多媒體統一通訊融合平臺

郭嵩

摘 要：云計算在國內仍處于SAAS的起步階段，但勿容置疑，這種模式將成為云架構平臺上擴展性最好、應用性最強、覆蓋性最廣的模式。而在這種模式下產生的各種軟件服務，則以語音視頻協同辦公平臺最為典型，應用最廣。文章通過對SAAS模式和云計算的深刻理解，結合目前企業級別的融合通訊理念，以其領先的底層開發技術和獨特的系統架構模式，討論了國內最為先進的一種多媒體統一通訊融合平臺。該平臺采用虛擬模塊化的技術，云計算的架構，分布式的服務端部署，集中式的邏輯管理。打破了傳統的硬件集中部署，資源固定分配等理念，最大限度的提高了系統資源使用率。采用專有的視音頻及數據路由傳輸機制，避免了網絡延時帶來的視頻效果不理想，同步性差等問題；同時采用網絡自適應及終端（包括軟件端、移動端、固定終端、定制化單兵系統）自適應技術，擴展了平臺應用的承載層范圍。

關鍵詞：通訊融合；云計算；SAAS；多媒體通訊

1 系統目標

多媒體統一通訊融合平臺主要考慮以下用戶需求。

1.1 使用便利性

統一通訊管理目前發達的通訊系統雖然可以做到隨時隨地的聯絡到人，如語音電話、即時消息、電子郵件、視頻電話，但各種通訊手段都相對獨立，打電話找手機通訊錄、發郵件找企業郵件通訊錄、視頻電話找視頻通訊錄、即時通訊找好友通訊錄，真正意義上用戶實現統一通訊錄管理都很少做到。

多媒體統一通訊融合平臺幫助實現所有的通訊終端都實現完整的統一通訊錄管理，無論你聯系的對象是何種終端（手機、PC、視頻、集群電話）均可一鍵式發起通訊。

1.2 平臺深度融合

多系統、平臺的互聯互通目前基于窄帶語音的各種通訊系統（無線通訊、軟交換、集群通訊系統）已經能夠很好的融合在一起，而且基于標準的SIP/H323協議通過網關能夠與視頻會議的音頻互通。但因為各種應用系統的協議標準不同存在系統間互通性問題，目前還沒有很好的將眾多的專業通訊應用整合在一起，如常見的較難實現具備雙向語音的視頻監控與語音/視頻會議的音視頻互通。

多媒體統一通訊融合平臺幫助實現對各種通訊終端的互通需要，視頻監控終端、視頻會議終端、移動手機終端、電腦終端等都可以直接進行互通。用戶只需關心通訊的對象和內容，而且操作過程中無需任何調度中心的協助。

1.3 基于地理位置信息的行業LBS應用

地理位置信息可廣泛的應用在集團企業中，包括人員管理、車輛管理、物流管理，特別在應急指揮過程中能夠發揮出快速、精準調度管理的效果。如何把GPS定位、GIS地圖管理與現有的通訊手段進行集成將成為一種突破。

多媒體統一通訊融合平臺的地理信息管理系統可隨時隨地的獲取各種終端的地理位置信息，結合用戶主動上報、基站多點定位、軌跡記錄、預測分析等技術手段，為特定行業提供專業化的位置信息服務。將來在專業生產調度中不僅可以基于電話號碼來調度，還可以根據區域的地理位置信息來進行生產調度。為企業級專業化調度創造堅實的基礎。

1.4 安全通訊管理

安全的通訊手段是各種行業最重視的管理要素，通訊安全提出了非常高的安全行業標準，國家也制定了一系列的行業規范和指令。

不僅需要利用具有專業防護功能的通訊系統來為安全生產保駕護航，而且要對其他通訊工具進行統一管理監控。一旦有不符合要求的安全隱患發生，系統將提出告警信息，還可以根據終端的類型（普通手機、智能手機）通過電話、多媒體信息或者短信方式各種手段即時提醒該用戶。

