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中图分类号:TP37文献标识码:A 文章编号:
引言
随着科技和社会的飞速发展,人们之间的信息交流和沟通日益频繁,而计算机技术、网络通讯技术、多媒体监控技术的发展和应用则改变了传统的会议模式,现代多媒体会议已经进入到人们的视线,多媒体会议室除了传统的功能外,还可以于远方会议室连接起来,召开或参加远程视音频会议,可以突破时间、空间的限制,极大的提高会议效率,因此,对现代多媒体会议系统的研究就越来越显示出它的重要性。
一、多媒体会议系统的概述
1.1多媒体会议系统的定义
多媒体会议系统利用音频、视频和网络通讯设备实现实时交互通讯,常用于在一个地点的与会者和其他地点的与会者之间进行通讯,除了常规的语音和视频服务,多媒体会议系统还要求在计算机网络环境下提供白板、屏幕共享、应用程序共享和文件共享等多种手段发展成为基于多媒体计算机作为会议终端的会议系统。
1.2多媒体会议系统的应用环境
当前的多媒体会议室中引入了网络视频会议的概念,即要求会议具有摄像和自动跟踪的功能,将单纯的语音的会议室转变为功能齐备的多媒体综合会议室,在这样的多媒体会议之中,一套专业的音频会议系统已远远不能满足会议使用要求,要将专业的音频会议系统和网络视频会议系统紧密结合起来,以满足本地和远程的视听信息交流,完善多媒体会议室的视听信息环境。
二、多媒体会议系统的设计构成
在设计多媒体会议系统时,首先要清楚多媒体会议系统的构成,目前,多媒体会议系统的主要主城部分有以下几个部分:
2.1视频显示系统
视频显示系统是现代多媒体会议室的“眼睛”,它收集我们所能感知的60%以上的信息。目前市场上常见的视频显示系统主要有LED显示屏、大屏幕电视、投影机、大屏拼接、背投一体机拼接和液晶升降屏等。在这里主要介绍大屏拼接、背投一体机拼接和液晶升降屏这三种。
2.1.1大屏拼接
大屏拼接是采用各种中、小尺寸的背投显示单元相互拼接组成一幅大尺寸的显示画面,是视频显示系统的一种高端应用形式。它的优点是对比度高、分辨率高、信息量大,利用具有矩阵功能的多屏拼接控制器,可以显示网络和计算机信息,信号也可以在屏幕上显示出来。
2.1.2背投一体机拼接
背投一体机是通过单元的横向和纵向堆叠,将图像进行专用视屏分割、拼接处理后,送到投影一体机中,从而显示出完整的巨幅图像。
2.1.3液晶升降屏
平时不用时,液晶升降屏显示系统将显示器收入桌内,使用时升出桌面,显示器上升时,会自动调整角度,也可以手动调整,下降时,会回到原始的直立状态,同时切断显示器的电源。液晶升降屏使用方便安全,稳定性强,抗振性好,可单机操作或利用中控集合控制。
2.2音响扩声系统
如果说视频显示系统是多媒体会议系统的“眼睛”,那音响扩声系统就是“耳朵”。 建声学和电声是音响扩声系统要考虑到的两个方面,建声是指因为房间装修材质和房间形状对声音漫反射而形成的声场状况,为营造良好的建声状况,可以将吸音材质用于会议室的装修中来创造良好的建声状况。电声利用电子声音处理设备来获得会议室所需的声学效果,使用性能优良的电子声音处理设备,是获得良好的电声的重要条件。
2.3智能集中控制系统
智能集中控制系统是用来控制多媒体会议系统中的各个子系统和各种设备、电源、操作等方面的工作。用户可以在一个触摸屏上实现对所有系统设备的控制操作,方便快捷,安全高效。
2.4交互式电子白板系统
交互式电子白板系统是综合运用了笔输入技术、触摸技术、平板显示技术网络技术等多项技术,改变传统的显示终端,将其升级为具有强大功能的人机交互设备,从而使用户可以砸书写屏上进行书写、批注、绘画及电脑操作。
2.5会议签到系统
会议签到系统可以接受、采集、处理、查询不同委员的信息,签到情况将显示到屏幕上,与会者来签到时,将把信息存储到计算机中,从而可以实时统计会议的出席情况,一边对会议进行组织管理。
2.6自动跟踪摄像系统
自动跟踪摄像系统通过激活数字发言系统,准确、快速的对发言人进行特写,为会议提供高质量的现场视频图像信号资源。将高速球机安装在会议室合适的位置,通过摄像机预置位及语音激活来定位发言者位置,采集发言人特写。
2.7视频展台系统
将视频展台与投影机和电视机连接,就可以把资料、将义和实物等清晰的展示在屏幕上,是多媒体会议中最基本的设备之一。
2.8视频直播系统
视频直播系统是通过视频采集模块实时采集视频信号,将视频信号送入播出系统,实现视频信号的实时转播或直播。视频直播的子系统主要由视频信号源和视频直播服务器组成,视频信号源提供实时视频信号。
