摘要：互聯網發展日新月異，傳統的文字、語音信息已不能滿足石油化工企業對實時信息交流的需求增長。基于IP網絡的視頻會議的出現為企業的信息需求提供了平臺，目前，基于H.323協議和H.264標準的高清視頻會議系統已成為視頻會議的主流。本文簡要介紹了高清視頻會議系統技術，對高清視頻會議的優勢進行了分析和論述，并以UTstarcom公司高清視頻會議產品為例，結合中石化管道儲運公司視頻會議系統，闡述了以最新ITU-T標準H.264SVC等技術創建高清視頻會議的過程和應用效果。
1 引言
為了增強競爭力，現代企業正逐步向集團化、規模化方向發展。基于市場部署和成本控制的考慮，企業需要在不同地點部署研發、生產、銷售機構，在全球選擇供應商及合作伙伴，這對企業的集中式管理提出了新的挑戰。為了實現日益頻繁的跨地域溝通交流和快速決策，現代企業需要更高效、更便捷、更先進的溝通方式。
面對新的溝通需求，原有的電話、計算機等通信系統已不能完全適應，隨著互聯網的快速發展，基于交互式多媒體通信技術的視頻會議已經成為企業重要的溝通手段。視頻會議以身臨其境的可視化遠程交流方式替代傳統的電話、E-mail及異地出差，能夠以更高的效率和更低的成本，滿足集中式管理的需求，讓企業在瞬息萬變的競爭環境中贏得先機，實現持續、快速、高效的整體運營。
2 視頻會議系統及其發展
視頻會議系統是指兩個或兩個以上不同地方的個人或群體通過傳輸線路及多媒體設備將聲音、影像及文件資料互傳，達到實時互動的溝通，從而完成會議目的的系統設備。視頻會議系統是集通信技術、計算機技術、多媒體技術、微電子技術于一體的遠程異地通信方式，使得在地理上分散的用戶可以共聚一處,通過圖形、聲音等多種方式實時交流信息，增加雙方對內容的理解能力。
視頻會議系統的各分會場終端在對現場人物的圖像和聲音、主要背景以及相關的資料圖像進行捕捉的同時實現圖像聲音的壓縮編碼。根據視頻會議的控制模式，經過數字通信系統向指定方向在網絡上進行傳輸。與此同時，終端對接收到的圖像聲音進行解碼解壓縮并在顯示終端(液晶電視、投影儀等)輸出指定會議參加方的圖像和聲音。
視頻會議是一種典型的多媒體通信應用實例。20世紀60年代發達國家就開始進行視頻會議的研究，早期的視頻會議系統以模擬方式傳輸，占用很大的帶寬，其代表有美國貝爾實驗室研制的可視電話、英國BT公司的1MHz帶寬黑白視頻會議系統。80年代末90年代初，隨著微電子、計算機、數字信號處理及圖像處理技術的發展，視頻會議的理論研究和實用系統研制方面也得到了迅速發展。總的說來，其發展主要經歷了模擬視頻會議、數字視頻會議和國際統一標準的數字視頻會議三個階段。
2005年初第一款720P高清視頻會議產品問世，拉開了高清視頻會議的序幕。2007年Lifesize發布首款1080P高清視頻會議系統，標志著視頻會議系統已經進入到了高清時代。與傳統的標清視頻會議系統相比，高清視頻會議系統通過提供更為清晰的畫面質量、更好的聲音效果，提供給與會者高效、高質量的視頻體驗，使與會者能夠更有效的進行會議交流。隨著HDTV，HD攝像機等設備的普及，高清視頻會議系統得到了更為廣泛的應用，視頻會議系統也從標清時代走到了高清時代。更多的企業和機構認識到信息化建設對于企業發展所起到的至關重要的作用，對高清視頻會議系統有了更多的需求，同時市場上也涌現出了多家廠商，積極應用高清視頻會議新技術，不斷開發出新產品，把高清視頻會議系統的應用推到新局面。
3 基于H.323的高清視頻會議系統技術簡介
3.1 H.323網絡通訊協議
H.323協議是為了適應網絡的發展專為已有的局域網運行的多媒體系統設計的，它的制定使基于分組網絡的實時多媒體通信和會議的實現成為現實，為運行于不同通信網絡的不同廠商的終端實現互操作提供了前提，提供了一種可讓其他H.32x兼容產品互相通信的機制。因此H.323是目前視頻會議系統中應用得最廣泛的協議。
