姜秀紅，徐 晗，李廣喆，王金宇，孫小芙

（1.國網(wǎng)吉林省電力有限公司信息通信公司，吉林 長春 130000；2.中國移動(dòng)吉林有限公司網(wǎng)絡(luò)部網(wǎng)絡(luò)管理中心，吉林 長春 130000）

0 引 言

隨著圖像處理水平的提高和現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展，視頻會(huì)議成為電網(wǎng)系統(tǒng)日常溝通的工具之一。使用視頻會(huì)議系統(tǒng)召開會(huì)議，不僅能及時(shí)貫徹落實(shí)中央精神、部署各級(jí)工作任務(wù)，更能在應(yīng)急搶險(xiǎn)、處突維穩(wěn)等關(guān)鍵時(shí)刻發(fā)揮效用。這種方式有效地解決了時(shí)間、地域受限的問題，實(shí)現(xiàn)不同地理位置之間的音視頻數(shù)據(jù)的交流與共享[1]。目前為止，視頻會(huì)議技術(shù)在中國已經(jīng)有超過十年的應(yīng)用。用戶對(duì)視頻會(huì)議質(zhì)量的要求越來越高，參會(huì)人員對(duì)于觀感的要求也越來越高。因此，保證視頻會(huì)議正常召開的同時(shí)滿足參會(huì)人員的觀感需求，成為通信運(yùn)維保障人員的關(guān)鍵任務(wù)[2]。

1 電力視頻會(huì)議系統(tǒng)運(yùn)維現(xiàn)狀

國網(wǎng)公司視頻會(huì)議系統(tǒng)從原來省/市共10個(gè)分會(huì)場(chǎng)升級(jí)至目前省/市（縣）共93個(gè)分會(huì)場(chǎng)。在召開會(huì)議時(shí)，只有省公司作為主會(huì)場(chǎng)可以觀看各分會(huì)場(chǎng)的圖像畫面。各地市公司、直屬單位及縣公司均作為分會(huì)場(chǎng)，在會(huì)議中只能觀看省公司主席端的畫面。

目前，國網(wǎng)吉林省電力有限公司視頻會(huì)議在會(huì)議期間主會(huì)場(chǎng)觀看輪巡畫面時(shí)，需在會(huì)前調(diào)試階段進(jìn)行會(huì)場(chǎng)輪巡順序設(shè)定，會(huì)議期間需對(duì)會(huì)場(chǎng)數(shù)量會(huì)進(jìn)行調(diào)整。在使用會(huì)議終端進(jìn)行輪巡各分會(huì)場(chǎng)畫面時(shí)，如分會(huì)場(chǎng)出現(xiàn)緊急情況，需將其從輪巡中踢出，此過程需延時(shí)數(shù)秒，同時(shí)輪巡畫面會(huì)停頓一段時(shí)間。會(huì)議期間，直屬單位和縣公司使用華為一體化終端參加會(huì)議，市公司使用行政會(huì)議系統(tǒng)參加會(huì)議。市公司、直屬單位及縣公司同為分會(huì)場(chǎng)。直屬單位作為參會(huì)單位，只能觀看主會(huì)場(chǎng)視頻畫面，地市公司無法直接觀看所管轄縣公司分會(huì)場(chǎng)畫面，即無法及時(shí)進(jìn)行管理，影響省公司輪詢畫面效果。

針對(duì)該情況，技術(shù)支持團(tuán)隊(duì)進(jìn)行資料查閱和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，分析了人員操作不熟練、設(shè)備老舊功能不全、服務(wù)器處理速度慢、機(jī)房環(huán)境差、多點(diǎn)控制器（Multipoint Control Unit，MCU）無法輸出多路合成視頻等多種因素對(duì)同時(shí)實(shí)現(xiàn)會(huì)場(chǎng)輪詢和故障實(shí)時(shí)處置的影響[3-4]，結(jié)果表明，MCU僅支持終端申請(qǐng)主席狀態(tài)時(shí)將各會(huì)場(chǎng)畫面按順序送到終端中，選擇單獨(dú)觀看某一個(gè)會(huì)場(chǎng)，則輪詢停止；若為每個(gè)單位配置雙終端，一個(gè)用來輪詢、一個(gè)用來觀看會(huì)場(chǎng)情況，則會(huì)造成資源的浪費(fèi)。因此，需要設(shè)計(jì)一種視頻源合成器，將各分會(huì)場(chǎng)畫面合成一路后輸出到顯示器[5]，通過該路視頻進(jìn)行會(huì)場(chǎng)輪詢，主會(huì)場(chǎng)利用主席權(quán)限可對(duì)參會(huì)單位進(jìn)行調(diào)整。該合成器可以有效解決MCU缺少單獨(dú)輸出合成視頻源的配套裝置的問題。

