楊兆飛，羅 江

(國(guó)網(wǎng)山西省電力公司信息通信分公司，山西 太原 030001)

Cisco網(wǎng)真系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

楊兆飛，羅 江

(國(guó)網(wǎng)山西省電力公司信息通信分公司，山西 太原 030001)

國(guó)外開會(huì)模式與國(guó)內(nèi)開會(huì)模式不同，國(guó)外是以討論形式為主，不需要會(huì)場(chǎng)具備畫面輪巡功能。國(guó)內(nèi)網(wǎng)真會(huì)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)輪巡功能是依托思科產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)多分屏功能，其實(shí)質(zhì)是以畫中畫模式實(shí)現(xiàn)圖像輪巡功能，此方法不被參會(huì)人員所采納，因此根據(jù)需要對(duì)網(wǎng)真系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。限制于思科采取技術(shù)保護(hù)措施，不能以最簡(jiǎn)單的方案實(shí)現(xiàn)多會(huì)場(chǎng)整屏輪巡功能，需借助第三方硬件平臺(tái)以及軟件開發(fā)實(shí)現(xiàn)此功能。同時(shí)，網(wǎng)真軟件自身沒有把多路會(huì)場(chǎng)畫面、聲音、操作控制混合集成到一起，因此根據(jù)山西電力網(wǎng)真的需求研發(fā)出網(wǎng)真會(huì)議智能控制系統(tǒng)。優(yōu)化升級(jí)后的網(wǎng)真系統(tǒng)已恢復(fù)投運(yùn)，效果反映良好。

網(wǎng)真整屏輪巡；網(wǎng)真會(huì)議控制系統(tǒng)；網(wǎng)真優(yōu)化研究

網(wǎng)真會(huì)議系統(tǒng)是一種可以實(shí)現(xiàn)召開“面對(duì)面”交流的會(huì)議模式，能夠讓參會(huì)人員感受到雖不在同一地域卻在同一會(huì)議室開會(huì)的感覺，通過自然的人機(jī)交互接口讓用戶真實(shí)地感覺遠(yuǎn)端場(chǎng)景，而忽略本地環(huán)境的存在。自山西電力網(wǎng)真會(huì)議系統(tǒng)投運(yùn)以來，已召開過近千次會(huì)議，由于工作需要，很多部門提出希望可以隨時(shí)觀看其他會(huì)場(chǎng)狀況，國(guó)外開會(huì)模式主要以討論為主，國(guó)內(nèi)會(huì)議則需要會(huì)場(chǎng)具備畫面輪巡功能。網(wǎng)真輪巡功能依托動(dòng)態(tài)多分屏實(shí)現(xiàn)，如圖1所示，輪巡圖像是在網(wǎng)真3個(gè)大屏幕最下面類似于畫中畫模式的圖像實(shí)現(xiàn)輪巡功能。此輪巡方式并不被參會(huì)者所采納，同時(shí)思科對(duì)技術(shù)進(jìn)行保護(hù)，使之無(wú)法采用簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)輪巡功能，國(guó)內(nèi)視頻廠商可實(shí)現(xiàn)整屏輪巡功能但更換設(shè)備費(fèi)用相當(dāng)昂貴。此外網(wǎng)真產(chǎn)品沒有符合運(yùn)維人員的操作控制系統(tǒng)界面，因此山西電力通過研發(fā)網(wǎng)真系統(tǒng)多會(huì)場(chǎng)整屏輪巡功能和網(wǎng)真智能會(huì)議控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)真系統(tǒng)的智能化。

圖1 思科網(wǎng)真動(dòng)態(tài)多分屏模式(截圖)

1 總體設(shè)計(jì)

優(yōu)化后的山西電力網(wǎng)真系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示，主要應(yīng)用在11個(gè)地市供電分公司和1個(gè)檢修公司。另外，為了方便總經(jīng)理與各分公司領(lǐng)導(dǎo)之間的溝通決策，在總經(jīng)理辦公室配備一套小型網(wǎng)真系統(tǒng)[1]。拓?fù)鋱D中原有思科系統(tǒng)以CTMS為系統(tǒng)平臺(tái)，是種基于流轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)的設(shè)備，一方面通過核心交換機(jī)把數(shù)據(jù)送到本地顯示屏顯示，另一方面通過數(shù)據(jù)網(wǎng)和各地市的圖像進(jìn)行交互。優(yōu)化后拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是在原有思科設(shè)備基礎(chǔ)上，更換CTMS系統(tǒng)為TP Server，并新增電視墻服務(wù)器和抓包服務(wù)器，完成硬件電路的構(gòu)架，原系統(tǒng)作為現(xiàn)有系統(tǒng)的備用設(shè)備；軟件方面則研發(fā)相應(yīng)的操作軟件實(shí)現(xiàn)輪巡功能以及網(wǎng)真智能會(huì)議控制系統(tǒng)。