多媒體統一通訊融合平臺利用地理信息管理系統和終端信息管理系統，進行安全控制管理，對符合防爆要求的手機、集群終端實行常態化監控管理，對不符合條件的終端進行遠程控制鎖定。

2 系統應用范圍

該多媒體統一通訊融合平臺如應用在多種企業或集團當中，不僅可以將現有各種通訊手段融合構建起企業級的全方位通訊網絡，還能帶來各種豐富的特定行業應用。

⑴車載、攜帶式移動監控應用：可用于企業級的安全生產/工作流等監控。

⑵傳統視頻會議系統應用：可應用與企業或集團內部的視頻會議交流。

⑶智能終端BYOD管理系統應用：可按需隨時轉化個人通訊工具為融合通訊工具。

⑷多媒體應急指揮調度應用：可實現圖文并茂的多媒體應急指揮調度。

⑸單兵工作系統應用：可實現定制化的單兵系統無縫接入。

⑹企業類社交化信息交互系統：可實現公司公告、部門通知、員工信息交互。

⑺公、私網模式的專用通訊系統：可實現企業內外網的視音頻數據無縫對接。

3 系統架構

多媒體統一通訊融合平臺，是采用云計算架構，利用視音頻傳輸技術、移動互聯網網絡傳輸技術，憑借開放多應用API平臺、定制化的單兵工作系統配合多媒體融合模塊結合組成多媒體統一通訊融合平臺。具體分為如下幾個模塊：

⑴云視頻服務模塊：云架構模式負責后臺視音頻資源動態調度和分配。

⑵移動視頻模塊：負責移動終端如平板電腦、智能終端接入。

⑶視頻會議模塊：負責傳統H323終端接入。

⑷視頻監控模塊：負責單工視頻監控畫面傳輸接入。

⑸單兵系統模塊：負責專業的單兵系統無縫接入。

⑹定制嵌入模塊：負責工作流等嵌入式接入。

⑺多媒體數據模塊：多媒體數據發布、錄制、存儲等。

⑻多媒體融合模塊：負責處理云視頻服務模塊、移動視頻模塊、視頻會議模塊、視頻監控模塊、單兵系統模塊的音視頻及數據整合。

4 多媒體融合框架示意

4.1 統一語音通訊系統框架

語音融合通訊實現的是與傳統PSTN交換機、軟交換、移動通訊、PBX、IPPBX、電話會議、集群系統等等語音業務平臺的互聯互通。基于標準的通訊協議SIP、ISUP、PRI將各語音通訊系統無縫的銜接在一起，如圖1所示。

在現有軟交換設備的中繼網關直接與公網的電信、聯通、移動交換機相關聯，內部接入網關負責公司各部門的通訊節點接入。整個語音通訊系統掛接了集群通訊、調度系統等相關聯的系統。

多媒體融合通訊系統的語音網關通過標準的SIP、ISUP或者PRI接口與軟交換系統進行互聯互通，將現有語音系統的語音無縫的接入到多媒體融合通訊系統中與視頻會議、視頻監控應用實現無縫對接。

4.2 統一視頻通訊融合框

視頻通訊包含了視頻會議、SIP視頻通話、視頻監控、視頻調度多個應用。因為視頻編碼、控制協議等技術體制的不同，這些視頻通訊手段間還無法實現真正意義上的互聯互通。

早期廣泛使用的調度中心采用視頻拼接技術來整合視頻流，但只有在調度中心才能看到所有的視頻信息，而其他場外節點均無法看到完整的視頻源內容。

在實現統一視頻通訊的各種思路上，采取全方位的視頻集中融合才能真正做到對全網用戶的融合視頻業務覆蓋。各種類型的視頻信號由多媒體融合視頻處理后可以做到對終端的全兼容，無論是視頻會議還是視頻監控、移動應急指揮的視頻的信號都可以在各種終端上無縫的進行呈現。

管理中心作為最高級別的統一的監控、調度、管理職能中心，采用上墻的大屏式監控管理模式，配合多媒體融合調度平臺全方位的進行石化的生產、存儲、安全管理；各級生產管理中心按照具體的生產管理需要配備多媒體融合調度平臺或者一體化桌面式調度平臺進行，如圖2所示。

