随着有线电视事业的迅猛发展,传输媒介已从电缆向光缆干线与电缆网络相结合的形式过渡,很多地方光纤已到乡镇、村一级,作为一个从5MHz到1GHz的宽带系统,可以容纳非常大的信息量,而这种HFC结构以其大容量又能传输不同类型信号还可以把电信业务和CATV最大程度的结合起来的种种优势成为目前及将来宽带业务最经济可行的方案。许多城市进行了有线电视网多功能的开发应用,例如利用有线电视网实现电视会议:在有线电视HFC网上实现电视会议,有几种方案可供选择:一是完全采用符合ITU建议标准的数字电视会议系统。采用此类系统,要在有线电视网上专门建设一套数字通信系统,编解码设备与窄带通信网上的电视会议系统类似甚至更高,目前很多地方有线电视网上的数字通信系统还未建立起来,因而视音频传输质量也只能与窄带通信网上的电视会议系统类似。显然此种方案不能很好地结合有线电视HFC网的特点,不能充分利用已有的资源,系统成本过高。
另一种方案是结合有线电视HFC网本身的特点,从充分利用网络已有的资源出发,对符合ITU建议标准的数字电视会议系统进行一定的改进,将下行的模拟广播技术与上行的数字传输技术结合起来,并利用计算机技术进行系统统一协调管理,研制一套与有线电视HFC网紧密结合的多功能电视会议系统。
1 HFC网电视会议系统功能
HFC网电视会议系统是一个综合信息传输系统。它能把各个会场的新闻、图像、数据等资料回传到控制中心,也能把控制中心的各种数据信息传到各个会场。
1.多会议管理功能,即系统应能管理多个同时举行的不同级别、不同规模且相互独立的会议。
2.网管功能,即系统应能管理整个电视会议系统网络以及系统中的各种设备,并应能实时监控系统的运行状况。
3.独立的会场联络能力,即主会场(召集会议的会场)应能在不干扰会议正常进程的情况下与别的会场进行联络、沟通。
4.系统具有远程控制能力,任何一个分会场都可以升级为主会场,主持召开会议。
5.多级MCU的级联,即不但能组成本地电视会议系统,还能通过级联,组成更高一级,如全市(地)、全省(市)级电视会议系统。
6.开放性好,即允许与别的电视会议系统互连,完成更大范围的电视会议功能,如可以接入中央级的电视会议系统。
7.系统具有实况转播能力。
8.关于成本,有线电视网电视会议系统应能充分利用有线电视网已有的设备,系统的建设成本应远低于采用象H.320、H.323等标准的数字电视会议系统,而图像、声音的质量不能低于它。
2 系统结构及组成
系统由“控制中心”和“会场”及传输网络组成。控制中心是整个电视会议系统的核心,所有的信号都集中到这里进行处理,主要由数字回传光接收机、MCU和服务器等设备组成。各个会场主要有由数字回传光发机、主摄像机、副摄像机(可选)、数据发送/接收计算机(可选)、会场发言话筒、联络话筒、解密机顶盒、电视机、联络信号接收机等组成。见图1。
2.1 传输方式
1.视/音频传输,下传视/音频信号采用模拟技术,把要下传的视/音频信号调制到某个空闲的电视广播频道上用广播方式传播,各个会场进行接收。为了保密,一般下传信号还需进行适当的加密处理。
各个会场回传(上行)的视/音频则采用数字技术进行传输较为合适。各会场模拟的视/音频信号数字化后与上传的数据信息进行复用编码,通过数字回传光发射机送至控制中心。
2.数据信息传输,电视会议系统中各会场之间通过数据信息的传送,可以增强电视会议的功能,实现数据文件的共享、电子白板等功能。
下传的数据信息可通过数字调制器调制到某个频率上,然后与有线电视网的其它信息一起通过混合器混入CATV网络广播下去。各会场通过数据解调器接收数据。各会场上传的数据信息则可直接通过数字回传光端机的数字信道送至控制中心。
2.2 会场
数字回传光发机把会场的主、副摄像机信号,会场发言信号、会场数据信号、会场联络信号以防可选的第三、第四路音频信号,进行数字化,并复用,编码后送入回传光纤。
主摄像机一般对准会场的发言者,副摄像机可以作为会场辅助摄像机。联贯话筒和联络信号接收机构成会场与控制中心的双工联络。解密机顶盒接收控制中心广播的发言会场的加密图像信号,解密后显示在电视机上。计算机主要用来数据信息的发送、接收,以及数据信息的显示,如完成文件共享、电子白板等功能,可根据实际情况进行取舍。
2.3 控制中心
