罗小龙

(天津市消防救援总队灭火救援指挥部信息通信处,天津 300000)

0 引言

在当前信息化的大背景下,远程视频会议成为了利用率最高,最普遍的会议形式。在给人们带来便捷的同时,也存在自己的短板。对于政府机关、企事业单位,特别是消防救援队伍来说,各省市的视频会议系统建设规模、时间、品牌等均存在一定的差异,一些品牌的特色功能也不尽相同。与此同时,系统总体设计及承建单位无法做到统一,系统部署时间更是无法做保证“一刀切”的一致性,只能是逐代更迭。会议室多、位置分散,信号源分散不集中,在一定程度上会影响系统的兼容性,难以实现信息共享的目标,在遇到需要跨系统互通或者多品牌融合使用的情况下,不能满足会议承办方的需求,给会议效果带来了一定影响。基于此,视频会议系统的整合和互联互通就成了迫在眉睫要解决的问题。为解决这一难题,建立数字化分布式会议系统是非常必要的,在消防救援队伍中有着重要的意义和广阔的应用前景[1]。

1 数字化分布式视频会议系统的特点

数字化分布式视频会议系统的特点主要体现在具有建设简单、可拓展性强、融合能力高、交互界面人性化等优势,如图1所示。

1.1 建设简单

图1 数字化分布式视频会议系统拓扑图Fig.1 Topology diagram of digital distributed video conference system

数字化分布式视频会议系统以星型结构为常见建设方式,其中心服务节点承载着音视频交互处理,多系统多终端互联互通的枢纽功能。通过强大的运算能力使得音视频以及控制信号能够跨系统、跨平台进行互联互通,解决了多套视频会议系统无法融合、不能互通的局面,特别适用于消防救援队伍目前多套不同品牌视频会议系统并存的情况,可将一个个系统孤岛有机的进行整合,并且具有不断扩容的能力。改善了以往会议系统布线复杂、线缆多、突发故障多,管理消耗资源大,维护麻烦的问题[2]。

数字化分布式视频会议系统主要以全部网络化的系统架构组成,特别适合在消防救援支队级以上单位进行部署,这类单位经常拥有多套视频会议系统,分别对应不同级别的政府部门和事业单位,存在楼宇环境复杂、会场不固定、参会人员数量不固定的特点,并且有多个会议室同时开会的需求。其建设要点主要分三部分:

(1)建强中心节点,即分布式视频会议系统服务器。主要包括数字信号控制单元、多媒体数据流分发处理单元、用户界面管理单元、可扩容式录播单元、基础网络支撑单元以及多媒体信号编解码单元,还可部署双机热备份结构,实现负载均衡等功能;

(2)建全网络节点,即在所有有可能需要分布式视频会议系统信号的房间和楼层都部署好网络资源和电力资源,保证网络传输稳定可靠,最好能够实现主备网络干线部署和无线AP覆盖,便于后期各种应用拓展;

(3)建强末端节点,即在使用地点部署足够数量的音视频编解码采集盒、丰富多样的音视频线材、平台控制电脑、拼接中控、无线AP覆盖设备和其他外设,确保音视频输出输入能够满足需求。

1.2 可拓展性强

将数字化分布式视频会议系统应用在消防救援支队级以上单位,可以充分发挥出其可拓展性强的优势。支队级以上单位,一般有2至3个会议室和3至4套视频会议系统,分别对应不同的政府部门。在参会人数超出原有会议室承载能力的情况下,就可以利用数字化分布式视频会议系统扩展性强的优势来处理这类问题[3]。

例如,只需要在有基础网络布线的房间即可快速连接一对分布式会议视频系统的编解码音视频采集盒及输出盒,配合大屏、电视和音响,就可以在极短的时间内完成一个会场的信号设备搭建,满足开会需求。改变了以往通过拆装整套设备才能够实现的会场迁移工作。

此外,还避免了在拆装设备时可能给原系统带来损坏的风险。众所周知,音视频接口一般比较容易损坏,多次的插拔和弯曲,以及搬运过程的疏忽,很可能会给线材带来许多未知的故障,例如断芯、脱焊、绝缘层破损等问题。

这种全网络构架的分布式数字视频会议系统,通过依靠网络延伸增加系统终端节点的优势,真正解决了传统视频会议系统单一化、中心化的弊端。

1.3 融合能力高

消防救援队伍不仅要面对自身内部的会议精神传达和视频调度指挥,还分别与属地政府、应急厅局等部门建立了专用视频会议系统,由于网络规划和设备品牌型号不同等原因,消防救援队伍现有的多套视频会议终端,不能实现融合共享,必须以每套设备为中心,为其部署全套专用外设,包括摄像头、话筒、调音台、显示器等,不仅如此,每套视频会议系统的信号源接口有限,无法兼容多信号输入和切换,通过使用数字化分布式视频会议系统就可以很好地解决这个问题。

