任亞武 / 趙雨農(nóng) / 王 青

(中國建筑設(shè)計院有限公司(原中國建筑設(shè)計研究院)智能工程中心，北京 100044)

1 概述

近年來隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和圖像技術(shù)的不斷發(fā)展，視頻會議系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣。隨著國家經(jīng)濟的不斷發(fā)展，政府、軍隊、教育、金融、交通、能源、醫(yī)療等各類相關(guān)單位都在進行業(yè)務(wù)擴張，這也直接拓展了遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域。通過召開遠(yuǎn)程視頻會議，可大大提高工作效率，節(jié)省與會人員的工作時間和會議費用。

目前，有些公司已經(jīng)不滿足于普通的遠(yuǎn)程視頻會議模式，開始選擇更高端的高清仿真遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)。系統(tǒng)將提供影院般的高清視頻，與會人員可以接收立體環(huán)繞音頻和高清內(nèi)容。還可以在沒有任何技術(shù)障礙的條件下集中精力處理業(yè)務(wù)。

目前市場上應(yīng)用較廣的高清仿真遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)有寶利通(Polycom)的極致遠(yuǎn)真TPX/RPX系統(tǒng)、思科(cisco)的網(wǎng)真系統(tǒng)、華為的全景智真系統(tǒng)、科達(dá)的至臻高清系統(tǒng)等。其中寶利通掌握了業(yè)界半數(shù)以上的核心技術(shù)和專利，其極致遠(yuǎn)真系統(tǒng)市場占有率較高，產(chǎn)品應(yīng)用相對成熟。所以，本文也以極致遠(yuǎn)真RPX系統(tǒng)為基礎(chǔ)，詳細(xì)分析、闡述高清仿真遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)的功能構(gòu)造及技術(shù)要求。

2 會議功能設(shè)計要求

1)技術(shù)整體化

該系統(tǒng)整體融合攝像機、麥克風(fēng)、擴音器、遠(yuǎn)程控制及其他技術(shù)，同時又對這些設(shè)備進行合理的隱藏設(shè)置，因而絕對不會分散與會者的注意力。

2)標(biāo)準(zhǔn)化、可操作性

該系統(tǒng)是一種基于標(biāo)準(zhǔn)的解決方案，允許多個與會者接聽來自配備了高清以及傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)清晰度視頻會議系統(tǒng)的會議室電話。而通過管理性服務(wù)則可以使多點交流得以實現(xiàn)。

3)本地視頻顯示

在會議室的前端配置多個真人大小的無縫高清顯示器，供視頻會議的與會者使用。該系統(tǒng)當(dāng)中的RPX HD 400系列套件具備48∶9寬幅顯示器，具備較強的仿真高清視頻顯示功能。

4)會議室環(huán)境要求

該系統(tǒng)配備了所有家具、會議室照明、聲音處理系統(tǒng)和電子設(shè)備，整體形成套件模式。由于該套件采用了模塊式設(shè)計，與物理房間沒有關(guān)系，所以該系統(tǒng)可選擇不同的房間。

5)擴展性

該系統(tǒng)的套件可適用于多種配置，所以該系統(tǒng)按照標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備配置，構(gòu)建一個適應(yīng)設(shè)備和應(yīng)用的會議室。為外圍設(shè)備和定制設(shè)備提供了擴展靈活性。

6)遠(yuǎn)程音視頻質(zhì)量

設(shè)計時，要充分考慮該系統(tǒng)需要提供給業(yè)主方的會議室效果?？梢詮恼嫒舜笮〉娘@示屏的遠(yuǎn)端觀察到每個細(xì)節(jié)，以及吸頂式麥克風(fēng)和立體聲擴音器帶來的空間音頻效果。

3 RPX系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格要求

1)RPX系統(tǒng)組成

音視頻設(shè)備包括：支持1080p 30fps格式或720p 60fps格式的HDXTM視頻編解碼器、吸頂式數(shù)字麥克風(fēng)陣列、環(huán)繞立體聲揚聲器套件、高清DLP?投影機、3-CCD高清視頻攝像機、彩色觸摸屏、19″寬屏個人高分辨率內(nèi)容顯示器。