除了以上介绍的多媒体会议系统的组成部分外,还有矩阵切换系统、数字会议讨论系统、环境控制系统、音视频会议系统、数字媒体系统等其他组成部分,在此不一一赘述,不同的会议室的使用要求不同,在建设时,可以选择以上不同的系统进行设计。
三、多媒体会议系统的关键技术
3.1计算机支持的协同工作
计算机支持的协同工作就是利用多媒体和计算机通信技术建立集成一体化的多媒体多模式操作系统平台,创造一个协同工作的环境,在这个环境中,人们相互合作,共同做一项工作。
3.2组件对象模型技术
组件对象模型技术,用于软件组件间跨越多个进程、机器、硬件和操作系统进行互操作。建立了一个软件模块同另一个软件模块之间的连接,然后再将其描述出来。当这种连接建立起来之后,两个模块之间就可以通过称之为“接口”的机制来进行通讯。
四、多媒体会议系统的发展趋势
计算机技术的发展把人类社会带入信息化时代,随着信息化进程的深入,通信技术与计算机及其网络技术相融合,势必会促进多媒体会议系统的发展,多媒体会议系统是信息化进程的产物,对提高人们的工作效率,促进生产力的发展,改变人们的生活、生产和工作方式将产生巨大的作用,多媒体会议系统的发展趋势如下:
4.1高清化
近几年,运营商逐渐成为视频会议的主要使用者,由于运营商在网络宽带上的优势,使得高清视频会议终端逐渐被运用在视频会议中,促进了多媒体会议系统的高清化。
4.2移动化
随着三网融合市场的逐步启动,移动视频会议将广泛运用于各个行业。
4.3融合化
为发展视频终端接入技术,未来各种终端建设将会逐渐融合,以打造高集成度和处理能力强的视频终端接入技术。
4.4结盟化
随着对多媒体会议系统在各行各业的广泛运用,其市场前景十分广阔,为抢占未来的市场,运营商、设备商、软件厂商和集成商必将结盟,整合各自的优势,建立产业链,以增加产品的市场竞争力,占领更多市场份额。同时也可以为消费者提供更多更好的视频会议产品,促进多媒体会议系统的发展。
五、结语
视频会议作为一种现代化的多媒体通信工具,其先进的技术、强大的功能及不受限制地理位置等特点能提高人们的工作效率,节约时间和经费开支,而绝对优于传统的现场会议。因此研究发展多媒体会议系统对发展视频会议具有重要的意义,多媒体会议系统的发展不仅会促进视频会议的发展,提高人们的而生产和工作效率,还能为人们提供更为便捷的生活方式,将来的多媒体会议系统不仅会用于工作和生产中,也会逐渐走向日常生活中,改变人们传统的生活方式和通讯方式,创造更加便捷的生活环境。
参考文献
3M中国有限公司上海总办事处位于万都中心大厦,是世界500强企业3M在中国大陆的总部。由于该公司规模大,且需要和各个地区进行时常联系,现3M中国总部需要一间多功能会议报告厅,以满足多媒体会议、视频会议、培训等功能要求。对于系统配置,要求体现出先进、易用、智能化,并要符合各项标准及规范。其在设备的选型上,尽量选择该类设备的专业品牌产品,在满足用户使用功能和基本的性价比的前提下,选择具有同行业内领先水平和完善售后服务的产品。
整个方案的设计和实施由上海创见电子有限公司完成。该公司拥有10多年的系统集成经验,曾为百事中国区总部的20多间Board Room、TrainingRoom,百胜中国总部4层楼面多媒体会议中心,阿尔卡特亚太区总部多功能视讯会议室等世界知名公司500强企业设计制作多媒体智能会议室系统,具有丰富的系统集成经验。
项目要求和设计
3M多功能会议报告厅面积为200多平方米,平面外形近似于圆形。它由大屏幕视频显示、会议扩声、信号切换和集中控制四大部分组成。根据3M公司的要求,整个报告厅要能够进行视频会议、培训、职工大会等不同用途的会议,不同功能之间的变换要迅速可靠。由于采用的设备多、功能变化大,3M特别强调操作要简便,系统稳定性要高。
该报告厅的扩声系统主要集中在中部,这样的布局会产生较多的回声,对于音响和噪声抑制的要求较高,普通的音响产品无法满足需要。根据创见多年的系统集成经验,工程师选择BIAMP的数字信号处理器作为核心,进行音响信号处理,以达到最好的音响效果,避免杂音。
由于报告厅内使用了众多的设备,我们以ITRON CI-SI8000可编程中央控制器为核心,辅以无线触摸屏和情景式控制面板,构建起一整套完善的解决方案。我们将整个会议系统分成以下几个子系统:投影系统,扩声与影像系统,智能灯光系统,视频会议系统,信号切换系统和智能化控制系统。
ITRON CI-SI8000的运用,将整个会议室的控制变得“傻瓜化”,无需专业的培训,任何一个人只需简单的几个步骤,便能实现所有功能。
分系统介绍
1、投影系统
在报告厅主席台两侧各装有一套120寸正投影系统,用于场内主要内容显示。投影机通过自动升降系统,平时藏于天花板内,使用时自动下降至工作位置。自动升降系统使整个会议室更为整洁,同时也能减少灰尘对设备的影响。