3.2 H.264數字視頻編碼技術
視頻編碼技術是視頻會議的最基本條件之一，只有高效的視頻編碼才能保證在現實的互聯網環境下提供視頻服務。H.264是一種高性能的視頻編解碼技術，是由ITU-T和ISO兩個組織聯合組建的數字視頻編碼標準，它既是ITU-T的H.264，又是ISO MPEG-4標準的第10部分。H.264 SVC作為H.264標準的一個擴展最初由JVT(Joint Video Team)在2004年開始制定，并于2007年7月獲得ITU-T批準。
H.264是在MPEG-4技術基礎之上建立起來，采用“回歸基本”設計，其最大的優勢是具有很高的數據壓縮比率，且在具有高壓縮比的同時還擁有高質量流暢的圖像。采用H.264的多媒體系統在圖像質量上大大優于傳統系統，H.264比以前H.263和MPEG-4提高編碼效率約50%。同等的圖像質量條件下，H.264的數據壓縮比能比DVD系統中使用的MPEG-2高2~3倍，比MPEG-4高1.5~2倍，比H.263高2倍。為此，H.264堪稱是當今高清晰多媒體通訊的基石。HD-DVD與藍光DVD均采取H.264作為其制作標準。
H.264SVC以H.264 AVC標準為基礎，通過各種編碼工具形成分層編碼方式，以提供時間上，空間上和圖像質量上的可調整特性，可產生不同幀率、圖像分辨率或圖像質量等級的解碼視頻。采用該技術的視頻系統具有非常強的網絡適應能力。
3.3 基于H.264SVC技術的高清視頻會議系統的優勢
隨著IP網絡的速率越來越高，承載業務從非實時走向實時，IP技術已成為實現視頻、音頻、數據等綜合業務的最佳選擇。近幾年，隨著寬帶網絡的日益完善和發展，IP網絡的穩定性和可靠性不斷提高，基于IP網絡的視頻會議系統應用發展很快，IP網絡成為構建高清視頻會議系統的最好選擇。
基于H.264SVC編碼技術的高清視頻會議系統具有以下的優勢：
(1)先進性：遵循有關國際標準和國內外有關的規范要求，采用當今最新和尖端的IT、通信、多媒體處理和視頻會議等的成熟技術。
(2)標準化：嚴格按照國際和國家標準設計，特別是要提供標準接口，使系統具有較高的兼容性，能夠與其它國內外主流廠家的設備系統平滑連接和互通。
(3)適應性強：具有帶寬的動態自適應能力，在丟包失率達20%的情況上依然保持高品質的視頻，不出現“馬塞克”。
(4)安全性：系統具有高度的安全性措施和加密系統，有效抵制網絡病毒和黑客等的攻擊，具有防火墻功能，具備嚴格的授權和認證機制。
(5)可靠性：系統結構集成度高，能夠保證7×24h不間斷地穩定可靠運行，適應工作環境能力強，故障率低。
(6)靈活和可擴展性：系統設計考慮到了今后網絡和業務的發展，留有充分的擴充余地，能夠方便地實現視頻系統的擴展與升級。
4 中石化管道儲運公司高清視頻會議系統的應用情況概述
4.1 中石化管道儲運公司企業簡介
中石化管道儲運公司是中國石化從事油氣儲運、油氣管道規劃、勘探、設計、施工的專業化管理企業。該公司基地位于江蘇省徐州市，基地以外有濰坊、南京、魯寧等11個輸油生產單位和南京培訓中心，共管轄著37條在役和在建輸油管線，管線全長6千多公里；在用和在建原油碼頭7座；輸油泵站93座，總罐容841萬立方米，原油一次輸送能力達12523萬噸/年；管線途經北京、天津、河北、河南、山東、江蘇、安徽、上海等13個省、自治區和直轄市，擔負著勝利、中原、華北等5家油田的原油以及部分進口原油輸送任務，為19家長江中下游及華北、東南沿海地區的煉化企業輸送原油。
4.2 中國石化管道儲運公司視頻會議系統應用發展簡介