圖2 山西電力網(wǎng)真會(huì)議系統(tǒng)拓?fù)鋱D

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 網(wǎng)真participant.set接口調(diào)用實(shí)現(xiàn)與會(huì)場(chǎng)控制

思科是以動(dòng)態(tài)多分屏方式實(shí)現(xiàn)輪巡功能，每個(gè)屏幕最下面有2個(gè)會(huì)場(chǎng)顯示，再加之本身大屏幕所代表1個(gè)會(huì)場(chǎng)，3個(gè)屏幕最多能顯示7個(gè)會(huì)場(chǎng)的畫面。山西省電力公司及其各地市公司共13個(gè)會(huì)場(chǎng)，超出其帶寬要求，且思科在技術(shù)上進(jìn)行了多方限制，對(duì)此不提供任何的技術(shù)支持，想通過簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)真多會(huì)場(chǎng)整屏輪巡功能并不是件簡(jiǎn)單的事情。所以此項(xiàng)目從網(wǎng)真API接口入手，通過調(diào)用其participant.set接口對(duì)其進(jìn)行編程，并編制一定的程序，結(jié)合第三方電視墻服務(wù)器設(shè)備，依靠軟件對(duì)電視墻服務(wù)器抓取的信號(hào)進(jìn)行處理。網(wǎng)真會(huì)議系統(tǒng)作為一個(gè)整體系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輪巡功能是依靠硬件及軟件共同協(xié)作完成，打破其技術(shù)限制，在原有的思科網(wǎng)真設(shè)備上實(shí)現(xiàn)網(wǎng)真多會(huì)場(chǎng)整屏輪巡功能。

2.2 設(shè)備連接

通過圖2看出，優(yōu)化后的網(wǎng)真系統(tǒng)構(gòu)架是由系統(tǒng)平臺(tái)模塊、輪巡模塊和各會(huì)場(chǎng)模塊構(gòu)成。其數(shù)據(jù)鏈路傳輸是基于IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)建而成，利用千兆以太網(wǎng)端口直接接入到現(xiàn)有的省數(shù)據(jù)通信骨干網(wǎng)核心和骨干路由器上，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)網(wǎng)真會(huì)議室的互聯(lián)。硬件設(shè)備中系統(tǒng)平臺(tái)模塊主要是在原有思科系統(tǒng)上增加了新的網(wǎng)真設(shè)備：如TP Server設(shè)備采用Active Presence TM技術(shù)，突破了傳統(tǒng)網(wǎng)真的單一通信效果，實(shí)現(xiàn)多方網(wǎng)真通信功能；網(wǎng)真服務(wù)器設(shè)備MSE8000，對(duì)其構(gòu)建相應(yīng)的網(wǎng)真服務(wù)器8710和VCS-S服務(wù)器；更新系統(tǒng)平臺(tái)模塊中的Cisco設(shè)備以便能夠較好地配合實(shí)現(xiàn)輪巡功能。

電視墻技術(shù)是基于IP網(wǎng)絡(luò)，以核心會(huì)場(chǎng)為中心的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)[2]，如圖3所示，其工作原理是利用DSP芯片對(duì)MCU中的多會(huì)場(chǎng)信號(hào)做實(shí)時(shí)處理，結(jié)合軟件配置實(shí)現(xiàn)多畫面、高質(zhì)量的視頻輸出。山西網(wǎng)真系統(tǒng)硬件設(shè)備主要由Cisio現(xiàn)有TP Server即MCU、現(xiàn)有網(wǎng)真高清會(huì)議終端和電視墻服務(wù)器等組成，以高清HD 1 080p分辨率的MCU為中心的星形結(jié)構(gòu)建立一個(gè)無(wú)縫連接的、專業(yè)的視頻會(huì)議系統(tǒng)。高清電視墻系統(tǒng)通過抓包服務(wù)器、電視墻服務(wù)器等設(shè)備實(shí)現(xiàn)。

