馬鶴軒

(遼寧省河庫(kù)管理服務(wù)中心(遼寧省水文局)，沈陽(yáng) 110003)

0 引 言

防汛視頻會(huì)商系統(tǒng)是遼寧省水利日常行政管理和應(yīng)急指揮不可缺少的工具。為了進(jìn)一步提高防汛視頻會(huì)商的能力，提供穩(wěn)定的視頻技術(shù)平臺(tái)，遼寧省防汛視頻會(huì)商系統(tǒng)需要升級(jí)改造省級(jí)平臺(tái)關(guān)鍵核心系統(tǒng)設(shè)備。

1 設(shè)計(jì)原則

1.1 一體化建設(shè)原則

依托遼寧省水利廳防汛視頻會(huì)商系統(tǒng)專網(wǎng)，本著“統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一技術(shù)體制、統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、分布部署、集中管控、分級(jí)管理”的原則，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一指揮、調(diào)度和決策。

1.2 先進(jìn)性原則

在IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上構(gòu)建基于視頻云平臺(tái)的高清視訊系統(tǒng)，提供1080P的高清視頻、高保真CD音質(zhì)，實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議系統(tǒng)的高清畫質(zhì)；云平臺(tái)各功能設(shè)備均支持虛擬化部署，MCU資源池云化設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)軟硬件MCU資源的統(tǒng)一管理。平臺(tái)許可授權(quán)靈活，可以實(shí)現(xiàn)許可授予、收回、改變、漂移等多種功能。

1.3 可靠性原則

系統(tǒng)具有虛擬化備份技術(shù)。當(dāng)一臺(tái)MCU故障時(shí)，資源池內(nèi)其他MCU能夠立障屏蔽故障MCU，換切成備份模式使會(huì)議繼續(xù)不間斷，實(shí)現(xiàn)了重大會(huì)議持續(xù)不間斷召開(kāi)。

云平臺(tái)支持MCU許可漂移功能，當(dāng)現(xiàn)有地市MCU出現(xiàn)故障，只要配置硬件服務(wù)器資源云平臺(tái)就會(huì)把軟MCU的許可分配給有故障的地市，實(shí)現(xiàn)地市MCU的備份應(yīng)急使用[1]。

2 系統(tǒng)方案建設(shè)

2.1 系統(tǒng)現(xiàn)狀

遼寧省防汛視頻會(huì)商系統(tǒng)項(xiàng)目于2011年建設(shè)并投入使用，該工程涉及全省各市、縣區(qū)水利(務(wù))局、相關(guān)大中型水庫(kù)、水文分局和重點(diǎn)水文站，建設(shè)內(nèi)容包括網(wǎng)絡(luò)、視頻會(huì)議和視頻監(jiān)控等系統(tǒng)。系統(tǒng)建設(shè)至今已有九年的時(shí)間， 電子、電器設(shè)備都有一定的使用時(shí)限和使用壽命，隨著設(shè)備使用時(shí)間的延長(zhǎng)，有些電子器件性能下降，出現(xiàn)故障的幾率逐漸增多。使得系統(tǒng)設(shè)備的使用狀態(tài)和使用性能會(huì)出現(xiàn)一定程度的下降[2]。

2.2 系統(tǒng)應(yīng)用需求

本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到專用硬件設(shè)備的高穩(wěn)定性，高可靠性優(yōu)勢(shì)，同時(shí)還要兼顧到未來(lái)技術(shù)發(fā)展方向，能夠滿足現(xiàn)有云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)虛擬化，云服務(wù)的模式，充分保護(hù)用戶的投資，在工作流程整合，云平臺(tái)整合、軟件能量爆發(fā)、簡(jiǎn)化IT等業(yè)務(wù)趨勢(shì)下，遼寧水利對(duì)于加速?zèng)Q策流程、提高協(xié)作效率、降低協(xié)作成本等方面滿足新的要求。

2.3 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

將省級(jí)核心平臺(tái)升級(jí)為支持虛擬化、資源池云化的先進(jìn)的云視頻會(huì)商平臺(tái)，平臺(tái)功能支持設(shè)備的統(tǒng)一管理、會(huì)議的監(jiān)控管理；可以實(shí)現(xiàn)硬件、軟件MCU的資源池(支持1+1，N+1備份)管理；支持MCU的許可漂移，任何地市MCU故障，都可以將省級(jí)核心平臺(tái)MCU許可分配給地市，實(shí)現(xiàn)地市MCU的應(yīng)急備份；核心平臺(tái)支持HA部署，同時(shí)支持全面開(kāi)放的API，可以與第三方平臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接。從遼寧水利省級(jí)本部至下屬各地市二級(jí)單位之間可相互對(duì)開(kāi)1080P60高清會(huì)議。

3 系統(tǒng)功能

3.1 視頻實(shí)時(shí)交互功能

可以召開(kāi)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、多點(diǎn)視頻會(huì)議，讓不同會(huì)場(chǎng)之間實(shí)現(xiàn)視音頻實(shí)時(shí)交互。一個(gè)會(huì)場(chǎng)的視音頻實(shí)時(shí)傳輸給其他所有與會(huì)者，讓其他與會(huì)者都能實(shí)時(shí)看到會(huì)場(chǎng)的場(chǎng)景、聽(tīng)到會(huì)場(chǎng)的聲音，如同身臨其境。