在企業的競爭中，高層的決策如何有效、快速地傳遞到執行層是一個非常關鍵的問題，這關系到企業在競爭中能否掌握先機、能否引導市場。由于管道儲運公司特殊的經營環境和單位構成，具有點多線長面廣的特點。視頻會議靈活、直觀、便捷的會議形式使之與企業的生產、運維密不可分。
作為中國石化油品管道運輸的龍頭企業，為了企業信息實時有效的上傳下達，早在1999年10月，總部已經為其建設了Viper Sat衛星遠端站，用于數據備份和傳輸視頻會議。并配置了1臺基于H.320協議的Concord4200視頻會議終端，使其能作為中石化衛星視頻會議系統的一個節點參加總部召開的電視會議。在及時地了解總部的政策與決策，及時向總部匯報生產與管理等情況方面發揮了很大作用，同時節省了大量的差旅費用。
為了保障中石化總部、管道儲運公司、徐外各二級單位信息及時的互通，保障輸油生產的正常有序的進行，提高各部門之間的工作效率，節省各種現場會議的費用支出。儲運公司于2004年在徐州基地建成華為ViewPoint8620視訊交換平臺，并陸續為徐外各二級單位配發了華為視頻會議終端。該視訊平臺建成后，保障了石化總部、儲運公司、徐外各二級單位視頻會議的召開，達到了預期的目的。
由于近幾年高清視頻會議技術的迅速發展，視頻會議已經正式步入高清時代。石化總部已經于2010年將總部的視頻會議系統正式升級為高清視頻會議系統，徐外的多個輸油處、站已經將視頻會議設備進行了不同程度的升級。徐州基地的視頻會議系統與各點設備的兼容性、多樣性的矛盾已經成為一個日益突出的問題，正是在此背景下，經過相關專業人員的設備調研，決定將視頻會議系統更新為高清視頻會議系統，以適應總部和下屬單位的工作需要。
4.3 管道儲運公司高清視頻會議系統網絡拓撲與組成
管道儲運公司高清視頻會議系統于2011年4月搭建完畢，從原來基于H.320協議使用衛星線路和ISDN、E1等線路模式的視頻會議系統更新為基于H.264SVC標準和H.323協議的高清視頻會議系統。目前已建成總部—管道儲運公司—徐外各輸油管理處—輸油泵站(油庫)的四級視頻會議級聯網絡，通過管道儲運公司高清視頻會議系統匯接、轉發的上下級會議點共計109個，視頻會議系統網絡采用星型拓撲結構，所有節點終端通過互聯網或中石化專網參加中石化總部和管道儲運公司視頻會議。線路接入方式分為主、備線路，主用網絡基于中石化專用內網線路，至各點的視頻會議專用帶寬最低保障2M，同時出于網絡優化的考慮，根據實際使用情況，對專網帶寬進行動態管理，視頻會議不開啟時，多余的網絡帶寬動態調整為辦公網絡使用，由于此類線路屬中石化內網自建線路，所以網絡環境相對穩定，可以保障高清視頻會議的正常開啟。備用線路基于管道儲運公司辦公網絡和部分公網線路組成，以光纖專線接入，帶寬按各點的實際情況而不同，此類接入方法的帶寬視網絡繁忙情況不同而變化。當主用線路產生阻斷的時候，將切入備用線路，保障視頻會議的順利開啟。其系統組網結構如圖1所示。
圖1 系統拓撲圖
4.4 高清視頻會議設備選擇
上述高清視頻會議系統采用UTstarcom公司的高清視頻會議產品，其優勢如下：采用最新ITU-T標準H.264SVC，低成本實現全編碼全解碼；真正達到隨時、隨地、隨心所想的視頻會議技術；極短延遲時間(約200ms)；快速的展示反應； 視頻路由器同時支持SD及HD(720p60fps/1080p/30fps)；Router自動載量平衡及高顯示效能；統一的用戶接口和通訊目錄；個人視頻版面設定及以高清觀賞展示；靈活的互聯網及VPN網的實施；提供最佳成本效益的選擇；第一個適合互聯網、3G運行的視頻會議系統；沒有馬賽克的視頻會議系統；超強丟包恢復功能適應惡劣網絡環境；實現ADSL接入的視頻會議系統；可以任意混速率，任意分屏模式；冗余熱備，自動切換。
