福建教育网络视频会议系统的建设与

摘 要：本文结合工作实际,介绍福建教育网络视频会议系统的规划和建设过程.重点阐述视频会议系统的整体架构、网络规划与实施以及网上学习中心平台与视频会议系统的整合,并探索今后两套系统进行系统集成的可行性.

关 键 词：视频会议；系统建设；系统集成

中图分类号：TP316.8文献标志码：B文章编号：1673-8454（2013）21-0077-03

引言

随着网络技术和音视频解码技术的发展,基于互联网的远程音视频交互应用已非常成熟.视频会议具有多方会议、应急指挥、远程培训、网络研讨等多种功能,同时又作为转变工作方式和工作作风、提高工作效率的信息化手段,在各个行业正迅速地普及.

一、教育网络视频会议系统规划

2010年我省启动“福建教育网络视频会议系统”（以下简称“教育视频会议系统”）建设,教育视频系统采用硬件MCU（MicroControlUnit）和硬件视频会议终端组网,建成后要达到高清视频图像标准,覆盖各市、县（区）教育局、厅属单位、高等学校,并实现与教育部视频会议主会场MCU级联.

1.教育视频会议系统技术标准

视频会议系统的技术主要包括网络通信协议、视频编码技术、图像标准等几个方面,技术标准的选择要考虑系统的开放性和前瞻性.

教育视频会议系统的建立主要依据ITU-T的H.323网络通信协议来进行.H.323协议即基于包的多媒体通信系统,它依据TCP/IP协议可以使网络上的多媒体应用和业务与基础传输网络无关.因此基于H.323协议的视频会议系统具有灵活的网络结构,在技术的先进性、功能的完善性、系统的可扩充性等方面有明显的优势.

视频编解码技术是视频会议的基本条件之一,因为只有高效的视频编解码才能保证在互联网环境下进行视频交互应用.教育视频会议系统采用H.264协议标准,H.264是一种高性能的视频编解码技术,它具有很高的数据压缩比率同时还拥有高质量流畅的图像,适合于不同的产品互联互通.

视频图像是视频系统成败的关键,教育视频会议系统图像选择720P/50fps和1080p/30fps的高清标准,同时也支持兼容标准（4CIF）、CIF多种视频分辨率.

2.教育视频会议系统网络环境

网络环境是视频会议质量的重要保证,教育视频会议系统网络接入方式有两种方案可供选择：利用省政务外网和租用电信运营商的VPN网络.

选择省政务外网,可以利用公共网络平台负责网络带宽、网络安全、QoS（QualityofService）等,避免重复建设.但随着政府部门各业务系统的上线,数据流量不断增加,省政务外网的网络带宽趋向饱和.如果多部门同时召开视频会议,需要省政务外网管理部门协调各部门会议时间,无法满足教育视频会议系统应急指挥需求.而我省正在进行教育科研网的建设,建成后将以100M以上网络带宽覆盖省内所有教育行政部门和高校.经专家组讨论,最后决定暂时租用中国电信的MPLS-VPN网络组建教育视频会议系统专网,待教育科研网启用后,教育视频会议系统将作为教育科研网的重要应用整体迁入.

3.教育视频会议系统整体架构

教育视频会议系统采用分布式的MCU系统架构,分布式架构能够有效地节约带宽资源,更加有效地支撑各分支节点功能实现.系统省级控制中心（配置一台支持90路终端接入的MCU,一台录播怎么写作器和二台高清视频会议终端）设在省教育厅五楼视频会议主会场.各设区市设二级控制中心（配置一台支持30路终端接入的MCU,一台录播怎么写作器和一台高清视频会议终端）,二级控制中心MCU通过视频会议系统专网与省级控制中心MCU实现级联.各县（区）教育局、高校、厅属单位配置一台高清视频会议终端通过视频会议系统专网接入各设区市的二级控制中心MCU.二级控制中心的建设将在系统二期工程中实施,系统一期工程各接入单位的会议终端将通过视频会议系统专网直接接入省级控制中心的MCU.省级控制中心将部署一台会议管理终端,通过该终端实现会议组织、系统配置、设备的实时监控和日志记录等功能.

省级控制中心的MCU通过中国教育和科研计算机网（CERNET）与教育部视频会议主会场MCU互联互通,实现会议的多级级联.省内各接入单位可直接作为教育部网络视频会议系统的分会场,直观地显示由教育部主会场发送的高清多画面以及双流画面,并可由教育部进行统一管理使用,提高系统的易用性.

二、教育视频会议系统项目实施

教育视频会议系统总体建设方案通过后,项目进入具体实施阶段.根据项目进度安排,项目组人员进行设备技术参数制定、设备招标采购、设备安装、调试以及网络环境的建设.其系统架构如图1所示.