2 視頻源合成器的設(shè)計(jì)

本文根據(jù)視頻會(huì)議目前的需求設(shè)計(jì)一種視頻源合成器。該合成器可以采集MCU中的多路視頻信號(hào)進(jìn)行相關(guān)處理，合成一路視頻信號(hào)再進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)后進(jìn)行顯示，設(shè)計(jì)過程如下。

2.1 模塊設(shè)計(jì)

根據(jù)需求，為解決多個(gè)視頻源合成一個(gè)完整視頻的問題，按照模塊化設(shè)計(jì)理念進(jìn)行功能模塊設(shè)計(jì)，如圖1所示。首先是輸入輸出接口模塊，輸入接口與MCU相連，因此設(shè)定為網(wǎng)絡(luò)接口，輸出接口采用視頻接口，核心功能模塊有視頻采集模塊、視頻存儲(chǔ)控制模塊、視頻處理模塊、通信模塊及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。設(shè)計(jì)采用現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列（Field Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）單板進(jìn)行程序編輯后輸出，利用FPGA內(nèi)部存儲(chǔ)器保證視頻輸出的完整性，并充分利用FPGA的高速并行性保證視頻輸出的實(shí)時(shí)性，實(shí)現(xiàn)圖像的合成和拼接[6]。

圖1 視頻源合成器模塊化設(shè)計(jì)圖

2.2 視頻源合成器外形結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)有視頻會(huì)議系統(tǒng)設(shè)備接口類型、機(jī)柜尺寸、電源情況，設(shè)計(jì)符合要求的結(jié)構(gòu)。該合成器為盒子狀，如圖2所示，包含1路CVBS和1路DVI視頻接口。DVI口可以輸出VGA，YPbPr，DVI，HDMI制式圖像，提供1路RJ-45自適應(yīng)網(wǎng)口，通過交換機(jī)與MCU相連，作為視頻碼流的輸入接口，另有一路電源接口。

圖2 視頻源合成器外部圖

2.3 效果驗(yàn)證

將視頻源合成器同時(shí)與MCU和視頻矩陣相連，由操作人員控制視頻矩陣將視頻源合成器輸出的視頻送到顯示器。這樣可以將分會(huì)場(chǎng)圖像合成一路并在主會(huì)場(chǎng)進(jìn)行輪詢觀看，同時(shí)，利用終端主席申請(qǐng)單獨(dú)觀看某一單位進(jìn)行圖像調(diào)節(jié)，成功地解決了畫面輪詢和故障處理不能同時(shí)進(jìn)行的問題。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

視頻源合成器加工成實(shí)體后進(jìn)行使用驗(yàn)證。通過對(duì)使用前后的對(duì)比發(fā)現(xiàn)，會(huì)場(chǎng)輪詢和故障處置可同時(shí)進(jìn)行，提升了參會(huì)者的感官體驗(yàn)，改善效果明顯。

對(duì)使用視頻源合成器的情況進(jìn)行進(jìn)一步探索發(fā)現(xiàn)，改變預(yù)編程中合成視頻源數(shù)量設(shè)定后將其應(yīng)用在地市分會(huì)場(chǎng)，解決了地市公司無法直接觀看所管轄縣公司分會(huì)場(chǎng)畫面即無法及時(shí)進(jìn)行管理的問題，提高了會(huì)議保障水平。

4 結(jié) 語

本文對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)非主席控制情況下無法輪詢的現(xiàn)狀進(jìn)行了優(yōu)化研究，設(shè)計(jì)出一種視頻源合成器，工具材料簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便，成本低、見效快，提升了參會(huì)者的感官體驗(yàn)，方便了視頻會(huì)議運(yùn)維人員保障工作，提升了會(huì)議保障人員的技術(shù)能力和會(huì)場(chǎng)參會(huì)質(zhì)量，使會(huì)場(chǎng)輪詢和畫面調(diào)整不再?zèng)_突，方便地市公司對(duì)縣公司進(jìn)行管理，保證了電網(wǎng)視頻會(huì)議信號(hào)傳輸?shù)挠行裕瑸闀?huì)議提供了更優(yōu)質(zhì)的信號(hào)。