1.4 交互界面人性化

传统视频会议系统普遍采用遥控器控制、操作或web页面设置的方式,其受制于遥控距离远近、角度和电脑网络的连通性。控制电脑必须和视频会议终端在同一个网络vlan内,而且针对不同内核的浏览器的支持程度也存在差异。相比较而言,数字化分布式视频会议系统则采用平板电脑应用程序的方式进行远程控制,只要在无线AP的覆盖范围内,网络连接可靠,它可以实现任意位置任意系统的无线控制,可以实时监看被控制设备的状态和工作状况,并将信号源与控制信号以图形化的界面展示在用户面前,大大提高了会议保障人员的操作效率[4]。

同时,还可以通过管理系统实现权限分级管理,更好的对管理员和操作员进行区分,极大的方便了个性化的管理需求。从另一个角度来看,这种分权限的控制形式,也提高了会议私密性和保密性。

2 数字化分布式视频会议系统与消防救援工作的结合应用

2.1 多种音视频资源集成化、扁平化管理

数字化分布式视频会议系统凭借其优秀的算法和智能化协同构架模型,使得接入其管理平台的不同品牌型号的视频会议终端能够同步并行工作而不会产生干扰,而且能够实现多线程并行处理。通过动态资源分配,从协议层和应用层提高了系统整体的处理效率、处理容量和运行可靠性[5]。

数字化分布式视频会议系统本身的优势特别适用于消防救援总队级和支队级指挥中心。一般情况下,这类指挥中心承载的音视频传输任务较重、资源丰富且来源复杂,传统的“终端——信号线——音视频矩阵——信号线——终端”的处理方式存在着故障节点多、线材铺设困难等诸多问题。一旦连接完毕,遇到新需求时,只能重新进行连接和切换。

利用数字化分布式视频会议系统,并与屏幕拼接系统的配合,在消防救援指挥中心内部就可以将不同网络的不同视频会议资源进行整合,通过网络编解码的方式实现画面上墙、声音互通的目标。

此外,通过将控制信号集成在数字化分布式视频会议系统中,可以将原来需要多人同时协作才能够保障的任务进行简化。以往需要在调音台、视频会议终端操作台、大屏控制台分别设置保障人员才能够很好的对消防救援过程中的音视频传输或重要视频会议的信号传输进行有效保障。借助数字化分布式视频会议系统的集成化管理属性,可以将音频、视频、控制信号都整合在一个管理程序内,由一名操作员就可以通过平板电脑来控制多台视频会议设备的多种开关和设置,极大地提高了操作的便携性,提升了系统整体的扁平化水平。

2.2 满足信息化大背景下的智能化需求

面对新形势新任务,消防救援队伍的视频会议面临着向智能化转型的需求,通过以下几点进行分析:

(1)音频信号需要进行智能化处理。传统模拟音频信号存在背景噪声大、失真等问题,大部分单位难以实现每套会议系统都单独配备数字音频处理设备。借助数字化分布式视频会议系统可与数字调音台和数字音频处理器进行协议互通,在音频信号处理时,可将多个终端采集盒采集到的音频信号进行统一处理,再将处理后的信号发往各个视频会议终端内,从而解决了音频信号源的智能化处理和分发任务,使发言人声音更加清晰。

(2)视频信号需要进行无缝转换。目前视频信号普遍为高清化,甚至超高清通过数字压缩技术实现低带宽高清画面传输也已经成熟,但是作为不同品牌视频会议系统来说,在视频信号接口和参数设置上还多少存在差异,无论是HDMI接口还是DVI接口,输入帧率和输出帧率无法完美适配会造成视频会议系统画面出现彩条、跳帧、拖影、畸变等问题。数字化分布式视频会议系统能够借助其强大的编解码适配能力,满足同一视频信号在不同系统之间的稳定传输,从而满足复杂条件下的会议保障需求。

(3)系统外设需要物联网智能控制。随着越来越多物联网设备的推出,在数字化分布式视频会议系统中也可以接入各种各样的支持物联网的外设,以此提高视频会议会场的智能化水平。例如,智能照明系统、自动窗帘、自动幕布、智能空调、空气净化机、智能音响、无纸化会议发言系统、AI同声传译系统、智能转稿录音设备等都可以通过标准协议接入数字化分布式视频会议系统管理平台中,实现一个APP控制所有视频会议室内智能化设备的功能,极大地提高了工作效率和智能化水平。

3 结论

总而言之,通过数字化分布式视频会议系统,能够有效地解决多系统互联互通的瓶颈问题,并且在网络带宽容量允许的情况之下,能够无限扩展音视频采集和传输节点,并实现多线程、扁平化管理和智能化控制。打破传统会议系统的壁垒,解决消防救援队伍多套视频会议系统不互通、信号传输便捷的难点,实现分布式的、网络化的、去中心化的远程视频会议模式。不受会议室、会议终端的限制,顺利地举行各项远程视频工作会议。在此基础上,还能够节约建造成本,降低单节点故障对中心系统的影响。更为重要的是,能够极大提升工作效率和系统的稳定性,将原始音视频信号通过编码变为网络信号进行传输,从根本上解决了同轴线缆长距离传输信号衰减的问题,为有效开展与消防救援相关的音视频传输工作,打下坚实的基础。