衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的設計與實現

衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的設計與實現
    【摘要】首先對衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的關鍵技術一會議網控系統(tǒng)的設計與實現方法進行
了探討，并對衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的組成、衛(wèi)星載波的分配和會議過程的控制進行了設計，
同時簡要介紹了會議編解碼終端和網控設備及其基本功能。
    【關鍵詞］衛(wèi)星會議電視；會議網控系統(tǒng)；會議終端；多點管理器
1引言
    會議電視就是利用電視技術和設備通過通信網絡在兩地（點到點會議電視系統(tǒng)）或多
個地點（多點會議電視系統(tǒng)）召開會議的通信方式。由此可見，會議電視系統(tǒng)由會場和通
信傳輸信道組成。會議電視系統(tǒng)的會場通常分為主會場和分會場，主會場為會議電視系統(tǒng)
的控制中心，主要的控制設備、圖像或聲音的分配或切換設備均配備在主會場。會議電視
系統(tǒng)的通信傳輸信道通常采用光纜（稱為地面會議電視系統(tǒng)）、衛(wèi)星（稱為衛(wèi)星會議電視
系統(tǒng)）或者是光纜和衛(wèi)星信道并用（稱為混合型會議電視系統(tǒng)）。光纜信道質量高，傳輸
誤碼率低，但對于偏僻地區(qū)而言，敷設光纜的代價很高。衛(wèi)通信道相對于光纜信道而言質
量稍差，傳輸誤碼率也相對較高，但通常情況下均能滿足傳輸會議電視信號所需要的優(yōu)于
1x10-6的要求，且衛(wèi)通覆蓋面大，可與覆蓋范圍內任何偏僻地區(qū)進行通信。因此下文著重
介紹借助于衛(wèi)通傳輸會議電視信號的衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的設計及其實現方法。
2系統(tǒng)關鍵技術及實現
    借助于衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)召開會議，首先要租用衛(wèi)星轉發(fā)器，而衛(wèi)星轉發(fā)器資源緊張、
租費昂貴，因此，如何節(jié)省衛(wèi)星轉發(fā)器資源無疑是衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的關鍵所在。
    在召開會議或進行會議討論時，為保證音頻信息的清晰，在會議過程中的某一時間段
內通常只能由一個會場的人員講話（譬如由主會場的人員講話），這樣所有分會場的人員
均接收主會場的會議信號，即主會場的會議信號可廣播給各分會場。同時，在會議討論期
間，主會場除了必須要接收與其對話的分會場的會議信號之外，其它分會場的會議信號則
可接收可不接收，即只有一個或部分分會場的會議信號回傳給主會場。因此，借助于衛(wèi)星
通信網絡構成的衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)其傳輸信道不可能是—一對應（一收一發(fā)）方式，而是
單向的（一個廣播信道，數個回傳信道），會議控制信息，特別是載波切換的控制信息，
不能像雙向信道那樣通過BAS命令來進行傳輸，而必須要建立一套專用的網絡控制系統(tǒng)。
    衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的網控系統(tǒng)具有下述基本功能：
    * 會議電視衛(wèi)通電路的初始建立（包括電路初始呼叫建立和會議初始模式建立等）；
    * 多點會議連接、會議終端編號、主席令牌分配等；
    * 根據會議命令實現衛(wèi)通電路的切換（關閉某個當前發(fā)送的載波，開啟某個即將發(fā)送
的載波）和會議過程切換（包括主席控制視頻廣播、數據廣播，主席令牌分配、釋放和收
回，分會場請求視頻廣播。申請數據傳送或廣播，主席控制分會場的選擇等）；
    * 會議拆除控制等。
    衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的網控系統(tǒng)可采用VSAT－TES衛(wèi)通網，通過預分配，在會議期間配
置成星狀網，主會場發(fā)送一個載波，用于信息廣播，接收N個載波（N為分會場的個數），
用于接收分會場的會議監(jiān)控信息。網控信息傳送的信道采用各個衛(wèi)通站的TES－DCU信道單
元，信道的速率可選擇4.8kbps或更低。網控設備采用一個衛(wèi)星會議多點管理器（SCMM）
和多個（每一衛(wèi)通站有一個）衛(wèi)星會議遠端管理器（SCRM）。SCMM負責衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)
的網控和分會場的遙控功能，即：傳送并處理來自主會場的控制信息，同時接收（多路）
或發(fā)送（一路）與分會場有關的會議控制信息，從而對衛(wèi)星設除主攝像機、主監(jiān)示器、麥
克風必備之外，其它均為可選外設。衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的編解碼器還應該支持同步／異步
用戶數據，提供網管接口、音頻線路接口等。
3.2衛(wèi)星會議多點管理器（SCMM）
   SCMM中中央處理器可以通過人機界面的控制命令或來自衛(wèi)通站站控。會議終端網控及遠
端控制命令，實現會議控制信息命令的轉換、處理和執(zhí)行（如對主會場會議電視所用的調
制解調器進行監(jiān)控）。數據發(fā)送口和接收口具有控制數據和接口處理的功能。另外考慮到
TES日常業(yè)務與會議網管信息共用問題，在數據會議電視系統(tǒng)進行控制和管理。SCRM負責本
地分會場會議請求命令的傳遞，執(zhí)行本站的遠端控制命令，實現會議控制信息和命令的轉
換、處理和遙控操作（包括對衛(wèi)通載波開關的控制）。
3衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的組成
   CNMS為衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的網控終端，實現整個衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的操作、控制和監(jiān)
視；TMA為分會場管理終端，實現對分會場編解碼終端的控制與管理；MCU為多點控制器，
實現會議電視業(yè)務信號的分配和切換；DVC為會議終端（包含攝像機、監(jiān)視器等）。
3.1 會議終端（DVC) 
    會議終端的核心設備是編解碼器。依據標準為ITU－TH261，速率為px64 kbps（P＝1
－30）�；�本外與TES數據信道單元板接口之前加一個數據選擇器。
3.3 衛(wèi)星會議遠端管理器（SCRM）
    SCRM的中央處理器通過終端的人機界面的控制命令（或來自站控，或來自會議終端，
或來自中央站的SCMM等控制命令），實現會議控制信息信令的轉換、處理和遙控操作。  
    SCRM的數據發(fā)送和接口，與SCMM類似，具有與信道接口和中央處理器的接口。
3.4 多點控制器（MCU）
    MCU通常由網路接口模塊、音頻處理器、視頻處理器、控制處理器、數據處理器等組
成。MCU的作用相當于一個交換機，在數字域中實現音頻、視頻。數據信令等數字信號的
混合和切換，同時又不影響音頻、視頻等信號的質量。
4衛(wèi)星載波分配的設計與實現
    根據系統(tǒng)的構成和所描述的功能，衛(wèi)通頻譜規(guī)劃有4種基本方案，其中人為廣播載波，
f1,f2,f3 為選擇載波，可同時存在，也可只有f1，或f1，f2，取決于主會場的需求。
    4個頻譜規(guī)劃方案相比，方案1是最基本的，各站地位相等，但主會場只能收看一個分
會場；方案2增加了中央站多路接收功能，因而主會場可同時收看到多個分會場，遠端站
的配備是相同的，但要具備廣播能力；方案3和4不僅規(guī)定了中央站，而且廣播站只能在中
央站，遠端站不能直接接收其它遠端站的信號，其它方面與方案2相同，只是方案3中的中
央站用了兩個載波f01和f02,一個用于廣播主會場的信息，另一個用于廣播本地或遠端分
會場的信息，而方案4中的中央站用了一個載波fo，為了在廣播主會場的信息的同時廣播
