一种远程呈现会议的控制装置、方法及远程呈现会议系统

摘要

本发明公开一种远程呈现会议的控制装置、方法及远程呈现会议系统，该系统包括影音末端设备，影音交换单元、多个会议终端、至少一个控制单元，其中：影音交换单元，用于将本地采集到的音频和/或视频信号输出给会议终端，并接收会议终端输出的信号发送给影音末端设备，且根据控制单元的指示进行音频和/或视频信号的切换；控制单元，用于指示影音交换单元将发生故障的会议终端上的信号切换到未发生故障的会议终端。由于增加了影音交换单元，因此控制单元确定某个会议终端故障时，可以指示影音交换单元将发生故障的会议终端上的信号切换到未发生故障的会议终端，从而提高远程呈现会议系统的可靠度。

说明书

技术领域

本发明涉及互联网领域，尤其涉及一种远程呈现会议的控制装置、方法 及远程呈现会议系统。

背景技术

现有的多屏远程呈现会议系统都是采用多个会议电视终端捆绑多个外设 (如多台电视机和多个摄像机)的形式构成一个会场，这样每路摄像机拍摄 的图像经对应的终端编码后传送到远端，终端接收到远端码流解码后经过相 应的显示器输出，这样可以实现接近真人大小并在一定程度上解决眼对眼交 流问题。

以包括三个会议终端的现有技术中的远程呈现会议系统为例，其连接关 系如图1所示，包括三个会议终端、一个控制单元和三套影音末端设备，其 中：

该控制单元可以连接到该三个会议终端，并可选的连接到显示器、摄像 机等，进行集中的控制，图1中没有画出连接关系；

该三个会议终端分别通过线路1至3与外部网络连接，并分别与一套影 音末端设备连接，用于完成视音频编解码功能，但不是所有会议终端都需要 完成完整的编解码功能，可以只是实现其中的一部分功能，例如仅编码或者 仅解码；

影音末端设备包括含扬声器的显示器、摄像机、麦克风，其中，显示器 可以是液晶、CRT、等离子等显示设备，或者投影仪；麦克风可以是指向性 麦克、全向性麦克或阵列麦克等；摄像机可以是分离的三台摄像机，或集成 到一起的三台摄像机；

该三个会议终端与外部网络连接的线路可以使用 E1/Ethernet/xDsl/SDH/xPON/WiFi/WCDMA等各种有线或无线接入形式，线路 1、线路2、线路3也可以是各不相同的接入形式。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：上述多屏远程呈现会议的方 式相对于传统的系统，由于增加了会议电视终端和外设数目，系统和单个会 场的复杂度都急剧上升，可靠性低，不能满足实际使用的需求。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种远程呈现会议的控制装置、方法及远 程呈现会议系统，用以提高远程呈现会议的可靠性。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种远程呈现会议系统，包括 影音末端设备，影音交换单元、多个会议终端、至少一个控制单元，其中：

所述影音末端设备，用于进行本地的至少一组音频和/或视频信号的采集， 并将本地采集到的音频和/或视频信号输出给所述影音交换单元，且播放从所 述影音交换单元接收到的音频和/或视频信号；

所述会议终端，用于将从外部网络获得的外部音频和/或视频数据输出给 所述影音交换单元，并将从所述影音交换单元获得的音频和/或视频信号输出 给所述外部网络；

所述影音交换单元，用于将所述本地采集到的音频和/或视频信号输出给 所述会议终端，并接收所述会议终端输出的信号发送给所述影音末端设备， 且根据所述控制单元的指示进行音频和/或视频信号的切换；

所述控制单元，用于指示所述影音交换单元将发生故障的会议终端上的 信号切换到未发生故障的会议终端。

本发明实施例还提供了一种远程呈现会议的控制装置，应用于包括多个 会议终端的远程呈现会议系统中，包括影音交换单元和控制单元，其中，

所述影音交换单元，用于将所述本地采集到的音频和/或视频信号输出给 所述会议终端，并接收所述会议终端输出的信号发送给影音末端设备，且根 据所述控制单元的指示进行音频和/或视频信号的切换；

所述控制单元，用于指示所述影音交换单元将发生故障的会议终端上的 信号切换到未发生故障的会议终端。

本发明实施例还提供了一种远程呈现会议的方法，应用于包括多个会议 终端的远程呈现会议系统中，包括以下步骤：检测所述会议终端是否故障， 并在确定所述会议终端故障时，将发生故障的会议终端上的信号切换到未发 生故障的会议终端。

本发明实施例的有益效果在于：

本发明实施例中的远程呈现会议系统增加了影音交换单元，该影音交换 单元可以控制任意视音频信号的交叉连接，因此，在控制单元确定某个会议 终端故障时，可以指示影音交换单元将发生故障的会议终端上的信号切换到 未发生故障的会议终端，从而保障整个远程呈现会议系统的正常工作。可以 看出，本实施例中的远程呈现会议系统与现有技术中的远程呈现会议系统相 比，具有更好地可靠度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为包括三个会议终端的现有技术中的远程呈现会议系统的框图；