2)音視頻技術(shù)規(guī)格如表1所示。

3)內(nèi)容組件如表2所示。

4)外形尺寸如表3所示。

5)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求

(1)H.264 High Profile帶寬要求如表4所示。

(2)H.264(非High Profile)帶寬需求如表5所示。

6)RPX系列介紹

RPX 系統(tǒng)提供兩個不同的系列型號，適合不同的會議室尺寸要求，可供設(shè)計師在設(shè)計時與業(yè)主方據(jù)此溝通協(xié)商相關(guān)設(shè)計需求，如圖1所示。

(1)RPX 200系列設(shè)計要求

RPX 200系列主要包含2塊顯示屏、2臺攝像機、2臺HDX高清終端，會議室的座位可以安排4～18人。同時，系統(tǒng)里邊還包括了會議室集中控制系統(tǒng)、會議室燈光系統(tǒng)、音響處理系統(tǒng)、整體的環(huán)境裝修和家具系統(tǒng)，由多個子系統(tǒng)構(gòu)成了一套完整的RPX 200系統(tǒng)。

表1 音視頻技術(shù)規(guī)格表

表2 組件表

表3 外形尺寸表

表4 H.264 High Profile帶寬要求表

圖1 RPX HD200和RPX HD400平面示意圖

表5 H.264(非High Profile)帶寬要求表

在設(shè)計該系統(tǒng)時，需要考慮以下幾方面因素：

①一般選擇1間30m2～100 m2的會議室進行家具設(shè)備合理布置；

②墻壁裝修采用復(fù)合吸音材料，屋頂采用礦棉板吊頂，地面建議鋪設(shè)地毯，整體裝修風(fēng)格由業(yè)主方、設(shè)計方以及產(chǎn)品廠家共同協(xié)商確定；

③要求配電電源為AC 220V±5%；采用具有保護接地線的三眼插座且接地良好；電源電壓要穩(wěn)定，可靠，特別防止斷電后立即加電，因此，最好讓顯示設(shè)備的電源經(jīng)過相應(yīng)功率的UPS供電；

④音頻設(shè)備、視頻顯示設(shè)備和圖像信號處理設(shè)備及控制PC等要求同相供電；

⑤在每個座位底下需要預(yù)留電源插座。

RPX 200有多種不同型號配置可供選擇，如表6所示。

(2)RPX 400系列設(shè)計要求

RPX 400系列主要包含4塊顯示屏、4臺攝像機、4臺HDX高清終端，會議室的座位可以安排8～28人；包括了會議室集中控制系統(tǒng)、會議室的燈光系統(tǒng)、音響處理系統(tǒng)、整體的環(huán)境裝修和家具系統(tǒng)，由這些子系統(tǒng)構(gòu)成了一套完整的RPX 400系統(tǒng)。

在設(shè)計該系統(tǒng)時，需要考慮以下幾方面因素：

①一般選擇1間40m2～140 m2的會議室進行家具設(shè)備合理布置；

②墻壁裝修采用復(fù)合吸音材料，屋頂采用礦棉板吊頂，地面建議鋪設(shè)地毯，整體裝修風(fēng)格由業(yè)主方、設(shè)計方以及產(chǎn)品廠家共同協(xié)商確定；

表6 RPX HD200設(shè)備配置表

④音頻設(shè)備、視頻顯示設(shè)備和圖像信號處理設(shè)備及控制PC等要求同相供電；

⑤在每個座位下需要預(yù)留電源插座。

RPX 400系列有多種不同型號配置可供選擇，如表7所示。

表7 RPX HD400設(shè)備配置表

4 高清仿真遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)設(shè)計要點

基于以上對RPX系統(tǒng)的整體配置和技術(shù)了解，對設(shè)計人員在設(shè)計時起到一定的啟發(fā)和幫助。設(shè)計人員可以基于以上的系統(tǒng)特點并結(jié)合不同項目的具體要求進行合理的高清仿真遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)方案設(shè)計。

1)基本架構(gòu)