2、扩声与影像系统
由于报告厅对声音控制的要求较高,工程师以BIAMP数字信号处理器为核心,对报告厅内的所有输入声音信号进行数字化处理,消除室内的回声和啸音。这个处理器代替了其他繁琐的设备和设置,依靠全数字的结构,取得了完美的室内声音效果。整个分系统还包括莱思康效果器――提供各种声音效果;Soundcraft调音台;专业级CROWN功放;JBL前置音箱、补声音箱和吸顶音箱。在会议室中备有无线和有线话筒,以满足不同需要。
影像部分包括DVD播放机,录像机和硬盘录像机。DVD与录像满足大部分会议多媒体演示的需要。硬盘录像机与摄像头相连可以对会议进行实时的录像,便于日后使用。
3、智能灯光系统
对于3M圆形报告厅的灯光系统,客户要求也相当高,在进行各种不同会议、学术报告或进行亚太区销售总监会议时,对灯光的照明需求也不尽相同。我们利用多年的集成经验,采用ITRON智能灯光控制系统,综合3M报告厅对灯光的要求,合理设计布局整个圆形报告厅的灯光分布,分别采用不同的情景控制模式,使用户“一键操作”就可以达到其需要进行的会议灯光效果。根据会议室的不同使用状态,自动调整室内的灯光亮度和开关。
4、视频会议系统
采用世界知名的Polycom(宝利通)视频会议系统。2007年3月初,3M中国有限公司200余名亚太区的销售精英齐聚此多功能厅,与马来西亚、日本、美国总部等地进行了长达4小时远程“面对面”的交流,图文、数据报表的实时讨论等。在整个会议过程中,声音无异常,图像清晰流畅,所有设备稳定正常,更是得到了3M中国区总裁Kiddes的大加赞许。远程视讯的应用,大大提高了3M的企业生产效率。
5、信号切换系统
根据报告厅信号源的数量,为了不同视频信号的输入输出和切换要求,以及考虑后期的扩展需求,我们配置了高信号带宽的ITRON RGB8*8信号矩阵以及AV8*8音视频矩阵。它解决了3M原有一台其他品牌VGA视频矩阵切换,特别是宽屏笔记本信号输入输出过程切换中,显示屏幕出现视频图像抖动的问题,以满足用户图像切换时达到用户快速清晰的目的。
6、集中控制系统
智能会议系统应包括尽量多数的媒体设备以满足不同的展示,即需要配置基本的音响视频系统。为了最大化的展示每个细节,并传达到各个与会者眼中,需要大屏幕投影系统。不同的会议要求不同的灯光和环境控制,需要环境控制系统。这些不同的系统就产生一个矛盾:在各种媒体设备、音响设备、投影设备和环境控制设备开启运转过程中,众多设备复杂繁琐的人工操作和切换必然会带来很多的误操作,这将不可避免地影响到缜密庄重的会议秩序和气氛,而会议的效率也就无从保障。因此,这样的电子会议室还必须配置一套用于控制会议室内所有电子、媒体设备的、具备一定智能化的集中控制系统。通过点击该系统无线触摸屏所提供的操作界面,便可调度会议室内任何设备协调动作,以达到快速、高效、准确的操作目的。
为了满足上述要求,我们使用了ITRON CI―SI8000可编程中央控制器。以这样一个集中控制系统为核心,它们便可以构成一个极其专业、准确、高效的多媒体会议系统。
ITRON CI-SI8000可编程中央控制器是新一代的控制中心机。它采用32位CPU提供高速准确的集中控制环境,开放式的用户编程环境,完成各种复杂的控制接口编程。
以CI-SI8000为核心,配合强电控制器、智能灯光控制器、红外发射棒等,与上述分系统共同组成一个完整的智能会议系统。配以无线触摸屏和情景模式控制面板,实现人性化的操作。对应不同的报告厅使用要求,我们为3M公司设计了六组情景模式按钮。所有设备的操作都只需通过触摸屏或控制面板上的一个按钮就能解决。如果有预先没有料到的使用需要,亦可根据用户需求自行编辑控制指令,方便简捷,不需要更改现有设备便能满足日后的不同需求。
会议室使用
以会议室要进行视频会议为例,只需按动控制面板上的相应按钮,总电源便会自动打开,会议室中的投影机和投影幕自行降下。在下降的过程中,投影机便打开以减少待机时间。这时室内灯光自动调暗,摄像头与Polycom主机线路连接,矩阵切换机在触摸屏的控制下切换到相应信号源。几个简单的步骤,便开始了一次远程视频会议。会议结束时,同样只需一个按钮,所有设备依次关闭,总电源在中央控制器的时序控制下,在投影机散热完毕后自动切断。
但也有部分企业对之表示怀疑,持币观望。他们迫切希望了解视频会议系统的真正效用。基于此,中国计算机报IT实验室组织了这期专题,针对企业市场推荐优秀解决方案。