1.教育视频会议系统的设备选型

教育视频会议系统省级控制中心需采购的主要设备有会议多点控制单元（MCU）、视频会议终端、会议录播怎么写作器.设备的选型注重产品的技术成熟性、可靠性、稳定性,尽量选择高性价比的技术和产品.产品的各项技术指标要适度超前,以确保在较长时间内系统的先进性,同时设备要考虑冗余,以满足不断发展的业务和管理需要.

经公开招标采购,中标的设备为迪威公司的MCU（型号FOCUS8600）、会议终端（型号FOCUS3800）、录播系统（型号FOCUS1800）,所采购的设备与教育部视频会议系统是相同体系的产品,满足教育部相关接入规范要求,能实现与教育部视频会议系统无缝衔接.

2.教育视频会议系统网络配置

教育视频会议系统一期工程大约有60个终端接入单位,每个单位按类别分配相应的网络资源.一类单位（各设区市教育局）分配20M网络带宽,16个IP地址；二类单位（县、区教育局、高校、厅属单位）分配4M网络带宽,8个IP地址.每个接入单位都预留部分网络带宽和IP资源以满足今后系统扩容和升级的需求.教育部视频会议系统MCU与各省的视频会议终端是通过中国教育和科研计算机网（CERNET）的宽带线路进行连接,而省内教育视频会议系统使用的是中国电信的福建教育视频会议MPLS-VPN专网,如何实现省级控制中心的MCU和教育部的MCU在不同网络环境下实现衔接?购置H3C公司具有路由功能的三层交换机（型号S5500-24P-SI）,将该交换机1-12号端口组成VLAN1,连接福建教育视频会议VPN专网及MCU、录播怎么写作器、视频会议终端等设备；将该交换机13-24号端口组成VLAN2,连接中国教育和科研计算机网（CERNET）及视频会议终端等设备,对交换机设置相应的路由规划,通过VLAN1和VLAN2间数据高速交换实现MCU级联,将教育部视频会议的音视频信号和控制信号传输到省内各分会场.

3.教育视频会议系统的效果

在有关各方的共同努力下,教育视频会议系统建设工作进展顺利.一期工程共有10个设区市教育局、20个县（区）教育局、23个高校安装视频会议终端,省级视频会议主会场MCU与教育部主会场MCU实现级联.通过多次系统调试和召开正式视频会议,系统运行状况稳定,会议效果良好,达到了系统总体规划的相关要求.

三、教育视频会议系统的探索

基于硬件的教育视频会议系统能达到高质量的声音、图像、PPT演示等效果,但由于视频终端较为昂贵,目前还无法实现所有县（区）教育局全部覆盖.全省性的会议还要由各市教育局还要组织未安装视频会议终端的县（区）相关人员到市教育局参加视频会议,或者由市教育局会后再进行会议传达、工作部署.县（区）教育局参加视频会议主要是收听、收看,能否通过现有的网上学习中心和硬件视频系统进行有效整合,实现视频会议的全覆盖?

1.教育视频会议系统和网上学习中心整合

网上学习中心是基于“无限宝”的远程教育平台,该平台的怎么写作器部署于省教育厅数据中心,通过中国电信500M网络带宽和中国移动1G网络带宽与互联网连接.用户通过安装客户端,输入帐号和登录,就可以接收到该平台实时转发的语音、视频数据.

网上学习中心和教育视频会议系统都采用H.264协议标准,可以通过将教育视频会议系统省级控制中心的视频会议终端的音视频与网上学习中心的授课计算机的音视频互为输入输出的改造实现两个系统互通整合,具体实现如图2所示.

整合工作在省教育厅数据中心完成,两个系统互不冲突,且通过转发实现会议音视频的互联互通.通过整合可以实现视频会议县（区）教育局和高校的全部覆盖,甚至延伸到中小学,实现会议、培训一步到位.

2.教育视频会议系统和网上学习中心系统集成的思考

目前,教育视频会议系统和网上学习中心的整合还仅仅是音视频信号互为输入输出,两套系统在管理上还是互相独立的,这就为管理上增加了难度.教育视频会议系统的MCU和网上学习中心的怎么写作器等核心设备都没有相应的冗余,如果核心设备出现故障将导致相应的系统无法工作.能否通过系统集成,使教育视频会议系统的MCU能呼叫网上学习中心的客户端,网上学习中心的怎么写作器也能呼叫教育视频会议系统的视频会议终端,实现两套系统的完全融合.在核心设备出现故障的情况下,两套系统能否实现互为冗余,在方便系统管理的同时提高系统的高可靠性,两套系统集成将是今后我省教育网络视频会议系统建设的重点.

四、结束语

教育视频会议系统的建成使用,实现了我省教育系统远程会议、远程培训和应急指挥.当前,国家正大力推进教育信息化的建设,教育视频会议系统将对我省远程教育等信息化应用带来深远的影响.