高清仿真遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)是根據(jù)用戶需求建設(shè)的多功能遠(yuǎn)程視頻會議系統(tǒng)，并連接中控、顯示設(shè)備、音頻設(shè)備、PSTN電話、多路視頻源等外圍設(shè)備及家具，構(gòu)成遠(yuǎn)真系統(tǒng)。整個遠(yuǎn)真系統(tǒng)既可以召開點對點高清視頻會議，也可以通過外置MCU召開多點遠(yuǎn)真會議，MCU同樣可以把遠(yuǎn)真視頻系統(tǒng)和目前的視頻會議系統(tǒng)一起加入會議。

(1)IP電話保障系統(tǒng)

在大型視頻會議中，很多問題都需要通過電話進行溝通。中心會場的會議管理人員需要和各個分會場的會議操作人員實時溝通，并且要處理會議中的緊急問題。高效便捷的會議保障音頻電話系統(tǒng)能夠極大地方便中心會場對于各個分會場的指揮管理，提高指揮溝通的效率。對于重要會議提供更加便捷可靠的指揮保障。

(2)系統(tǒng)備份(模擬電話接入)

4）防偏磨、防漏油可調(diào)節(jié)盤根盒在有桿泵采油中實用范圍廣泛，節(jié)能降耗和環(huán)保效果明顯，具有很高的實用推廣價值。

每套遠(yuǎn)真系統(tǒng)都內(nèi)置RJ-11接口，具備語音橋接功能，接入普通電話時不會占用視頻會議的網(wǎng)絡(luò)資源，也不會占用終端的資源。電話接入功能可以將普通電話或手機接入會議，即使人員不能在現(xiàn)場列席會議，也可以通過電話加入到會議中，既可以聽到會議的全部內(nèi)容也可以發(fā)言。如果IP鏈路不通，可馬上利用模擬電話與其他會場進行語音聯(lián)系，通過電話，用語音的方式加入到視頻會議系統(tǒng)。

(3)數(shù)據(jù)會議(H.239)

雙流技術(shù)目前已成為H.239國際標(biāo)準(zhǔn)。通過一個呼叫帶寬實現(xiàn)視頻、音頻和數(shù)據(jù)的同步傳送。讓與會者在觀看發(fā)言人圖像，聽到發(fā)言人聲音的同時觀看到發(fā)言人計算機的活動圖形。而且，可以通過視頻終端的DVI輸出端口，以1 024×768的高清晰分別率顯示出來，在傳輸PC圖像的同時，還可傳送PC聲音，方便遠(yuǎn)程教學(xué)。

(4)一鍵式管理控制

中控系統(tǒng)可以使用液晶控制面板，對會議室內(nèi)的眾多電器、環(huán)境設(shè)備，如遠(yuǎn)程視頻會議設(shè)備、背頭拼接屏幕、擴聲設(shè)備等進行控制。而且可以根據(jù)多種不同模式的會議，如本地會議、遠(yuǎn)程視頻會議等進行快速切換。

2)系統(tǒng)布局

圖2 Mini攝像系統(tǒng)

會場設(shè)備包含：背投無縫拼接大屏、擴聲音箱、桌面信息接口、高清攝像機、高清實物展臺、高清編解碼器、桌面翻轉(zhuǎn)屏、吊頂全向麥克風(fēng)、會議桌、會議椅、電視墻、Logo背景墻、三基色燈、吊頂支架、中控設(shè)備、地毯。

會場顯示設(shè)備由2、4、8塊65″屏幕拼接而成，后臺配合高亮度投影機，會場桌面采用先進的桌面翻轉(zhuǎn)液晶顯示系統(tǒng)，用于顯示遠(yuǎn)程會商的雙流圖像、電子白板等多種輔助視頻信息。

會場內(nèi)采用4臺高清攝像機拍攝遠(yuǎn)程會商的人物圖像，攝像機擺放在會場主屏中間，隱藏在屏幕后方，4臺攝像機成一定的角度，分別拍攝不同的人物，通過4臺攝像機和4塊屏幕配合就可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程的1：1等比例人物顯示。會場還配置1臺高清實物展臺，用于拾取實物信息。

演播室會場燈光采用三基色燈光，設(shè)計滿足相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，人物面部照度達(dá)到800lx,色溫達(dá)到3 200K。

會場音響按照擴聲一級指標(biāo)設(shè)計，采用數(shù)字化音頻處理設(shè)備及專業(yè)功放、專業(yè)擴聲音箱。

會場內(nèi)的設(shè)備均采用中控進行集中化控制，中控可以根據(jù)實際的會議設(shè)備使用情況進行場景的設(shè)置，進行不同會議時調(diào)用之前設(shè)定好的不同模式就可以立即進行會議。