該體系構架特色：

⑴在調度工作模式下，調度中心可以指定任何形式的視頻信號源送到各地的分級調度中心的視頻終端和視頻會議終端，甚至是移動終端也可以獲取相應的視頻信號源。

⑵在非調度工作模式下，召開視頻會議時管理員也可以將視頻監控、移動視頻終端的視頻源輕松的加入到會議里。

⑶配備了統一通訊管理模塊后，移動視頻終端、視頻會議終端可以自主的調用可用的視頻信號源。

⑷所有的視頻信號均可以通過多媒體音視頻融合處理平臺通過標準的H.323的協議上行連接到總部，便于總部的工作指導。

4.3 多媒體數據融合框架

多媒體數據應用主要包含了即時通信、多媒體信息、電子郵件、企業電子公告、文件傳輸等功能。這些廣泛應用的多媒體數據通訊手段都相對程度的獨立，每個應用都有獨立的客戶端來實現，且這些客戶端之間的數據都無法直接共享，甚至還需要格式的轉換處理。這些問題在一定程度上制約了多媒體數據應用的時效性、便捷性。

多媒體融合通訊中重要的數據融合就是考慮到了這些問題，將現有復雜的多媒體數據通訊應用進行深度整合。用戶只要在一個應用程序中就方便的處理了所有的這些應用，而且相關的數據還可以直接進行分享，如圖3所示。

多媒體融合主要融合點：

⑴多應用客戶端的統一。

⑵多應用入口API開放。

⑶應用數據的快速共享

⑷統一數據存貯。

⑸多類型終端的數據呈現。

5 應用創新點

5.1 豐富的內容支撐遠程協作

多媒體統一通訊融合平臺以云架構為基礎為不同級別和屬性的用戶群體提供視音頻/數據協作及文字交流服務。如為互聯網個人用戶，提供點對點/5+多點的視音頻信息交互；為SMB企業用戶，提供人數為20+范圍討論式信息交互；為政府/集團級別的用戶，提供大規模并發/廣播式的會話信息傳遞交互；為行業用戶提供嵌入式的視音頻靈活接入。

5.2 網絡適應性

多媒體統一通訊融合平臺作為首個在互聯網環境下提供第三方應用的視頻服務平臺，一直致力于提高云視音頻服務的整體性能和應用范圍。考慮到國內網絡架構的復雜性、網絡環境的不穩定性（帶寬、抖動、延時、丟包、多路由節點等問題），通過長期的研究與開發，推出最新的SVC（Scaled Video Coding）網絡編解碼技術。可根據網絡環境和用戶端的設備編解碼能力，智能提供對應的圖像質量和屬性，滿足各種類型的用戶群的視音頻交互需求。同時采用獨特的路由視頻處理方式，降低了帶寬的限制和網絡延遲帶來的圖像滯后現象，使每一個視音頻參與者，都可以流暢清晰與處在世界各地的朋友客戶企業進行視頻通信。

5.3 靈活的桌面接入性

獨創了業界顛覆性的云視頻服務架構，該架構可極大地優化提升各種設備的接入性能，使所有用戶皆可無縫同步于同一視頻會話進程中，充分享受到視頻溝通的超強擴展性。多點視頻通訊第一次同語音通訊一樣，成為大眾可普遍使用的服務。云視頻服務平臺通過豐富的擴展能力，使我們的Windows/LINUX和MAC系統的筆記本電腦或個人PC端（只需配置便攜式攝像頭和麥克風即可，無需增加其他硬件外接系統）。其充分利用SVC技術和路由視頻處理能力，無論用戶身處何方，只要有網絡接入，就可以為用戶提供自然流暢、低延遲、高品質的多點或點到點的遠程呈現體驗。