视频会议在保持高效通信、理顺生产流程、节约企业成本方面具有独特优势,吸引着众多行业用户的关注。作为一个技术驱动的行业,视频会议自身也经历着技术革新、设备升级、用户体验革命的全过程。
在市场上,我们看到,无论是国外主流厂商还是国内后起之秀,视频会议系统设备多以具体的软件或硬件形式出现。但是在这些有形设备背后,还有许多强大的无形力量在支撑。
视频设备的革新动力
1990年,ITU-T(国际电信联盟标准化部门)提出的适用于视频会议的标准H.320获得通过。该标准倡导了基于ISDN(综合数字信息网)的视频会议系统应用,其优势是速率高、初期投资少、联网方便,这种投资方案比较适合企业用户。1997年,ITU-T又提出了基于包交换网络的视频多媒体会议通信标准H.323。该标准兼顾了传统PSTN呼叫流程和IP网络特点,可以通过网关与基于ISDN的H.320系统相连,并能和低比特率的H.324终端相连。该协议的应用广泛性赢得了绝大部分视频会议厂商的支持,从而保证了不同厂商视频会议终端、MCU的互联互通。但由于H.323系统在设计时考虑的因素太多,庞大而复杂的体系结构限制了其在中小企业的部署。
巨型金山还是海市蜃楼
早期的视频会议系统只是政府和大型行业用户的专属,这是由于早期的视频会议硬件价格高昂,且要求专网专线,从而限制了视频会议系统的广泛应用。音视频编码技术的革新改变了这一状况。视频会议系统解决方案向基于IP网络方向发展的趋势,使得一些用户的兴趣开始由硬件解决方案转向应用灵活、成本低廉的软件视频会议解决方案。与此同时,用户多元化的应用需求,要求视频会议厂商除了保证良好的音视频传输效果外,还要具备电子白板、同步浏览、会议录制等数据传输功能。这时,基于IP网络的视频解决方案开始逐步应用到企业决策、远程教学、远程医疗等领域。
当然,除了传统的行业用户之外,中国的视频会议市场还有很大潜力可挖。企业级视频被广大厂商给予厚望,也被预测为未来视频会议市场的主要增长点。
但是,就现状来看,国内视频会议的企业级市场表现仍然平淡。
在与几位企业CIO的交谈中,我们了解到,对视频会议系统的认识误区、企业自身硬件环境的限制以及投入成本的考量,让企业CIO们徘徊不决。
对企业用户而言,IT投资分为两种类型:一种属于核心必备型,是企业业务运营的基础层,如网络系统连接设备、商用PC等;一种属于锦上添花型,是企业效率提升的应用层。中国计算机报IT实验室通过调查发现,一些企业CIO很自然地将视频会议设备视为后者。
当然,也有另一部分企业用户对视频会议系统青昧有加,他们乐于尝试新技术、新应用,不过受限于其自身的网络状况,视频会议的应用效果往往不尽如人意。因为视频会议系统的应用效果取决于企业网络带宽的大小,路由器、交换机的性能高低。
关键词:实时远程教学、会议电视
实时远程教学一般分为单向实时远程教学和双向交互式实时远程教学两种方式。前者如传统的电大教学,采用模拟电视传输技术。后者可以采用双向模拟电视传输技术实现,但当前先进的方法是采用数字化的会议电视或视频会议技术。实时交互式远程教学系统一般由多媒体授课室、多媒体听课室、多点控制器以及传输网络等组成,教师在授课室通过电子白板、视音频设备、传输网络将授课内容及教学情景实时传送到远端听课室,同时学生可在远端听课室现场回答教师提出的问题或向教师提出疑问,教师在授课时可以看到各听课室的全貌,还可以看到发问、回答问题的学生,如同面对面教学。本文在考察和分析国内几所著名院校现代远程教育,尤其是实时远程教学系统应用现状的基础上,就我校实时远程教学系统的建设,从技术路线上提出了我们的建议。
国内高校应用现状
国内我们考察了浙江大学和上海交通大学开展现代远程教育的情况,现总结如下:
浙江大学
(1)校内实时教学
本着“开展现代远程教育,网络必须先行”的着眼点,浙江大学投资两千多万元建设了目前中国规模最大的、包含54公里、48芯光缆的园区网络,将本部与其他四个分部连接起来,并成为中国教科网的浙江省地区节点中心。学校于1998年先后投资近两百万元购置了深圳中兴公司的会议电视系统ZXMVC3000,包括六个会议电视终端和一个MCU,其中五个终端分别安装在五个园区的多媒体教室,一个终端和MCU分别安装在校行政楼的会议室和校办。系统既用于远程教学,又用于校行政办公会议。各会议终端通过E1-2M接口接入155M光同步数字传输网SDH,并分别在各个园区采用CATV技术将其多媒体教室中会议终端的视音频信号“双向延伸”至其他无会议电视终端的教室,通过视音频切换可完成更广范围的实时交互教学。其基本结构如图1所示:
图1 浙大校内实时远程教学系统组成简图