系統(tǒng)具備多個高清輸入接口，可連接其他高清視頻信號，或經(jīng)過認(rèn)證的第三方高清攝像機。

3)系統(tǒng)組成設(shè)備介紹

(1)視頻采集設(shè)備

①攝像機

系統(tǒng)采用高清鏡頭，分辨率為1 920×1 080P；提供極致高清圖片；隱藏在屏幕中間后方，可以達(dá)到真正的目光對視效果，如圖2所示。

②實物展臺

系統(tǒng)具有一臺高清實物展臺，可對一些圖紙等實物文件進行展示，并可通過雙流的方式，傳送至異地遠(yuǎn)端的會議室。

(2)視頻顯示設(shè)備

遠(yuǎn)程圖像顯示主要由4臺高清投影機和4塊65″背投大屏幕組成，屏幕嵌入安裝，4屏可同時顯示對方遠(yuǎn)真會場畫面，也可以分別顯示不同的4個會場。配合內(nèi)藏式高清攝像機，可以顯示出1∶1比例原始尺寸，如圖3所示。

圖3 視頻顯示設(shè)備

(3)音頻采集設(shè)備

拾音設(shè)備采用數(shù)字音頻處理技術(shù)，全部使用數(shù)字處理，防止音頻失真，智能識別并除去固定的背景噪音，有效避免回音和嘯叫的產(chǎn)生。采用吊頂式全向數(shù)字雙麥克風(fēng)，真正的360°拾音，如圖4所示。

圖4 音頻采集設(shè)備

(4)擴聲設(shè)備

高保真地還原遠(yuǎn)程視頻會議的音頻、本地擴聲、碟片音頻等。

設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)聲學(xué)環(huán)境、節(jié)目類型及音源動態(tài)要求，擴聲系統(tǒng)的設(shè)計指標(biāo)要達(dá)到《廳堂擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》(GB 50371-2006)的語言兼音樂擴聲一級指標(biāo)以上，如表8所示。

表8 擴聲系統(tǒng)指標(biāo)

系統(tǒng)中采用了兩只隱藏式專業(yè)語言音箱和一臺擴聲功放。音箱壁掛安裝于遠(yuǎn)真屏幕兩側(cè)。系統(tǒng)采用全數(shù)字化的音頻操控設(shè)備，這樣既可以使用于會議室內(nèi)管理，實現(xiàn)無人值守式工作，也增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安裝全。

(5)輔助顯示設(shè)備

內(nèi)嵌液晶屏幕，顯示雙流內(nèi)容，雙人共享一臺顯示器，共配備14臺顯示器，如圖5所示。

圖5 輔助顯示設(shè)備

(6)電話接入功能

系統(tǒng)配置的編解碼器具備電話接入功能，內(nèi)置RJ-11接口，除具備遠(yuǎn)程視頻會議功能外，還具備遠(yuǎn)程電話會議功能，未能出席的人員可以在召開視頻會議的同時通過手機語音加入會議。

當(dāng)IP線路出現(xiàn)故障，無法進行視頻通訊時，也可以用電話功能撥通遠(yuǎn)端遠(yuǎn)真會議室電話號碼，語音與對方溝通。

(7)燈光設(shè)備

采用Studio Lighting 模塊，嵌裝于天花板內(nèi)。全部采用三基色燈，還原出最自然的會議效果，達(dá)到廣播電視級?？赏ㄟ^中控及觸摸屏實現(xiàn)對燈光的控制。

所有照明系統(tǒng)的燈柵采用導(dǎo)向式設(shè)計，燈關(guān)導(dǎo)向至與會者的位置，與會者區(qū)域的照度符合專業(yè)演播室的要求，與會者能夠清晰地顯示在會場屏幕上。