圖3 基于MCU的電視墻服務(wù)器拓?fù)鋱D

設(shè)計(jì)中將MCU和抓包服務(wù)器安裝在同一臺(tái)具有鏡像功能的交換機(jī)上，交換機(jī)中將接MCU的端口鏡像至接抓包服務(wù)器的端口上。抓包服務(wù)器截取到MCU的視頻流之后，將視頻流單播給電視墻服務(wù)器群組，MCU與電視墻服務(wù)器可不在同一個(gè)物理位置放置，最終電視墻服務(wù)器組按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間流對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行重新分組排序，將對(duì)應(yīng)網(wǎng)真圖像分別輸出至多臺(tái)網(wǎng)真高清會(huì)議終端設(shè)備上，完成高清網(wǎng)真圖像顯示，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)真整屏輪巡功能。

2.3 會(huì)議模式功能的無(wú)縫切換

優(yōu)化后的網(wǎng)真會(huì)議系統(tǒng)具備兩種會(huì)議模式，一種為原始的網(wǎng)真會(huì)議模式，通過控制桌上的按鍵進(jìn)行發(fā)言，當(dāng)綠色燈亮?xí)r表明正在發(fā)言，圖像通過判斷聲音大小自動(dòng)切換到正在發(fā)言的單位。如果沒有聲音，則圖像會(huì)停留在最后一個(gè)發(fā)言人的畫面上，此發(fā)言模式為語(yǔ)音激勵(lì)模式[3]。另一種會(huì)議模式為主席輪巡模式，主會(huì)場(chǎng)的參會(huì)人員可通過輪巡控制界面設(shè)置分會(huì)場(chǎng)輪巡時(shí)間，系統(tǒng)根據(jù)上會(huì)單位對(duì)其進(jìn)行按照參會(huì)人員設(shè)置的輪巡時(shí)間進(jìn)行畫面輪巡，若關(guān)閉輪巡功能，畫面會(huì)自動(dòng)切換到輪巡前最后一個(gè)發(fā)言單位，并跳回網(wǎng)真語(yǔ)音激勵(lì)模式。為簡(jiǎn)化參會(huì)人員操作步驟，設(shè)計(jì)了一個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)兩種模式的無(wú)縫切換，如圖4所示，即為主會(huì)場(chǎng)參會(huì)人員的操作輪巡界面，采用的是一鍵式切換。

圖4 網(wǎng)真會(huì)議參會(huì)人員操作界面(截圖)

在界面上還附有對(duì)操作的簡(jiǎn)單說明以及設(shè)備聯(lián)系人，以防在會(huì)議過程中設(shè)備出現(xiàn)問題聯(lián)系不到相關(guān)人員。

3 軟件設(shè)計(jì)

網(wǎng)真智能會(huì)議控制系統(tǒng)的研發(fā)是根據(jù)山西電力網(wǎng)真會(huì)議模式的實(shí)際需要而設(shè)計(jì)的，由于網(wǎng)真會(huì)議時(shí)間不長(zhǎng)、但會(huì)議召開頻繁，很多部門每周有固定的時(shí)間召開小型碰頭會(huì)議；同時(shí)思科網(wǎng)真系統(tǒng)沒有可用于設(shè)備進(jìn)行操作的控制界面，所以研發(fā)了網(wǎng)真智能會(huì)議控制系統(tǒng)，并配合硬件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)真多會(huì)場(chǎng)整屏輪巡功能。

3.1 設(shè)計(jì)流程

在軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面，系統(tǒng)程序開發(fā)并不是簡(jiǎn)單的流水化編程，而是在系統(tǒng)總體功能需求、可擴(kuò)展性、容錯(cuò)能力和可維護(hù)性等幾個(gè)因素基礎(chǔ)上進(jìn)行考慮，更關(guān)注于整個(gè)系統(tǒng)的分層設(shè)計(jì)和總體技術(shù)，每一部分之間由制定良好的通信接口進(jìn)行交互，降低了耦合度，以達(dá)到各部分可以獨(dú)立變化的目的，系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)的頂層設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖5 會(huì)議控制系統(tǒng)頂層設(shè)計(jì)圖

從設(shè)計(jì)圖中可以看出，軟件系統(tǒng)由前端系統(tǒng)(表現(xiàn)層)、服務(wù)層(服務(wù)管理中心、服務(wù)集群)、數(shù)據(jù)庫(kù)層和運(yùn)維中心組成。

前端系統(tǒng)與服務(wù)層和數(shù)據(jù)庫(kù)之間通過防火墻保證安全性，前端系統(tǒng)擁有公網(wǎng)訪問能力，服務(wù)層和數(shù)據(jù)庫(kù)所在網(wǎng)絡(luò)不能直接訪問外網(wǎng)，但前端網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)層和數(shù)據(jù)庫(kù)之間可以進(jìn)行通信[4-6]。