其教学课件利用PC机通过LAN、路由器、基带Modem、E1与会议电视信号复接接入155M光同步数字传输网SDH。学校于1998年6月6日进行实时双向的现代远程教育试播,获得了成功。并陆续开展了生命科学和部分基础课的远程实时教学。
(2)校外实时教学
远程教育学院于1998年与香港航科公司和浙江广播电视网络公司合作开展远程教育服务,浙大负责教学资源组织、香港航科公司投资远程教室设备,浙江广播电视网络公司提供2M通信专线。目前已在浙大建成3000平方米的远程教学楼,1个大型演播室和2个小演播教室。会议电视系统选择香港航科公司的美国VTel会议电视产品,通过专线和MCU与宁波、台洲的两个听课室相连。一个大型演播室和一个MCU投资两百万、两个听课室分别投资一百万,系统正在进行安装调试。浙江大学远程教育学院目前已进入招生阶段,今年已招收了计算机专业和工商管理专业学生500多名。
上海交通大学
上海交通大学虽然没有列入教育部第一批试点大学,但它在现代远程教育规划和技术实施方面做出了突出的成绩。其远程教育工作主要由计算机科学与工程系远程教育研究室、现代教育技术中心和成人教育学院承担。
在实时远程教育方面,现代教育技术中心和成人教育中心分别建成了各自的多媒体远程教育教室。现代教育技术中心采用桌面视频会议系统Intel/proshare系统,实现了实时交互远程教育实验系统,并在上海交通大学和上海医科大学间进行了实验,收到了良好的效果。利用这个系统,交大徐汇校区和闵行校区的实时多媒体远程教育教室通过23公里的光纤信道或ISDN进行点对点实时交互远程教学。同时在多媒体教室有一个电视播控室,可以利用CATV技术进行双向模拟视音频信号传输。 基于Intel/Proshare 的实时远程教育系统模型在结构上分成两个部分:教师端和学生端。其中教师端模型可由图2表示。在图2中,电子白板与Internet相连。当教师按下电子白板的保存按钮后,可将白板中的板书内容以JPEG格式上传到Web服务器的指定目录。这样,所有可以接入Internet的学生都可以在Web网页中浏览教师在该堂课中的笔记。
成人教育学院则采用美国PictureTel公司的会议电视产品,利用ISDN线路在成人教育学院多媒体远程教育教室和浦东克虏伯不锈钢集团的远程教育教室间进行实时交互远程教学。
图2 教师端模型
二、经验与问题分析
通过对两校实时交互远程教学系统的调研,既学到了许多成功的经验,也认识到存在的问题。现总结如下:
1、成功的经验
总体目标一致、任务分工明确
无论是浙大还是上海交大,对现代远程教育十分重视,各校都成立了具体的机构和编制来专门从事现代远程教育的规划与实施,并做到任务分工明确。新浙江大学成立后,对开展现代远程教育进行了详细的规划和分工。网络办公室的任务就是保证整个园区网的安全畅通和一些基本的网络服务。现代教育技术中心的任务就是负责在园区网上对在校学生开展网上远程教育的技术方案规划、实施和保障。远程教育学院的任务就是负责对外的成人教育的技术方案规划、实施和保障。整个教学活动的计划和管理由教务处负责。上海交大更是在学校“三年规划”中提出了“数字化校园”的宏大目标,成立了校“远程教育委员会”负责远程教育的规划和领导工作。本着“扎根本校,逐步开放”的思路,做了许多扎实的工作。从具体任务分工来看,校网络中心负责网络基础设施的建设与维护,校教务处负责教学活动的计划和管理,远程教育研究室负责远程教育技术支持和开发,现代远程教育技术中心负责校内远程教育的具体实施,成人教育学院负责校外远程教育的具体实施。
网络必须先行
新浙大成立后,针对多个分布的园区,浙大领导及时地意识到“开展现代远程教育,网络必须先行”,因此投巨资建设连接各个园区的光缆,并对整个园区网上的远程教育应用进行了周密的规划和方案论证。同样,上海交大的网络建设基本上以“24小时”不间断安全畅通服务为目标。现代远程教育,网络是基础,技术与内容是核心,管理是保障。因此,在具体网络建设时,要充分考虑网络安全性和可靠性。对安全性,各校有不同的标准,暂且不谈。对可靠性,浙大采用了网络线路备份和自动切换技术,上海交大采用了数字线路和模拟CATV线路并存的机制,保障实时交互远程教学活动的正常进行。
教育是新兴产业
远程教育的目的就是发挥高校教育资源的最大效益,从市场经济的角度讲,教育已成为一个新兴产业。浙大远程教育学院通过引进外资和与广电部门的合作开展社会教育就是成功的范例。同样,上海交大与上海电信部门合作开展远程教育的谈判已进入最后阶段。
成功的系统集成
在实时交互远程教育系统方案论证中,都注重会议系统的选型和系统集成。基本上选择了比较成熟的会议电视或桌面视频会议系统产品,如中兴ZXMVC3000,PictureTel Venue2000,VTel TC2000等。