5.4 移動互聯網解決方案

多媒體統一通訊融合平臺，通過其在移動互聯網環境下的專利路由視音頻技術、單次編解碼技術、低延時技術及SVC技術，可將iOS或Android系統的任何智能手機或平板設備轉變為高性能的視頻接入端設備。同時通過智能的網絡分析適應模塊，可以讓任何的移動終端通過2G/3G/4G/WIFI等的網絡環境下仍可以變現出高品質的視音頻效果。更可以通過SVC技術智能的判斷移動終端及網絡環境，為不同的終端提供不同分辨率/幀率/質量的最優視音頻。

5.5 單兵系統解決方案

多媒體統一通訊融合平臺，通過對特定行業用戶用戶工作生產流程的研究，研發并定制符合用戶工作流程的單兵系統。通過開放的API模塊進行定制化開發，將單兵系統的實時視音頻及各種數據流，接入到云視頻服務平臺中來，從而實現移動端、軟件端、傳統視頻會議端、單兵系統的統一融合；

5.6 系統兼容性與整合性

通訊融合平臺作為綜合性的視頻服務平臺，充分的認識到，企業級別的用戶在使用云視頻的同時，不可能摒棄所有的遺留系統。Gateway幫助用戶輕松地將遺留下來的傳統H323硬件終端或其他多點控制單元系統整合至全新的H.264/SVC系統中，實現無縫式的互操作。Gateway能夠在不受與會者所處位置限制的情況下帶來高品質的視頻會議體驗，這一點對低成本通用IP網絡通信尤為重要。

而另一些企業早已部署了如微軟的lync，IBM的SAMETIME等即時通訊系統，云視頻服務采用軟件整合嵌入的機制，使原有的文字通訊系統演化成視頻通訊系統，與此同時完全不改變用戶原有的使用習慣。

云視頻服務平臺采用多種的兼容整合嵌入式機制，最大程度的保護和擴展了用戶通訊系統的原有投資，不但對企業通訊的使用范圍有了進一步的擴展，更是對已有通訊系統的通訊方式體驗的深入提升。

5.7 高可靠性

考慮到互聯網用戶的大規模并發性，多媒體統一通訊融合平臺，提供高可用及可靠性的后臺系統運行機制和維護機制，作為面向綜合業務的視頻服務系統，核心交換平臺的穩定結構，對系統長期穩定運行提供強有力的保障，后臺核心設備采用雙機熱備或多機熱備機制，可在最短時間內切換核心設備備份機制。同時可根據時時探測的安全機制，智能的分配視頻資源，保障單臺服務節點的健康良性運行。

5.8 系統的擴展性，客戶定制化（API）

在對國內典型行業進行分析和研究后，發現不同行業用戶對云視頻服務有著差異化的需求，因此從平臺的角度考慮，云視頻服務平臺將提供行業API模塊，為行業用戶定制開發。在利用云視頻資源的同時，提供更加符合行業用戶使用特點和使用習慣的服務模塊。

6 技術創新點

⑴云架構：采用分布式部署、集中式管理、虛擬化應用、資源池動態分配等技術，為大規模并發提供適合的系統架構。

⑵視音頻路由轉發機制：打破傳統的二次編解碼圖像處理機制，采用路由轉發，單次編解碼，低延時，抗抖動。

⑶H264SVC技術：H.264可分層編碼，在保證高效的視頻壓縮性能的基礎上，視頻廣播端可以通過一次編碼產生具有不同幀率、分辨率的視頻壓縮碼流，以適應不同網絡帶寬、不同的顯示屏幕和終端解碼能力的應用需求。

⑷多應用API模塊：提供API、SDK為行業用戶定制開發，符合用戶原有使用習慣。

⑸網絡自適應技術：網絡自適應能力能有效的降低因有效帶寬不足引起的數據丟失問題。

⑹低帶寬占用技術：高效音視頻編碼算法將音視頻應用的帶寬降低30%以上。

⑺公私網穿越技術：在不同的模式下提供不同的業務體驗；提供更高的數據安全保障。

⑻H323接入模塊：提供傳統視頻會議終端的標準H323接入模塊。

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