會議系統技術的現狀與發展

周愛農，張勝強，余渝

（1重慶市設計院，重慶 400015；2 重慶兆文音響工程有限公司，重慶 400012）

會議系統技術的現狀與發展

周愛農1，張勝強1，余渝2

（1重慶市設計院，重慶 400015；2 重慶兆文音響工程有限公司，重慶 400012）

該文以會議系統發展中各個具有代表性的系統為線索，敘述會議系統由初級階段到高級別及集群化會議系統的應用及特點。文章最后展望了會議系統的發展趨勢。

會議；數字；音頻；視頻；多媒體；無紙化；交互式管理

0 前言

會議是人們一種重要的交流信息、討論問題的活動。隨著現代科技和計算機技術的不斷發展進步，人們對會議系統的使用需求越來越多，功能要求越來越高。會議系統涉及的內容更加豐富，包括文本、高清圖像、多媒體文件、聲音、燈光控制、投票表決、翻譯、資料存儲、打印等，傳統的專業會議擴聲系統已不能滿足會議使用功能需求。

伴隨近年來建筑智能化在建筑領域突飛猛進的發展與應用，作為智能化系統中專業性較強的會議系統，隨著數字技術的引入和發展，由初期階段出現的用于解決會議拾音部分布線與控制復雜的純音頻解決方案的 “數字手拉手會議系統”，到現行會議系統中 “無紙化會議系統”的出現，會議系統經歷了由擴聲、顯示、會議、控制等多個子系統分散控制到組合集成至一個完整的音視頻系統解決方案的演變歷程，以及現在集群化會議室的出現與多媒體交互式管理技術相結合的會議系統解決方案。

會議系統的演變有著鮮明的階段性和時期特有性，它的發展與國家的現代化建設及發展程度密不可分。上世紀80年代初，會議系統主要由前級拾音、信號傳輸處理及控制、后端擴聲揚聲器三大部分組成，實際上是一個會議音響擴聲系統，沒有視頻顯示功能部分，整個系統由幾只電容話筒、調音臺、音頻處理器、功率放大器及音箱組成。作用僅僅為將聲音音量放大播放。該系統滿足了那個年代對會議系統的需求及特點，常用于大型集會或報告、演講類會議。當時使用話筒數量少，對音質要求不高。其系統結構原理如圖1。

圖1 傳統音響擴聲系統結構圖

1 會議系統的發展簡述與現狀

隨著時代的推移和社會經濟的日益發展，人與人之間的溝通越來越多，在會議音頻系統方面，會議系統由幾個發言人使用幾只話筒的報告、演講類為主轉變為更多人參與發言的自由討論型為主。討論型會議系統話筒數量多，傳統調音臺接入信號通道數不足，很難找到專業調音人員對會議幾十支發言話筒進行控制管理 （保證會議發言有良好的傳聲增益同時不出現嘯叫），傳統的話筒連接調音臺的模式已很難滿足會議需求。上世紀90年代，會議話筒單元使用“手拉手”連接方式的第一代數字會議系統解決了上述問題，該系統通過數字控制形式限制發言人開啟話筒單元數量，防止了話筒開啟數量過多引起的嘯叫問題。同時具有根據實際使用需求配置會議話筒單元數量的特點，特別適合流動性比較強的非固定會議場所，如：酒店的宴會廳及會議室、大型會議中心等等。數字會議發言系統同時引入了視頻跟蹤功能，攝像機能自動跟蹤發言人。其表決功能、同聲傳譯功能可讓大型會場內幾十個不同國家的代表參與到一個會議中。數字會議發言系統的出現滿足了現代化會議中絕大多數使用功能，是會議系統的一個里程碑。但第一代數字會議系統音頻傳輸仍是采用模擬信號傳輸方式，僅控制為數字方式，因此是一個半數字會議系統。

第二代數字會議系統采用了數字編碼技術傳遞音頻信號，通過時用PCM編碼方法使用一根6芯線即可傳輸多通道數字音頻。從根本上解決了多芯線纜模擬音頻傳輸存在的接地噪聲、通道串音、設備干擾及長距離傳輸等問題，達到CD級音質并支持“熱插拔”技術，無需重啟會議系統主機即可更換及增加會議單元。典型產品為BOSCH DCN系列及臺電的HCS-4100系列數字會議系統等。