CATV的应用
无论是浙大还是上海交大,都在实时交互远程教学系统中采用了CATV技术,虽然CATV现采用模拟方式传输视音频信号,但它图像和声音质量高,且每个学校都有覆盖园区的CATV网,即使新架设,造价也较低。浙大应用CATV技术进行会议电视信号的“延伸”,上海交大应用CATV进行双向教学,是数字视频会议系统的备份和补充。
2、存在的问题
单一的解决方案
无论是浙大还是交大,实时交互远程教学系统基本上作为一个独立的系统进行方案论证,甚至将实时交互远程教学系统与某个会议电视系统、桌面视频会议系统完全等同。我们认为实时交互远程教学系统应该是基于会议电视技术或桌面视频会议技术的面向教学的应用系统,它不应局限于某个具体的会议电视系统或桌面视频会议系统方案,而应该是一个能够提供适应不同网络通信环境,满足不同层次应用需求和服务质量的多层次综合解决方案。如浙大、交大基本上提供了基于PCM专线或ISDN拨号网络的会议电视系统,但这种设备一般比较昂贵,安装在固定的多媒体教室,专人负责维护,开展一次教学任务一般要有正规的安排手续,且在正常的实时教学过程中,基本是单向授课,交互活动很少,除非是点对点授课,老师与学生的交互可以频繁进行。这种方式只是教室的简单延伸,且由于设备投资大,多媒体教室有限,决大多数同学或老师都无法使用这种系统。因此,这两所大学的学生和老师对远程教育体会并不深,有些学生和老师甚至不知道学校有实时远程教学手段。作为远程教学主体的学生和老师,如何给他们提供一个在任何时候、在任何地点都能自主选择适合自己的多种灵活的远程教学手段将是推动远程教学应用的至关重要的一环。
独立于基于Web的异步多媒体教学系统
远程教育系统从逻辑上可分为实时交互远程教学系统和异步多媒体教学系统。后者目前一般是基于Web的多媒体远程教学系统。在浙大,这两个系统基本是独立论证和开发的。在交大,在基于Web的远程教育系统中加入了实时语音交流,在实时交互教学系统中可以将电子白板的内容存储于Web服务器中,供学生课后调用浏览。这只是与基于Web的异步多媒体教学系统的简单接口,而无法使两个系统紧密耦合。
三、我校的应用需求与远程接入方式
1. 应用需求
根据《学校远程教育工作的初步设想》,实时交互远程教学系统必须满足以下应用需求:
在全校范围内(特别是三个本部以外的园区),开展基础课的远程交互式教学和对办公自动化的支持;
在职申请研究生学位、工程硕士培养的实时远程授课和辅导;
与范围内的部队和军队院校协作单位(中心)开展实时远程教学;
选择试点,利用实时交互远程教学系统,面向全军院校开展师资培训,面向部队进行专业技术培训、计算机等级考试辅导和英语培训等。
从技术上来讲,以上应用需求可以逻辑上归结为建立一个面向在校学生的、含盖四个园区的实时交互远程教学系统和一个面向试点部队军官的实时交互远程教学系统。具体实现方案可以考虑分别建设,也可以统一建设。为便于应用管理,可以暂考虑分别建设,从实施步骤上,建议先建设园区内系统,后建设园区外系统。
2. 可能的远程接入方式
为建设覆盖四园区的实时远程教学系统,网络必须先行。目前,四园区的通信网络平台可以归结为计算机网络(Internet/Intranet)、CATV网和电话通信网。根据《四校区三网合一建设内容及方案》,规划中的实时远程教学系统可能有两种接入方式:
(1)2M(E1) PCM信道接入方式
若四园区具有2M PCM信道接入口,可采用基于ITU-T H.320标准的会议电视系统作为实时远程教学系统通信平台。
(2)IP接入方式
若四园区网互联成功,可采用基于ITU-T H.323标准的桌面视频会议系统作为实时远程教学系统通信平台。
根据目前基础设施建设情况,四园区通信信道即将建成。
四、系统建设建议方案
1. 系统建设目标
根据我校实时交互远程教育的应用需求和网络基本设施建设规划,并考虑到技术发展的适应性,我校实时交互远程教学的建设目标建议为:建设一个能够适应多种通信网络环境的、提供不同服务质量的,能够与基于Web的异步多媒体教学系统集成的多层次综合实时交互远程教学互联网络系统。
适应多种通信网络环境
通信网络环境是实时交互远程教学系统的基础,我校的网络基本设施和远程接入在近期内将仍然维持多种通信网络环境并存的状况,因此,必须考虑能够适应多种通信网络环境,典型的有E1、卫星VSAT、IP等。
提供不同服务质量
实时交互远程教学系统应至少提供三种服务质量:
高服务质量