分會場的信息，則會議終端要增加畫中畫和話音混合功能。
    從經濟方面來看，方案1開會成本低（轉發(fā)器帶寬�。�；方案2增加了轉發(fā)器帶寬，但
靈活性和可擴展性好，它包含了方案1，同時也可以根據會議需要增加載波數，提高了會
議效果；方案3和方案4遠端衛(wèi)通站的工程造價低。方案4與方案2相比節(jié)省了遠端衛(wèi)通站的
工程造價，同時通過擴展設備的功能也可達到方案2的效果。方案2，3，4的權限情況是所
有遠端站都回傳，在中央站用MCU，其代價是需要（N＋l）B帶寬，其中N為遠端站的個數。
    根據上述分析，選取頻譜規(guī)劃2和4較為合理，當遠端站都已具備廣播能力時選擇方案
2，否則選擇方案4。
5會議過程控制
    會議電視系統(tǒng)的會議過程控制包括初始建立（電路建立人初始連接（公共模式建立）
多點會議建立、動態(tài)模式切換、會場切換和會議結束等程序。
5.1 初始建立程序
    初始建立用于點對點或點對多點會議電視通信電路的建立。一般會議電視有3種可能
的呼叫建立方式：
    * 通過通信網的電話或傳真進行帶外人工呼叫建立，包括會議定義、會議參加者、會
議時間、會議密級等，另外還包括初始連接模式；
    * 通過會議電視系統(tǒng)的控制與管理系統(tǒng)實現自動或人工呼叫建立: 
    * 通過會議電視系統(tǒng)會議終端的撥號功能實現呼叫建立。
5.2初始連接程序
    初始連接用于點對點會議電視系統(tǒng)會議終端間建立初始通信模式的程序，以便在此公
共模式上進行模式初始化。一般有兩種方式：
    * 按H.242標準，采用64K－OF模式進行初始連接，包括能力集交換，切換到公共通信
模式；
    * 直接按初始呼叫指定的H－OF模式進行初始連接，甚至直接采用選定的公共通信模
式（H模式）。
5.3 多點會議建立程序
    衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)中多點會議的建立應該遵循支持廣播會議的H.331建議。因此，MCU
要想連接每一個衛(wèi)星會議終端，都必須首先通過衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的網控系統(tǒng)建立衛(wèi)星電
路，然后是該終端加入MCU。MCU需要把每個終端連接一遍后，在確認各終端已按公共模式
初始化后，再通過衛(wèi)通電路把選定的初始會議終端連接到MCU。
    會議建立還包括終端編號、MCU編號、會議控制方式選擇，如果是主席控制，則在會
議建立之后，要將主席令牌分配給主席會場。
5.4 會議切換控制程序
    會議切換包括會場切換、通信模式切換、數據廣播切換。完成上述切換的控制方式有
3種：自動聲音激活方式；主席控制方式；導演控制方式。然而由于衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)包
括有許多與MCU單向連接的衛(wèi)星遠端分會場，因此申請發(fā)言、切換控制、確認切換等一系列
交互操作都必須通過衛(wèi)星會議電視系統(tǒng)的網控系統(tǒng)來實現。具體控制過程是：
    *當主會場要求某個衛(wèi)星遠端分會場甲發(fā)言時，它首先通過SCMM向正在回傳的衛(wèi)星遠
端分會場乙的SCRM發(fā)出指令，要求其關載波；SCMM得到關載波的確認后，向衛(wèi)星遠端分會
場甲的SCRM發(fā)出指令，要求其發(fā)載波；
    * 當某個衛(wèi)星遠端分會場甲申請發(fā)言時，它首先通過SCRM向主會場的SCMM發(fā)出請求發(fā)
言的信號；等到SCMM關掉正在回傳的衛(wèi)星遠端站乙的載波，本站的SCRM收到SCMM的允許發(fā)
載波指令后，控制本站的調制解調器發(fā)載波。
5.5會議結束程序
    當宣布會議結束并保存了必要的會議記錄后即可結束會議。會議電視的控制與管理系
統(tǒng)應能根據會議結束命令拆除并釋放所有被占用的電路。
6結束語
    目前該系統(tǒng)已在使用，系統(tǒng)工作情況良好。該會議電視系統(tǒng)對于專用的會議室型會議
電視系統(tǒng)，特別是已經建立了衛(wèi)星通信網的部門有一定的參考價值。