在信號傳輸處理與控制方面，隨著計算機及網絡傳輸技術的飛躍發展也同步有了質的飛躍。全數字信號方式已經大范圍取代了模擬信號方式，采用DSP數字芯片集成了包含調音臺、均衡器、反饋抑制器、壓限器、回聲嘯叫抑制器等多種模擬音頻處理器所具備的處理能力，以往每個會議室需要的一大堆處理設備現在只需要在集中控制室放置一臺數字音頻媒體矩陣設備即可取代。并且通過軟件可自由編程，使用電腦即可通過圖形化的界面對每個細節進行直觀的控制，降低了設備的故障率，簡化了管理和維護難度，降低了管理人員的技術需求標準，節約了人力資源。

網絡音頻傳輸技術的發展解決了多人分組會議、多房間聯席會議、多點遠程視頻會議以及集群化會議室之間互聯互通及集群化音頻管理問題。在會議系統行業中有許多網絡音頻傳輸標準，而應用最為廣泛的當屬常用于會議的CobraNet音頻網絡技術與EtherSound音頻網絡技術。CobraNet音頻網絡技術具有良好的支持音頻傳輸的能力，完全兼容以太網，網絡音頻的數據流可以通過雙絞線按以太網100Base-T標準格式的方式入網傳輸，常用于分支結構復雜的會議類需求，但節點過多會導致傳輸延遲稍長。Ether-Sound同樣是基于以太網傳輸音頻信號的技術，能夠采用菊花鏈的形式進行網絡組建，也可以采用環形網絡的方式進行組建，劇院、劇場等實時性要求較高的場所常使用該網絡音頻傳輸技術，優點是延遲短，但網絡集中控制功能簡單。

現行數字音頻處理及控制系統能與第三方集中控制系統設備無縫接入，支持第三方設備的控制及管理，為會議系統的全智能化打下了基礎。典型產品為美國Peavey的Nion系列等。

在視頻顯示方面，早期常用于會議系統中的視頻顯示設備以投影機及電視為主。視頻源經歷了從模擬視頻信號、數字標清信號到全高清1080P甚至到現在4K及3D信號的發展。各種視頻顯示技術的應用也日新月異，LCD、DLP、LED等技術的應用及發展讓視覺沖擊力更強，圖像還原度更高。視頻傳輸也由單一視頻模擬信號傳輸發展到網絡化數字信號傳輸方式，信號互聯互通由傳統的單信號矩陣到支持多種接口的混合矩陣，混合矩陣具有的多種視頻接口 （如：AV、VGA、RGBHV、YPBPR、DVI、HDM I、HD-SDI等）使視頻輸入、輸出應用更簡便。視頻通過以太網H.263、H.264等不同編碼格式的遠距離傳輸實現了網絡高保真視頻互聯互通以及遠程視頻會議功能，滿足現代會議視頻的需求。所有的視頻設備均能提供RS232接口，可接受第三方控制設備控制，方便了系統集成。

會議集中控制系統是2000年后計算機技術的發展而應用于會議系統中的一個子系統，它通過RS-232、RS-485、TCP/IP等協議及繼電器等設備將會議中音視頻及其他受控設備如燈光、窗簾等整合在一起通過圖形化控制界面進行簡單的控制及管理，便于非專業人員使用會議系統(圖2)。

圖2 討論型會議系統結構圖

現代化的會議系統需求越來越多，只有簡單的音視頻系統已經不能滿足要求，在高端的會議過程中會涉及到文本、圖像、多媒體文件、聲音、燈光、投票表決、同聲傳譯、翻譯、打印、白板和流媒體等交互式的表現；如何將這些功能集中在一起簡便地使用？如何才能使這些交替出現在會議過程中的內容更形象地在合適的時候出現？無紙化會議系統解決了會議中使用的難題而多媒體交互式管理系統則解決了管理上的難題。

2 無紙化會議系統

現代化高端會議存在著以下功能需求和面臨的問題：

⑴功能需求較多，包括會議討論、同聲傳譯、表決、簽到、視頻顯示、文件和數據服務等多個系統，系統間相互獨立，無法進行有效的集成[1]。

⑵會議過程需要消耗大量紙張，浪費資源，準備和發放紙質會議資料繁瑣，可能造成泄密。

⑶ 需要大量多媒體信息交互，包括會議資料、電腦文件、視頻、網絡瀏覽、語音通信等。

⑷參會人員之間與隨員及服務人員間的溝通不暢。

⑸桌面設備品種多，操作復雜等[1]。

采用會議系統+筆記本電腦的解決方案（見圖3）存在以下問題：桌面設備多(會議單元、電腦、鼠標、銘牌)；信息交互功能不足；沒有實現真正的無紙化；操作不便；線材較多，布線麻煩。