高质量服务一般由会议室型会议电视系统提供。所谓高质量就是提供全硬件Codec,30fps FCIF格式视频,自适应全双工回声抑制语音功能,智能化人机交互设备,保证视音频通信服务质量(QoS)要求,支持T.120数据会议标准等。它一般是基于PCM专线(DDN、E1、卫星VSAT通信等)、拨号ISDN的符合国际标准H.320的会议电视产品,信道速率一般在384Kbps以上。高质量服务意味着高投资,一个会议电视终端的基本价格在20万~50万人民币不等。一个8口MCU的基本价格在30万~60万人民币不等。这类系统一般提供给机关正式的办公会议或大型远程教学使用,影响大,效果好。
中等服务质量
中等服务质量一般由桌面视频会议系统提供。所谓中等质量就是提供全硬件Codec,15~30fps FCIF格式视频,自适应全双工回声抑制语音功能,智能化人机交互设备,支持T.120数据会议标准,但不保证视音频通信服务质量(QoS)要求等。它一般是基于IP的符合国际标准H.323的桌面视频会议产品,信道速率一般在128~768Kbps。一个桌面视频会议终端的基本价格在4万人民币左右。一个8口MCU的基本价格在25万人民币左右。这类系统一般提供给小范围办公会议或小型远程教学使用,性能价格比较高。
低服务质量
低服务质量一般由桌面视频会议系统或可视电话提供。所谓低质量就是提供纯软件Codec,5~15fps FCIF格式视频,支持或不支持T.120数据会议标准,但不保证视音频通信服务质量(QoS)要求等。它一般是基于IP的符合国际标准H.323的桌面视频会议产品或基于POTS的符合国际标准H.324的桌面视频会议或可视电话产品,信道速率一般在19.2~128Kbps。一个桌面视频会议终端的基本价格在1.5万人民币左右。这类系统一般提供给一般教师和学生远程点对点答疑。
与基于Web的异步多媒体教学系统集成
以上提供不同服务质量的系统中,桌面视频会议应能够与基于Web的异步多媒体教学系统集成,学生如果在浏览Web课件时,有问题可以给老师发E-mail,也可以申请与老师实时远程交流,老师若正在网上,可以选择是否与该同学交流。这对学生随时随地进行学习提供了更有利的条件。
基于多种通信网络环境的会议系统的互联
未来的视频会议系统将统一在保证多媒体通信QoS的IP网络之上,但目前针对基于多种通信网络的视频会议系统,互联已提到议事日程上。如基于E1网的会议电视网与基于IP网的桌面视频会议网的互联等。
2. 系统建设方案建议
根据我校通信网络基础设施现状和建设规划,按照系统建设目标,建议我校的实时交互远程教学系统采用两种会议系统互联的集成方案,其集成的核心内容为:
遵循H.320标准的会议电视系统通过符合国际标准的会议网关与遵循H.323标准的桌面视频会议系统的互联;
实时交互远程教学系统与基于Web的异步多媒体教学系统集成;
遵循H.320标准的会议电视系统与基于Web的异步多媒体教学系统松散集成;遵循H.323标准的桌面视频会议系统与基于Web的异步多媒体教学系统无缝集成;
数字化会议系统与CATV模拟视音频双向或单向传输系统相结合;
集成的系统方案基本组成如图3所示(不包括CATV网络):
五、结束语
本文针对我校实时远程教学系统的建设提出了肤浅的认识。随着园区网建设的飞速发展,基于IP的远程教学系统将是未来的发展方向。我们正在研究基于园区网的远程教学平台,其中就包括实时远程教学功能。有关此方面的情况,我们将另撰文介绍。
参考文献
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[3] 王晖,胡晓峰等. 一个实用的多点通信部件的设计与实现. 计算机工程,1999,5
[4] 王晖,胡晓峰等. 多媒体会议系统中多点通信模型的研究. 通信技术,1999,2
【关键词】S7-300;汽车零配件;电视电话
Abstract:Teleconference system has been developed gradually,it supplies all kinds of information services for the manufacture and management of enterprises,and it is just going to play a major role.This article describes teleconference system belong to POLYCOM,it is widely used in the automated workshop because of its advancement,convenience,stability,reliability,excellent quality and reasonable price.