畫面應(yīng)具有下述3種選擇控制方式：

1)用于顯示某個(gè)特定會(huì)場(chǎng)。

2)用于各個(gè)會(huì)場(chǎng)圖像輪巡。

3)通過(guò)語(yǔ)音激勵(lì)切換會(huì)場(chǎng)。

3.2 圖像輪巡功能

系統(tǒng)具有主會(huì)場(chǎng)輪巡、廣播輪巡功能、定制輪巡功能。

1)主場(chǎng)輪巡：主會(huì)場(chǎng)可以按序照查看分會(huì)場(chǎng)，以方便主會(huì)場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)隨時(shí)掌據(jù)各分會(huì)場(chǎng)的人員情況，通常用于主會(huì)場(chǎng)領(lǐng)發(fā)言時(shí)使用。

2)廣播輪巡：各個(gè)分會(huì)場(chǎng)可以同時(shí)查看被廣播的分會(huì)場(chǎng)，通常用于分會(huì)場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)工作時(shí)使用。

3)定制輪巡：選擇特別的會(huì)場(chǎng)輪巡畫面，用于主會(huì)場(chǎng)查看特定的分會(huì)場(chǎng)情況。

3.3 音頻實(shí)時(shí)交互功能

視頻會(huì)議系統(tǒng)可以讓不同用戶之間實(shí)現(xiàn)音頻實(shí)時(shí)交互功能。召開(kāi)視頻會(huì)議時(shí)，所有各個(gè)會(huì)場(chǎng)與會(huì)者都可以任意發(fā)言，能聽(tīng)能說(shuō)，實(shí)現(xiàn)全交互的音頻交流。用戶通過(guò)遙控器和終端控制臺(tái)可實(shí)現(xiàn)會(huì)場(chǎng)靜音/取消靜音、會(huì)場(chǎng)啞音/取消啞音，聲音大小調(diào)整。為了避免聲音嘈雜等現(xiàn)象，可以根據(jù)需要屏蔽掉某些會(huì)場(chǎng)的聲音；通過(guò)麥克風(fēng)閉音使受控會(huì)場(chǎng)的聲音無(wú)法傳輸出來(lái)；通過(guò)音響閉音使該會(huì)場(chǎng)無(wú)法聽(tīng)見(jiàn)聲音，以滿足用戶在會(huì)議過(guò)程中的各種需求。

3.4 雙流視頻功能

視頻會(huì)商系統(tǒng)可將任意會(huì)場(chǎng)的二路動(dòng)態(tài)視頻圖像同步傳送到其它各分會(huì)場(chǎng)，通知用于播放PPT文檔、視頻文件等。兩路碼流都支持H.264HP協(xié)議編解碼，分辨率最高可達(dá)1080P60。

3.5 全編全解功能

各個(gè)會(huì)場(chǎng)及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)端與MCU連接的網(wǎng)絡(luò)條件不同，為了確保不同帶寬的終端都可以參與到會(huì)議中來(lái)，MCU應(yīng)支持各個(gè)終端以不同的帶寬加入到會(huì)議，并保障各個(gè)會(huì)場(chǎng)有較好的圖像和聲音質(zhì)量。

4 系統(tǒng)組網(wǎng)方案

本次系統(tǒng)整體架構(gòu)部署采用云平臺(tái)模式，滿足強(qiáng)大的協(xié)作基礎(chǔ)架構(gòu)，能夠幫助遼寧水利各種規(guī)模通過(guò)高清語(yǔ)音、視頻、內(nèi)容(擴(kuò)展支持Web協(xié)作)將會(huì)議室與與會(huì)者緊密聯(lián)系在一起。

視頻會(huì)商云平臺(tái)架構(gòu)通常由信令層、媒體層、接入層、管理層組成。

其中信令層提供負(fù)責(zé)承載用戶注冊(cè)、管理、路由、用戶尋址等功能。

媒體層由MCU池組成，負(fù)責(zé)提供音視頻編解碼、畫面合成、碼率轉(zhuǎn)換、音頻控制、會(huì)議控制等功能。

接入層由邊界接入服務(wù)器組成，僅在有與互聯(lián)網(wǎng)連接等情況下使用。

管理層面有系統(tǒng)管理設(shè)備和會(huì)議管理設(shè)備組組成，系統(tǒng)管理設(shè)備面向系統(tǒng)管理員，提供整個(gè)系統(tǒng)的管理和告警檢測(cè)功能。會(huì)議管理設(shè)備面向普通用戶，提供會(huì)議預(yù)約、會(huì)議管理、級(jí)聯(lián)會(huì)議召開(kāi)等功能。

云平臺(tái)包括所有必要的組件的授權(quán)，包括橋接，視頻呼叫控制，軟終端移動(dòng)接入，設(shè)備管理和防火墻穿越等。除此以外，還可以擴(kuò)展支持web協(xié)作及與第三方模擬語(yǔ)音系統(tǒng)對(duì)接等擴(kuò)展應(yīng)用。

5 結(jié) 語(yǔ)

省防汛視頻系統(tǒng)是全省防汛抗旱、水資源管理、水利電子政務(wù)、水利工程管理等業(yè)務(wù)系統(tǒng)重要的水利信息基礎(chǔ)支撐，特別在汛期系統(tǒng)能否穩(wěn)定可靠運(yùn)行關(guān)系到遼寧省防汛工作的大事，關(guān)系到人民生命和國(guó)家財(cái)產(chǎn)，關(guān)系到國(guó)計(jì)民生。為確保系統(tǒng)在以后各汛期的正常使用，急需將核心關(guān)鍵系統(tǒng)設(shè)備予以升級(jí)改造及備份建設(shè)。