圖3 會議系統解決方案1

采用會議系統+臺式機+無紙化軟件的解決方案 （見圖4）存在以下問題：集成度不夠，交互式會議控制管理功能不足；遮擋視線(屏幕>17英寸)；顯示器升降架易損；實現無紙化電腦可靠性不高、系統易感染病毒；系統組成、線路連接等都較為復雜。

圖4 會議系統解決方案2

無紙化會議系統（見圖5）采用先進的數字技術達到高保真的音質傳送和高清圖像傳輸，滿足了會議室從發言、表決、同聲傳譯、視頻跟蹤到會議簽到的交互式會議控制管理功能，解決了以往高端會議系統中功能集成度不夠的問題；真正實現了從會議文件管理、講稿導讀、O ffice文檔查看與編輯、文件批注、會議記錄、桌面共享、代表信息和會議日程顯示、拍照到上網無紙化會議功能；以及視頻播放、多通道視頻點播與廣播、視頻對話、會議短信息、服務呼叫等功能。

圖5 無紙化會議系統解決方案

無紙化系統引入了軟件編程功能，實現了 “會議矩陣技術”。采用會議矩陣技術，當某個區域發言人發言時，所對應區域揚聲器音量減少3-6dB，有效減少正反饋形成嘯叫，這樣無需使用反饋抑制器等改變房間的頻率特性，實現高保真音質。同時現代化數字會議系統具有雙會議主機及雙控制主機實時熱備份功能，保障了高端會議不間斷舉行。

3 多媒體交互式管理系統

現代化的會議系統各個子系統都相對獨立，靠弱電集成商把各個系統進行整合，但各個系統應用還是各自相對獨立，控制人員需要對各個子系統進行專業學習，花費大量的精力。多媒體交互式管理系統采用了全網絡架構，使用物聯網的概念對整個系統進行整合形成一套系統讓用戶進行便捷的使用和管理，其系統架構如圖6。

圖6 多媒體交互式管理系統服務架構示意圖

基于多媒體交互式管理系統解決方案的應用是將音頻、視頻、燈光、機械和控制系統全部轉換為網絡連接結構，通過安裝在項目中的多臺虛擬服務主機陣列組成一個服務架構，采用集中管理和分散處理技術。整個多媒體交互式管理系統通常采用集中平臺監控，無線觸摸屏本地控制的方式，網絡中斷后，各個會議室及功能分區完全可以繼續工作，不影響其他會議室和主核心系統，并可以進行本地管理；控制中心設置多媒體交互式管理服務器，以圖形化的界面管理每間會議室，通過授權可以直接看到會場圖像、計算機屏幕圖像等信息，多路電平表動態顯示音量大小，推桿調整音量大小和控制周邊環境設備等，可以通過1人在控制中心集中管理來操控多房間多區域的使用，一般會議甚至可以達到一鍵會議模式，做到無人值守的狀態，自動控制系統音量等；多媒體交互式管理系統采用雙向控制方式，直觀看到現場場景，一目了然，所見及所得的操作不但避免了人為誤操作選錯圖像，而且提高了系統運行效率，系統能夠直接顯示房間所有音頻信號的實時電平表和話筒的動態指示燈以及周邊環境設備的狀態，實時掌握會議室的使用狀況，從此擺脫了前方開會后方緊張的尷尬局面，并能允許系統在不被操作人員監聽的情況下自動保障會議系統進行，提高系統保密性；系統采用多媒體交互管理系統的控制接口機來連接控制終端設備，通過網絡Telnet、SNMP、TCP/IP和串行接口、紅外和繼電器接口等控制，可設置為多種不同的會議場景模式。

多媒體交互式管理系統具有以下特點：

⑴多媒體交互管理系統把音頻、視頻、系統監控和環境控制整合在同一個界面上，無需在現場就能管理整個AV系統。

⑵在系統操作管理界面上能夠實時地觀察到所有正在播放的視頻源，如攝像頭、DVD和電腦VGA信號等，在軟件上點擊視頻窗口可進行放大進一步預覽視頻源，能夠很清楚目前視頻源的內容，更好地管理系統。

