323中主要采用G.723.1和G.729。

2 视频会议系统的分类及特点

目前市场上流行的视频会议大致分为两种:硬件视频会议系统和软件视频会议。这两种之间的比较:

2.1 音视频质量

硬件产品:音频编码采用国际电信联盟ITU组织的H.320标准的G.7xx的音频编码规范。声音是经过有损压缩的。

软件产品:传统的软件解决方案给人们的印象是音视频质量相对较差。但随着PC的CPU处理能力不断快速增强,只要用户具备一定的带宽,音频编码可以采用编码除了国际电信联盟ITU组织的H.320标准的G.7xx外,还可以使用其他第三方音频编码标准(比如GIPS语音标准)。可以实现比硬件视频会议系统更清晰的声音效果。

2.2 易于使用

硬件产品:这是硬件解决方案的传统优势,使用方便,符合用户传统使用习惯。

软件产品:一方面随着计算机和互联网应用的普及,人们对计算机应用越来越熟悉和习惯;另一方面,软件产品在技术设计和功能实现上充分考虑产品的使用方便性和友好性,使得大多用户无需特别的培训即可立即使用。

2.3 价格

硬件产品:一次性购买价格昂贵。而且由于需要一定带宽,用户将长期支付带宽接入费用。

软件产品:产品价格只是硬件产品的几分之一,甚至更低。可以完全利用现有的网络条件。

2.4 网络带宽适应性

硬件产品:对带宽要求较高,一般需要384kb以上的独立线路或者专网。解决防火墙问题太复杂。

软件产品:可以使用用户现有的网络环境。适合于从56kb的拨号、xDSL,专线,或者其他方式接入的网络环境,适应各种的服务器和防火墙。可以满足不同网络环境需求。

2.5 数据协作

硬件产品:早期的硬件产品不提供数据协作功能;目前一些高端硬件厂商需要在其系统中增加特别模块,需要额外的PC来支持此功能,系统连接复杂。

软件产品:具有一体的数据协作功能,可以提供文档共享、电子白板、协同浏览、文字交流等各种功能。

3 基于IP网络的公安基层所队视频会议系统设计方案

视频会议的传输线路可以是专线,也可以基于IP网络。目前全国公安机关到各县市区级公安局统一使用专线建设视频会议系统,专线需要较大硬件经费投入且要定期支付线路租金,由于每个县区局下都有相当数量的所队,多数基层公安机关都无力建设,因而因建设成本问题就阻碍了视频会议系统基层所队延伸。而公安专网的多年建设已基本实现基层所队的全覆盖,我们可以充分利用现有网络资源,使用基于IP网络的视频会议系统,使用计算机加视频会议软件的方法,在不增加额外费用的基础上,实现公安基层所队的视频会议系统建设。

3.1 会议室的要求

会场装修和家具宜采用浅色、偏暖色调。会场内不要使用室外光,所有窗户应用深色窗帘遮挡。使用人工光源时,推荐使用色温为3200K的三基色灯,且不要与日光灯混装。发言席后不要放置复杂景物,否则将增加拍摄画面的信息量,影响视频压缩编码效果。

目前的视频会议系统,无论是通过硬件还是软件算法消除回声,大部分都采用低电平抑制的方式,技术上有一定的局限性。最好是做好会场隔音、吸声、混响设计,直接消除回声。

3.2 主会场的设计及与上一级视频会议系统的连接转播

主会场一般需要设备有显示设备(电视或投影机)、摄像头(带云台)、视频切换器、话筒、调音台、功放、音箱、计算机等,如有上一级视频会议接入(专线接入),还应有上一级视频会议相关设备。上一级视频会议的视频信号及摄像头的视频信号通过视频切换器接入计算机的视频采集卡中,使用户可以方便的切换需要播放的视频信号。上一级视频会议的音频信号及会场话筒的音频信号接入调音台,由调音台的总输出端口接入计算机声卡MIC口。这样就可以实现主会场的图像及声音的播放,同时实现对上一级视频会议的图像、声音的转播,满足了视频会议系统的要求。通过该方案就可实现本级视频会议向基层所队召开又可对将上级相关视频会议向基层所队实进行转播。

3.3 分会场的设计

分会场设备主要有计算机、摄像头、话筒、有源音箱等,需要提高图像较果可增加电视机或投影机。摄像头的采用一般有两种,一种是使用微型的USB摄像头,优点是成本低廉、安装方便,缺点是图像质量较差。另一种可采用带云台控制的会议用摄像头(如SONY D100P),在计算机上安装视频采集卡,用于接入摄像头的视频信号。这种方式图像质量较好,并可实现云台控制,但成本较高。

参考文献:

[1] 张明德,王永东.视频会议系统原理与应用[M].北京:北京希望电子出版社,1999.

[2] 张友波.基于IP的视频会议系统的设计与实现[D].中国科学院研究生院(软件研究所),2005.