Keywords:S7-300;auto parts;videophone
1.引言
现如今汽车制造业的高速发展,越来越多的电话视频会议日益增加,为更加提高汽车制造厂商沟通效率,POLYCOM电话会议系统已经开始走进各大汽车企业,它可以给广大用户提供更加便捷高效的会议支持。
2.控制系统简介
某品牌汽车零配件公司冲压车间的给每个生产单元设备上都安装了网络通信接口,车间中心控制室安装总控系统单元,总控系统单元通过工业网络,现场总线把各个生产单元紧密联系在一起,完成了各个车间实时监控,完成了对车间的设备运行情况、工艺情况、生产数量等情况的数据传输。主控PLC采用西门子S7-300型PLC,配置以太网模块CP343-1,用于与工业以太网连接。设备工程师站、工艺工程师站、OP站、主控PLC、主备服务器和各单元控制器通过以太网连接到工业交换机组成星型网络拓扑结构进行数据通信,主控PLC和现场各ET200分站通过PROFIBUS-DP总线进行实时数据传输。采集现场I/O、AI/AO,输入为接近开关,行程开关、压力变送器、温度变送器、流量变送器等,输出为普通继电器,流量阀等执行机构。公司工业网络结构系统图图1所示;
图1 整个公司工业网络系统图
系统配置3条冲压线工作站,工作站操作员站负责监视、控制生产线全部生产单元设备的运行,操作员站具有多个监控画面,可对压力机生产单元、废料线单元中的单体设备、发出命令并监控各设备的运行工艺参数,并实时动态显示;设备操作工人的操作是否符合操作流程,监测工艺水温度、电压、压缩空气压力、惰性保护气体流量、平衡器压力、气垫补偿压力等一系列辅助设施的温度、空气压力、数量、液压保护压力参数是否在许可范围内,通过就地控制器采集、控制并维持工作场所的温度、湿度、洁净度等指标符合正常工作要求。若发现问题及时自动修正、显示报警或通知相关操作人员进行修正以及进行历史归档数据查询和报警。
3.中国区电话系统
用户总部配备一台AOJE MCS6000多媒体通讯系统,另分别配备15台VVX1500可视电话,3台IP7000商务会议终端语音会议终端,所有的电话都通过网络注册到AOJE MCS6000多媒体通讯系统平台上。通过此方案,可以做到总部的声音可清晰传至各个分公司;任何一分部声音也可通过该系统清晰传至总部及其它分公司。从而达到音频与视频的混合应用。中国区电话网络结构如图2所示:
图2 电话网络结构图
AOJE MCS6000多媒体会议系统是基于PSTN与IP的混合型会议方案。混合型电话会议方案组网灵活,适用于大多数用户的网络环境。各分支机构可以根据本地的网络环境选择IP终端或者模拟终端,只需要将IP终端投入网络,并将终端注册至软件交换即可获得一个会议分机。模拟终端也只需要在系统中进行设置即可启用。
VVX 1500结合了高端商业级VoIP电话功能,具备高清语音、一触式视频及访问关键企业应用的能力。用户只需轻触屏幕即可发起语音通话,操作界面直观、易用。此外,该产品还在降低功耗方面进行了专门设计,由于是采用以太网供电方式,其所需电量还不到传统电话的一半。另外,该设备的“智能动态”技术,使会议在办公室无人的状态下进入节电模式。可谓又一款绿色环保产品。
这个工业系统的每个会议电话全部按照集团内部四位号码使用分配,所以任一单元号码均能参与电话会议、代接电话、呼叫保持、呼叫等待、转移呼叫、免打扰等功能。所以通过IP通话,基本没有费用发生,给公司节俭了一部分开支,另外方便每个单元之间的工作沟通和日常事务处理。此通讯系统使用带宽流量很少,普通宽带(如ADSL、电视宽带)都可支持多方工作传真,支持电话会议。多媒体通信系统基于IP核心交换,可以开放多种接口与企业的各种信息系统对接,大大扩展了企业在语音和信息化方面的应用,使得企业通信系统与信息系统和使用者三者做到了更多的交互;通信也不再是简单的打电话,而变为了一种公司内部人员之间团队协作完成项目,以及内部人员与外部客户之间的一种有效、便捷的通信方式,大大提高企业在行业内的竞争力。系统使用Linux系统,具备较高的安全性,并拥有独立的网络安全保护系统,可设置各种网关防止黑客和病毒入侵,同时内嵌VPN,另外远程组网时如同内部网络一样快速、方便。SoundStation IP 7000凭借Polycom强大的会议电话历史,与VOIP技术提供行业中最稳定SIP标准,它以共享同一个SIP电话软件为基础,是Polycom备受赞誉的SoundStation IP产品,具有最专业,最可靠,最富有特色的SIP产品。在行业中证明了其可操作性,广泛的数据IPBOX和平台。SoundStation IP 7000会议电话有一个高分辨率的背光显示器,显示话机信息,支持多种语言等。
4.结束语
制造生产线运行西门子300PLC与ET200远程站的工业控制系统,实现了车间生产实际要求。POLYCOM电话会议系统实现自动备份会议记录等功能,免除了制作会议记录的过程,节省开会时间。提高沟通品质,满足了整个企业的沟通要求。
参考文献
[1]罗世伟,左涛,邹开耀.视频监控系统原理及维护[M].北京:电子工业出版社,2007.
[2]李勇.视频会议踏破万元门槛――瑞福特推出硬件终端SM980[J].每周电脑报,2006(01).
[3]王湘新.高清视频会议系统助力公安消防信息化[J].通信世界,2008(17).