⑶實時顯示話筒、音源等設備的音頻動態電平表，通過音頻的電平顯示可以同時監視多路多個會議室的音量大小，有些會議需要保密不能在控制機房監聽或錄音時，可通過授權把監聽功能關閉，控制機房可通過監視電平表來控制系統的音量。

⑷多媒體交互管理系統采用雙向控制模式，具備對系統提示故障信息以及遠程修復功能。

⑸多媒體交互管理系統要求提供分散配置集中管理的模式搭建系統，每個分散模塊可以放置到被控設備附近，通過總線的方式把每個模塊連接起來管理，需要擴展系統控制功能時，只需要增添控制模塊和軟件中添加該設備代碼就能完成擴展，無需更換系統主機。

⑹系統支持多權限管理，可分多個級別，如調試人員、管理員、操作員、服務人員等，只需要通過添加和刪除用戶名、密碼就能完成設置權限的功能。系統支持多種客戶端管理，包括遠程的維護管理，如授權手機、授權的嵌入式終端、指紋識別登陸等功能。

⑺系統能夠設置獨立的數據庫，具有通過物聯網識別所有終端設備的狀態參數并存儲到數據庫。

⑻系統采用的是服務器架構，系統能夠支持雙機或者多機熱備份的功能，保證系統的安全穩定。

⑼系統能夠支持視頻流，可以讀取復合視頻信號和VGA信號，通過軟件界面顯示出來，并且能夠把復合視頻流通過網絡傳輸到各個終端或者錄像設備保存下來。

⑽系統支持多種網絡結構，如星型網絡、環形網絡、總線型網絡以及混合型網路架構；支持多種類型的協議，只要是開放協議的，系統都能夠進行管理。

⑾系統能夠跨網段控制和管理，當系統把視頻、音頻、燈光、會務等系統分開網絡網段時，系統同樣能夠通過一臺主機進行集中的管理。

⑿系統造價及日后運行成本會降低。布線更加簡潔，使用能耗下降，操作人員工作效率將大幅度地提高。

以上所有功能是為了實現更人性化的使用和管理，將復雜的應用簡單化是最終實現的目標，并保障會議的實用性、安全性、可靠性、穩定性和便捷性。

4 會議系統的發展展望

無論是由模擬會議系統到數字會議系統，還是發展到無紙化會議系統，無論是采用模擬控制技術還是數字控制技術，所有的發展及演變都是向著實際需求與應用方向進步?，F代化的會議系統中，無紙化會議系統及多媒體交互式管理系統其實都是軟件化的產物。所有涉及到系統硬件的更新換代必須是具有實際應用價值的東西才能被大家所接納。在不同的行業，對會議功能的需求是不相同的。會議系統發展至今，在通用性上已經發展到一個新的高度。然而如何讓會議系統滿足各個不同行業的應用需求？計算機網絡及軟件定制功能為會議系統的下一步發展奠定了基石?，F在大家所了解到的諸如AVB等所謂的下一代音視頻傳輸技術也是為了解決實際應用中人們對音視頻傳輸質量不佳而進行開發的技術。會議系統針對實際需求與應用的定制開發將是未來發展的一個必然趨勢。

5 結語

建筑智能化技術突飛猛進的發展應用，帶動了會議系統的功能需求發展，會議系統數字化、網絡化、智能化程度的不斷升級更新為我們的工作生活更方便迅捷提供了可能。本文為我們學習實踐過程中的一些粗淺體會供同行參考。

[1]侯移門.TAIDEN無紙化多媒體會議系統[J].電聲技術，2011（10）.

Status Quo and Developmentof Conference System Technology

Based on each typicalsystem in the developmentof conference system，theapplication and featuresof conference system from primary stage to advanced stageand clustering conferencesystem are illustrated.The development trend of conferencesystem ispredicted.

conference;numbers;audio;multi-media;paperless;interactivemanagement

TU 11

A

1671-9107（2013）06-0017-04

10.3969/j.issn.1671-9107.2013.06.017

2013-01-21

周愛農（1963-），男，重慶人，本科，國家注冊公用設備（電氣）工程師，教授級高級工程師，享受國務院突出貢獻特殊津貼，主要從事電氣及智能化系統工程設計、安裝及技術咨詢工作。

張勝強（1968-），男，四川鄰水人，本科，高級工程師，重慶市土木建筑學會智能建筑專委會秘書長，主要從事電氣及智能化系統工程設計、安裝及技術咨詢工作。

孫蘇，李紅