服務(wù)層服務(wù)集群由多個(gè)業(yè)務(wù)服務(wù)和基礎(chǔ)服務(wù)組成，各業(yè)務(wù)服務(wù)和基礎(chǔ)服務(wù)由服務(wù)框架承載，服務(wù)框架負(fù)責(zé)它所承載的服務(wù)的管理職責(zé)(如向管理中心注冊(cè)服務(wù)、上報(bào)服務(wù)狀態(tài)、上報(bào)服務(wù)能力等)。

服務(wù)管理中心負(fù)責(zé)收集各服務(wù)的上報(bào)信息，監(jiān)視服務(wù)運(yùn)行狀態(tài)，接受前端系統(tǒng)的服務(wù)查詢請(qǐng)求和服務(wù)定位請(qǐng)求，根據(jù)一定策略進(jìn)行負(fù)載均衡處理，同時(shí)為運(yùn)維中心提供運(yùn)維的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息。

運(yùn)維中心負(fù)責(zé)收集整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行信息，為系統(tǒng)管理員提供管理維護(hù)接口(如Web管理頁(yè)面)。

前端系統(tǒng)對(duì)服務(wù)進(jìn)行訪問時(shí)，先向管理中心請(qǐng)求服務(wù)，管理中心對(duì)前端系統(tǒng)的服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行處理(權(quán)限驗(yàn)證、負(fù)載均衡等)，向前端系統(tǒng)返回服務(wù)代理，前端系統(tǒng)在獲取到該服務(wù)代理后，通過該代理對(duì)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)庫(kù)層設(shè)計(jì)時(shí)將對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問抽象為獨(dú)立的基礎(chǔ)服務(wù)，由服務(wù)框架進(jìn)行承載，前端系統(tǒng)和服務(wù)層服務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作都通過該數(shù)據(jù)庫(kù)訪問服務(wù)進(jìn)行操作。

3.2 網(wǎng)真智能控制系統(tǒng)

網(wǎng)真智能會(huì)議控制系統(tǒng)是網(wǎng)真會(huì)議系統(tǒng)智能化管理的一套軟件，是實(shí)現(xiàn)會(huì)議管理智能化、集約化的具體體現(xiàn)。該軟件可以預(yù)約會(huì)議，定時(shí)會(huì)議自動(dòng)上線下線、會(huì)議實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面、會(huì)議延時(shí)、遠(yuǎn)端開啟或關(guān)閉傳聲器設(shè)備等多種功能，為會(huì)議系統(tǒng)管理提供了智能化的管理操作平臺(tái)[7-8]。操作系統(tǒng)主要分為如下模塊：

1)會(huì)議預(yù)約模塊

該模塊以日歷的形式展示目前會(huì)議，使人一目了然。其中包括歷史會(huì)議、未開始會(huì)議和正在進(jìn)行中會(huì)議，如圖6所示。

圖6 會(huì)議日程管理界面(截圖)

在會(huì)議預(yù)約模塊中可提前預(yù)約會(huì)議，對(duì)預(yù)約好的會(huì)議可自動(dòng)呼叫上線；在會(huì)議日程頁(yè)面上點(diǎn)擊會(huì)議，即可彈出顯示歷史會(huì)議、未開始會(huì)議、正在進(jìn)行會(huì)議的會(huì)議信息顯示頁(yè)面。因需要強(qiáng)制結(jié)束會(huì)議的，在活動(dòng)會(huì)議信息顯示頁(yè)面中增加一個(gè)“結(jié)束會(huì)議”按鈕。對(duì)于未開始會(huì)議和正在進(jìn)行中會(huì)議，提供會(huì)議修改功能，可動(dòng)態(tài)修改會(huì)議名稱、時(shí)長(zhǎng)等信息。

2)會(huì)議控制模塊

在該模塊界面中可顯示當(dāng)前活動(dòng)會(huì)議的與會(huì)會(huì)場(chǎng)，同時(shí)在每個(gè)會(huì)場(chǎng)的方框上，提供退出/加入會(huì)議、靜音/取消靜音會(huì)場(chǎng)、廣播會(huì)場(chǎng)、設(shè)為主會(huì)場(chǎng)這4個(gè)控制按鈕，點(diǎn)擊控制按鈕即可對(duì)會(huì)場(chǎng)進(jìn)行控制。

