视频会议系统硬件设计五要素

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摘 要：本文重点从承载视频会议的网络、会议室设计、供电系统、接地设备、雷电防护等几个方面论述了视频会议系统硬件设计的五要素。

关键词：视频会议系统 会议终端 MCU 雷电防护

中图分类号：F270 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）02（a）-0017-01

随着计算机技术、数字信号处理、压缩编码技术和数据传输技术的高速发展，视频会议系统的出现和发展使视频通信成为人类社会活动中不可或缺的一部分。视频会议系统是利用电视技术及设备通过传输信道在两地（或多地）之间召开会议的一种通信方式，把相隔多地的会议终端连在一起，使与会各方有身临现场开会的感觉。视频会议系统具有计算机的交互性、多媒体的复合性、通信的分布性以及电视的真实性等特点，是一种简便、有效的用于管理、指挥以及协同决策的技术手段，广泛用于行政会议、科技会议、远程教学、商务谈判等活动中。

硬件视频会议系统是基于嵌入式架构的视频通信方式，依靠DSP+嵌入式软件实现音视频处理、网络通信和各种会议功能，具有性能高、可靠性好等特点。

1 承载视频会议的网络和设备

基于硬件的视频会议系统由传输网络、会议终端、多点控制器（MCU）、网络管理软件四部分构成，还包括投影仪、监视器、音响系统、摄像机、中央控制等设备[1]。

传输网络是视频会议系统的基础，承载各类视频业务，随着我国网络设施不断完善，大部分单位都有ADSL、光纤接入等宽带上网条件，具备视频会议系统所需的网络基础。传输网络决定视频会议传输质量，带宽越大，视音频的传输质量就越好，因此，要科学选择承载视频会议的网络。根据现有网络实际，常用的视频会议网络主要有E1专线和IP网络。E1专线基于电路交换和时分复用技术，能提供端到端的独享带宽，具有完善的传输质量保障机制。IP网络基于统计复用和分组交换技术，在同时传输语音、数据、视频等业务时，无法为每种业务提供端到端的带宽保证，易导致较大传输延时和抖动[2]。

会议终端主要完成语音、图像、数据的输入与输出功能，实现音视频信号的编解码功能，把这些信号转化成数字码流在网络中传输，并提供可视化操作界面。MCU是视频会议系统的核心，能实现三方以上面对面沟通，把各个会场送来的音视频码流送到希望它到达的其他会场，为用户提供群组会议、多组会议的连接服务，MCU还能级联，基本满足用户要求。会议终端、MCU的选购尽量采用同一个厂商的产品，容量要有冗余，以便未来系统扩容和兼容。

MCU与分会场会议终端连接方式有三种：（1）当终端与MCU之间传输距离小于300 m时，可直接用同轴电缆相连。（2）当终端与MCU之间传输距离大于300 m，且终端与MCU之间有E1接口，则可经过数字线路传输网连接。（3）当终端与MCU之间传输距离大于300 m，且终端与MCU之间没有E1接口，则可选择HDSL传输设备，它的有效传输距离小于5 km。

2 合理设计视频会议室

只有会议室设计合理，才能高保真地还原图像和声音，使与会者有临场感。会议室布局应注意以下四个方面[3]：（1）照明。会议室要使用人工光源，常采用三基色灯，色温3000～4000 K，天花板设计L形框架，灯管装在L形框架的拐角处，使灯光不直接照射物体及与会者，而依靠天花板对灯光的反射、散射照亮会议室。会议室的照度，前排领导区的照度不低于800lx，一般区的照度不低于500lx。（2）取景。确定摄像头位置，拍摄前排领导席的摄像头高度在1.5～2.0 m之间，俯视角度在15°～30°范围内。既要避免灯光直射，又不能出现头顶图像。（3）音响系统。麦克风应尽量靠近领导并远离音响设备，距离至少2 m以上，防止混响时间过长，引起啸叫。音频信号应通过专业调音台进入视频会议系统。为了保证音响效果，会议室要进行吸音、隔音处理，地上铺地毯，天花板装消音板，墙壁装吸音板。（4）环境。为减少图像面部阴影，会议室桌椅应采用浅颜色、暖色调。窗户安装双色玻璃和深色窗帘，以隔离外界噪音和自然光。

3 设备供电

视频会议室要采取分类独立供电方式，会议系统的工作电源、会议室内空调等设备的线路、照明线路要单独铺设，以保证会议设备供电安全，减少电气串扰。对直接引入机房的电源线路，应采用金属铠装电缆埋地敷设，电源电缆铠装层应接地良好。同时机房要配置合适的UPS电源，确保会议召开期间供电不间断。

4 设备接地

视频会议设备要单独安装接地体，接地电阻小于4 Ω。当不能单独接地时，也可与其他设备接地体相连，但接地电阻要小于0.4 Ω。采用联合接地时，保护地线要用三相五线制中的第五根线，且与交流的零线分开，否则零线不平衡，电源会对图像产生严重干绕。

5 防雷措施

雷雨季节，视频会议设备易遭雷击及感应电流袭击，使设备损坏。设备易遭雷击的原因[4]：一是雷电通过交流线路，在线路末端的变压器处，初级避雷器地线与次级交流工作地线交叉，使次级电源接进系统设备，构成雷击入网途径。二是金属缆线经过雷电释放区，易感应雷电，并沿线传输进入会议系统。因此要从以下几个方面预防雷击：（1）安装避雷针[5]。避雷针要安装在高出视频会议机房5 m以上的位置，避雷针地线长度小于30 m，尽量用直径大于3 mm的实心铜线；避雷地线直流电阻10～50 Ω，进入机房前水平直埋5 m以上，深度不小于0.6 m。（2）安装电源防雷器。根据机房内设备种类、负荷安装防雷器，在电源输入端和交流配电盘的输出端分别安装防雷器，形成分级保护。有条件的机房，要采取直流供电，开关电源、直流配电等设备本身配有防雷装置，可整体加强机房防雷水平。（3）改造部分中继缆线。为避免架空金属中继缆线引雷入网，室内连接线应采用金属缆线中继，室外引接线应采用无金属光缆中继。（4）分别敷设机房工作地线与保护地线[6]。工作地线是直流电源输出正极所接的地线，与用电设备构成供电回路；保护地线引接防雷地线、设备外壳、金属屏蔽线及防静电地板等，这两种地线的工作特性和作用不同，应独立敷设，这样既保证雷电正常释放，又避免雷电通过工作地线传入设备。

6 结论

基于硬件的视频会议系统性能优越、稳定性高，但是系统建设复杂、投入较大，用户在建设视频会议系统时一定要考虑系统的扩展性和可升级性，比如对未来更高带宽网络的支持和新功能的支持。

参考文献

[1] 左淑华.浅谈视频会议系统及其应用[J].大众科学·科学研究与实践，2007，18.

[2] 王海波.基于IP网络构建视频会议系统技术浅析[J].网络与信息，2007，1.

[3] 陶然.视频会议系统与会议室的合理构建[J].信息化视听InfoAV China，2011，5.

[4] 吕燕.自动化控制系统雷电入侵途径及防护措施[J].现代农业科技，2011，3.

[5] 陈丽凤，宋彦亮.浅谈计算机网络机房防雷[J].电脑知识与技术，2007，15.

[6] 王伟.网络机房的防雷和接地设计浅析[J].职业，2011，8.