1.数字回传光接收机接收各会场回传上来的二路数字图像信号、四路数字音频信号以及可能的数据信息信号,解码后还原成二路模拟视频信号和四路模拟音频信号和数据信息信号。信号的分配一般如下:第一路视频通道分配给会场的主摄像机,第二路视频通道分配给副摄像机,副摄像机可视具体情况选用,第一路音频通道分配给会场的发言话筒,传输会场的发言信息,第二路音频通道作为会场的联络通道,传输会场的联络信息,第三、第四路音频通道作为备用通道,第五、第六路音频通道可根据实际情况作为数据信息通道。
2.MCU是完成电视会议的多点调度、控制和对整个网络进行管理的核心设备,具有如下功能:
○ 根据各个会议的进程安排,自动或手动完成各个会议对各个会场的调度。
○ 根据会议进程,对将要被调度的会场预先进行联络,以便会场做好准备。
○ 对被调度会场的图像信号进行加密,以便调制后混入CATV网络广播下去的视频信号只允许各个会场接收,普通电视用户则不会接收到。
○ 对整个电视会议系统网络和设备进行管理,监测网络和系统中各种设备的运行情况。
3.服务器与MCU连接,主要运行控制MCU的系统软件。系统软件主要由两个服务程序组成:一个是网络管理服务程序,完成对整个系统网络和设备的管理,另一个是会议管理服务程序,完成对各个会议的管理,可分为“网络管理”、“会议管理”和“远程会议管理”三大模块:
4.“网络管理”主要完成如下功能:
○ 设置整个电视会议系统的网络结构,定义系统中各种设备的属性。
○ 自动监控、管理电视会议网络中各个设备的运行情况,报告各设备的运行状态,给“会议管理”提供必要的设备信息。
5.“会议管理”主要完成对各个会议对象的管理,具有如下功能:
○ 定义会议对象的属性,如某个具体会议参加的MCU、会场,所占用的资源等。
○ 对于自动调度的会议,定义该会议的会议进程表。
○ 自动、手动或通过远程控制完成对各个会议中各个会场的联络和调度。
○ 形成各个会议的日志文件。
系统可以同时管理多个“会议对象”,因此本电视会议系统可以同时举行多个不同级别、不同规模且相互独立的会议,也能做到某个会场同时参加多个不同的会议。
6.“远程会议管理”运行在作为主会场的会场远程控制工作站上,通过远程接入,完成对MCU控制中心服务器的远程控制。
从上面的介绍中可以看出,此电视会议系统的所有设置、联络、调度等功能都是在MCU控制中心完成的,但这并不意味着主会场一定要设在MCU控制中心。实际上任何一个会场都可以作为主会场,只需要在会场配置一台计算机作为远程工作站,并运行一套远程会议管理程序,通过远程接入,会场可以控制设在控制中心的服务器,从而达到联络和调度别的会场的能力。采用此种方法,可以做到在同一时间,有几个不同的会场作为会场来召集进行几个相互独立的会议。
3 多级联网
系统软件在设计时考虑多级MCU级联的情况,高一级MCU可以直接控制其所属的各子MCU,并进而联络和调度由其子MCU控制的各个会场。高一级MCU与其所属子MCU之间的通信可根据各地的实际情况,从以下几种方案中选择一种:
1.通过电话网络,采用拨号登录的方式。此种方式优点是设备简单,每个MCU只需配一只调制解调器,运行费用也很低,因为高一级MCU只有在系统初始化或需要发出联络、调度等命令时才拨通下一级MCU,初始化或命令完成后便可断开。
2.采用数据调制器混入CATV作为下传数据信道,采用回传光发/收机中的数据链路作为上传信道,完成两级MCU间的通信。
3.对于已建立SDH通信网的地区,则可直接通过SDH网完成两级MCU之间的通信。详见图2某实例网络结构。
每一级MCU的组成类似,各级MCU间图像和声音的回传可根据实际情况采用多种方法。
每个会场的信号回传至本级MCU,当高一级MCU要调度和联络其下属MCU所控制的会场时,下属MCU把此会场信号回传至高一级MCU,高一级MCU就可完成联络或调度任何会场。
系统可实现如下功能:
1.省(市)、市(地)、县(市)可分别独立召开电视会议。
2.省(市)通过控制地(市)MCU,并进而由地(市)MCU控制县级MCU,可召开省级电视会议并可直接调度和联络到任何一个乡镇级的会场。
3.地(市)通过控制县级MCU,可以召开地级电视会议。
4.系统可同时举行多个相互独立、不同级别、不同规模的电视会议。
5.如果省(市)与中央的电视会议系统已经联通,则省级MCU可把中央级的电视会议的内容下传到各个会场,也可把省内的会场传输到中央。
4 小 结
我们研制的有线电视网电视会议系统较好地结合了HFC有线电视网的特点,充分利用其现有的资源,达到网管功能完善,实时传输的图像、数据、语音等信息质量高,操作方便,组成简便灵活,经济实用,并具有多种功能,性价比高的要求。
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