3)輪巡控制模塊

在輪巡模塊界面中可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前輪巡會(huì)場(chǎng)的信息，如圖中深色方塊為當(dāng)前輪巡的會(huì)場(chǎng)信息。除此之外，該模塊中還可對(duì)會(huì)場(chǎng)提供“開始/停止輪巡”，“繼續(xù)/暫停輪巡”、“上一會(huì)場(chǎng)”和“下一會(huì)場(chǎng)”4個(gè)輪巡控制按鈕。輪巡控制界面如圖7所示。

圖7 輪巡狀態(tài)監(jiān)視圖(截圖)

4 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)山西電力思科網(wǎng)真設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)整屏輪巡功能，在保證會(huì)議質(zhì)量前提下，以經(jīng)濟(jì)節(jié)約化為原則，對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，克服國(guó)外設(shè)備技術(shù)保護(hù)，通過軟硬件結(jié)合方式實(shí)現(xiàn)功能。同時(shí)根據(jù)山西電力需求，自主創(chuàng)新網(wǎng)真智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)真會(huì)議系統(tǒng)的無(wú)人化操作和智能化管理，解放人力，把更多的精力用于思考如何提高會(huì)議質(zhì)量，而不是奔走于各個(gè)會(huì)場(chǎng)開設(shè)備。除此之外，網(wǎng)真智能會(huì)議控制系統(tǒng)拓展性強(qiáng)，易于移植，為在用網(wǎng)真設(shè)備的公司及單位提供意見及經(jīng)驗(yàn)。

[1] 張淑娟，段敬，劉悅.山西電力網(wǎng)真會(huì)議系統(tǒng)的應(yīng)用分析[J].山西電力， 2011， 166(3)： 69-72.

[2] 銳取高清電視墻服務(wù)器TWS8000 技術(shù)白皮書V1.0.2013.03.12[EB/OL].[2015-07-01]. http：//wenku.baidu.com/link?url=6IcWG_RMJrcAuzTpKJfTgVwv0qX3WgFpr-STnNisQgC9FOovmXxcbQV6-U2eBmSU596do5IeVSoDVk5-jJkFxBOJO87lx_qMktgGoCUbPDeWu.

[3] 閆龍川， 張印昶， 文濤.遠(yuǎn)程呈現(xiàn)視頻會(huì)議技術(shù)應(yīng)用研究[J].電力信息與通信技術(shù)，2012，10(1)： 42-45.

[4] 張曉東， 范年豐， 鐘洪濤.多院區(qū)網(wǎng)真視頻網(wǎng)絡(luò)的QoS設(shè)計(jì)[J].中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué)， 2014(1)：90-93.

[5] GARY P，CHERYL C B，BRIDGET R.Telepresence，soundscapes and technological expectation：putting the observer into the equation[J].Virtual reality，2010(14)：15-25.

[6] 王健偉. Telepresence網(wǎng)真技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)傳媒， 2011(8)：122-123.

[7] ZHANG Y B，ZHANG H Q，SUN L M.Research and implementation of SIP-based video conference system[J].Computer engineering，2005，31(21)：189-195.

[8] 南京訊晶科技有限公司.用于會(huì)議系統(tǒng)模式切換的自動(dòng)控制裝置及控制方法：201310302045.X[P].2013-07-18.

責(zé)任編輯：閆雯雯

Optimization design of Cisco telepresence system

YANG Zhaofei，LUO Jiang

(StateGridShanxiElectricPowerCompanyInformation&TelecommunicationBranch，Taiyuan030001，China)

Meeting modes are different between foreign countries and China. In foreign countries， meetings are mainly in the form of discussion， so the screen loop-testing function is not necessary. The screen loop-testing function realized in domestic telepresence venues is in fact based on the dynamic multiple screens function of Cisco products. This method will not be adopted by participants. Therefore， the design of telepresence system will be optimized as required. Limited by Cisco’s technology protection measures， the function of Loop-testing on the three screens cannot be realized by the simplest solution. A third-party hardware platform and software engineering will be needed to realize this function. At the same time， since telepresence software itself does not integrate hybrid pictures， sounds， operations and controls at the venue， intelligent control system for telepresence meetings is designed based on needs of telepresence in Shanxi. The telepresence system after optimization and upgrading has restored its operation and achieved favorable responses.

loop-testing on the three screens of telepresence；intelligent control system of telepresence；optimization research to telepresence

楊兆飛，羅江. Cisco網(wǎng)真系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].電視技術(shù)，2017，41(2)：104-108. YANG Z F，LUO J. Optimization design of Cisco telepresence system [J]. Video engineering，2017，41(2)：104-108.

TN915

A

10.16280/j.videoe.2017.02.021

2015-07-10