(8)信息接口

會議室桌面使用若干套桌面信息接口，為會議提供VGA、電源、網(wǎng)絡(luò)、電腦音頻等多種輸入輸出接口，從而使會議室更加整潔，使會議更加高效。

(9)中控設(shè)備

系統(tǒng)主要包括6″無線彩色觸摸屏、系統(tǒng)主機、串口擴展模塊、繼電器擴展模塊及相關(guān)輔助設(shè)備，通過紅外IR、繼電器RELAY、串口RS232/485、邏輯控制口I/O對各類受控設(shè)備進行調(diào)控。通過觸摸屏可實現(xiàn)一鍵式操作，例如可通過一個按鍵召集其他會場進行多點的視頻會議，也可以呼叫任意一點召開一對一式遠(yuǎn)程會議等。

(10)裝修及家具

為了達(dá)到高品質(zhì)的會議效果，在會場內(nèi)防止顏色對人物攝像產(chǎn)生的“奪光”及“反光”效應(yīng)，背景墻應(yīng)具有均勻的淺顏色，通常多采用藍(lán)色或灰色。而房間的其他三面墻壁、地板、天花板均忌用黑或鮮艷色彩的飽和色，通常采用米黃、淺藍(lán)色、淺灰色等。各墻面不宜采用復(fù)雜的裝飾圖案，以免攝像機移動或變焦時圖象產(chǎn)生模糊現(xiàn)象。會場布置應(yīng)莊重、樸素、大方。

應(yīng)盡量采用舒適的真皮座椅，以及加厚椅墊，避免與會人員因經(jīng)常調(diào)整坐姿而在鏡頭內(nèi)造成不必要的動作，同時加厚的椅墊吸音系數(shù)較高，可以縮短混響時間。椅子上不要裝小腳輪，限制移動，以防止離開鏡頭。為了減少臉部的陰影，要求采用淺色桌椅，使光線能通過桌子反射到人的臉上，或在桌上鋪淺色桌布，建議采用淺駝色或淺青藍(lán)色。

(11)室內(nèi)吸聲處理

為了保證絕緣及良好的語言清晰度，地板上應(yīng)鋪地毯，地毯的吸音系數(shù)高，可以縮短混響時間減少回聲；天花板應(yīng)裝消音板，并且做凹凸設(shè)計，增加室內(nèi)聲音的漫反射，使整個會場聲音的立體感和空間感更強；四周墻壁盡量不要選擇玻璃類裝飾，因為玻璃的吸音系數(shù)低，會增加不必要的多次反射聲，提高產(chǎn)生嘯叫的機率，建議裝隔音毯；窗戶安裝雙層玻璃；桌子輔上桌布。以上建議不僅能夠保證良好的隔音效果，而且根據(jù)建筑聲學(xué)原理為語言的高清晰度打下了很好的基礎(chǔ)，房間中混響系數(shù)通常應(yīng)在0.35ms～0.55ms。

(12)語音保障系統(tǒng)

視頻會議的電話保障系統(tǒng)利用現(xiàn)有的IP視頻會議網(wǎng)絡(luò)，為每個會場分配一個專用的IP地址，每個會場的控制室設(shè)置一部電話，在電話上設(shè)置另一個會場話機的地址，并對應(yīng)于相應(yīng)的液晶屏幕顯示和快速呼叫功能鍵。中心會場的管理人員只需按下電話上對應(yīng)于另一個分會場的快捷按鍵，即可連接至另一個分會場。

6 結(jié)束語

隨著數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以及會議電視需求的日益提高，特別是數(shù)字電視技術(shù)的發(fā)展為圖象顯示帶來的革命性變革，高清仿真視頻會議系統(tǒng)已經(jīng)逐漸成為新一代會議電視系統(tǒng)的標(biāo)志。所以結(jié)合各方面因素，對于該系統(tǒng)的設(shè)計、施工、調(diào)試等業(yè)務(wù)也隨之應(yīng)運而生。由于越來越多的智能化設(shè)計、施工企業(yè)開始深入其中，相關(guān)從業(yè)人員需要不斷更新、提高自身的專業(yè)技術(shù)水平，才能夠為市場提供更加合理、細(xì)致、完整的優(yōu)選方案。

[1] 寶利通極致遠(yuǎn)真TPX/RPX系統(tǒng)技術(shù)手冊.

[2] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.廳堂擴聲系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(GB 50371-2006)[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[3] 中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.會議電視會場系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范(GB 50635-2010)[S].北京:中國計劃出版社，2011.