此外，由于管道儲運公司原視頻會議系統內各個匯接點的視頻會議設備型號繁多且不盡相同，為了減少企業設備的閑置和更新的費用，原設備和新設備要求具有良好的兼容性。所以技術人員在設備選型時尤為關注新設備的兼容性。經過滿負荷工業級測試，UTstarcom高清視頻會議系統成功的和總部寶利通高清MCU進行了近50h的無間斷會議測試，會議效果清晰、穩定。管道儲運公司與下屬輸油管理處的會議連接方式有兩種，一是輸油管理處通過傳統MCU設備與管道公司高清視頻會議系統進行級聯后參與會議。二是不具備級聯條件的輸油處通過模擬轉接的方式參與視頻會議。經過全點匯接滿負荷近300h測試，達到了令人滿意的會議效果。
4.5 高清視頻會議的創建和設置
所有高清系統內合法用戶(會議發起者：包括總部或系統內任意會議點)必須通過IP網絡登錄至門戶服務器，每個合法用戶都擁有屬于自己的獨立會議室，既可以通過視頻會議管理員發起會議，也可以通過會議呼叫功能邀請在線用戶參與專屬會議室的會議。會議管理員可以通過WEB網頁管理會議，主要包括管理與會者的連接和斷開，音頻上傳或靜音，視頻信號的開啟和禁用，同時可切換分屏模式，UTstarcom系統支持1~9分屏任意設置。如經由管道儲運公司匯接的高清視頻會議開啟時，會議管理員登陸門戶服務器，各分會場則需開啟視頻終端，調整好會議室音響、鏡頭、燈光等，由視頻會議管理員進行視頻會議的管理工作。
該系統支持會議進行時各個會議點共享演示各類Office文檔(pptwordexcel)、應用程序以及音、視頻素材。
軟終端的應用是此會議系統的一個亮點，此種會議形式使任何人在任意地點(前提是網絡暢通)可以通過PC機、筆記本、IPAD、智能手機等設備參與會議，真正做到了溝通無限。
同時，該系統以NAT方式將我公司內網的一個IP地址與一個公網IP地址做映射，用于領導隨時隨地的參與會議。與會者依據會議管理員提供的用戶名和密碼登陸該外網IP地址即可參與會議。
出于信息共享和存檔的需求，本系統配置的錄播服務器內置2T的硬盤，可以錄制2500h不間斷高清視頻，視頻格式為FLV。可以通過網頁以流媒體的方式播放并提供加密下載。
4.6 高清視頻會議的應用效果
在該系統近期的應用過程中，網絡帶寬滿足時，1080P全高清的應用使會議參與者感受到極致高清，溝通無界的會議效果。當網絡帶寬發生擁堵，帶寬不足時，系統自動進行降速處理，視頻顯示分辨率降低但沒有出現傳統視頻會議同等條件下的馬賽克和停頓的現象，而軟終端的使用又使以前無法實現的惡劣環境下的互動交流成為了現實。大大提高了企業辦事效率，各種高清視頻素材的使用使以往必須通過現場會議解決的問題迎刃而解。雙向高清視頻會議系統，針對油品管道運輸企業會議點多，分布廣，業務繁雜的特點，既節約了企業會議經費，又直觀的將信息及時的上傳下達，從而達到資源利用率最大化的目的，得到了總部領導和參會人員的一致肯定。
5 結束語
基于H.323協議和H.264標準的高清視頻會議系統已經成為視頻會議的主流，而采用WEB技術的高清視頻會議，大大降低了高清視頻會議的門檻。它與幾乎所有的瀏覽器兼容，無需額外下載安裝任何插件，極大地提高了安全性。同時，由于采用的是領先的云計算技術，大幅度提高了信息傳輸的速度和穩定性。在數字高清、信息共享得到大量應用的時代，中國石化作為一家一直致力于“建設有較強國際競爭力的跨國能源公司”的大型國有企業，高清視頻會議的應用是提高其辦公效率，節省企業資源的一種必要手段。可以預見到，隨著高清視頻會議技術和互聯網絡的不斷發展，高清視頻會議業務作為企業多媒體應用的成功模式，它在大型國有企業中的成功推廣必將產生巨大的市場價值。