图2为远程呈现会议单个会场系统的可靠性模型示意图；

图3为实施例一中的远程呈现会议系统的框图；

图4为实施例二中的远程呈现会议系统的框图；

图5为实施例二中一个实例初始时的视音频交换矩阵示意图；

图6为图5所示实例中会议终端3故障后的视音频交换矩阵示意图；

图7为实施例三中的远程呈现会议系统的框图；

图8为实施例四中的远程呈现会议系统的框图；

图9为实施例四中的远程呈现会议系统可靠度与现有技术中的远程呈现 会议系统的可靠度的对比图；

图10为实施例六中的摄像机的分布示意图；

图11为实施例七中的投影仪的分布示意图；

图12为实施例七中实现对投影仪1102的替换的示意图；

图13为通过上述实施例一至八的优化后本发明实施例中的远程呈现会议 系统的可靠度与传统单终端会议系统的可靠度的对比图；

图14为实施例九中远程呈现会议的控制装置的框图；

图15为实施例十中的远程呈现会议的控制方法的流程图。

具体实施方式

为便于分析对比，先建立远程呈现会议单个会场系统的可靠性模型。只 有当构成远程呈现会议系统的各子系统工作正常时，整个系统才正常工作， 因此各子系统相当于串联，如图2所示，远程呈现会议单个会场系统中包括 线路子系统、会议终端子系统、显示子系统、摄像子系统、扬声器子系统、 麦克风子系统、终端软件子系统、中控子系统。

在现有远程呈现会议系统中，构成各子系统的多个设备也需要都工作正 常，子系统才能正常工作，因此子系统内的多个设备也形成串联关系。为便 于分析，将会议终端软件子系统单独分出来。由于麦克风、扬声器、摄像机、 显示器、中控等的软件部分相对可靠性更高或没有软件，因此，在稳定性分 析中可以忽略。

线路子系统主要考虑线路故障影响业务使用，包括线路中断，线路误码 率超过使用要求等，其可靠度假设为一均匀分布，软件子系统的可靠度也假 设为一均匀分布，其他子系统的失效主要为硬件失效导致，其可靠度假设服 从指数分布。

表1为图1所示的三个会议终端构成的远程呈现系统按照上述模型进行 可靠度分配得到的可靠性参数：

表1

其中，t表示时间，获得MTBF(Mean Time Between Failures，平均故障 间隔时间)的公式为：

$\mathrm{MTBF}={\int }_0^{\infty }R\left(t\right)\mathrm{dt}---\left(1\right)$

R(t)＝e^-λt时，公式(1)变化为：

$\mathrm{MTBF}={\int }_0^{\infty }{e}^{-\mathrm{\lambda t}}\mathrm{dt}=1/\lambda ---\left(2\right)$

λ＝1//MTBF             (3)

其中，显示器按照一般的液晶显示器进行估计，如果使用投影、CRT (Cathode Ray Tube，阴极射线管)则MTBF会有较大区别。

编号为1～6的子系统的可靠度可以通过公式(4)获得：

$R_{1-6}\left(t\right)=\underset{i=1}{\overset{6}{\Pi }}{R}_i\left(t\right)={(e^{{-10}^{-4}t}\times e^{-\frac{1}{3}{10}^{-4}t}\times e^{-\frac{1}{3}{10}^{-4}t}\times e^{-\frac{1}{6}{10}^{-4}t}\times e^{-\frac{1}{6}{10}^{-4}t})}^3\times e^{-\frac{1}{2}{10}^{-4}t}=e^{-6.5\times {10}^{-4}t}---\left(4\right)$

整个系统的可靠度可以通过公式(5)(6)获得：

$R_s\left(t\right)=\underset{i=1}{\overset{8}{\Pi }}{R}_i\left(t\right)=R_{1-6}\left(t\right)\times R_7\left(t\right)\times R_8\left(t\right)=e^{-6.5\times {10}^{-4}t}\times {\left(0.999\right)}^3\times {\left(0.995\right)}^3=0.982123\times e^{-6.5\times {10}^{-4}t}---\left(5\right)$

作为对照，可以使用表1中单设备的参数，计算出传统会议电视系统(在 传统会议电视系统中，会议终端、显示器、摄像机、麦克风、扬声器、线路 的数量均为1，无中控系统)的MTBF为：

也即现有远程呈现会议系统的MTBF只有传统会议电视系统的30％左 右。现有技术中远程呈现会议系统中各子系统及整个系统的可靠度变化如表2 所示：

表2

  第X天   10   20   40   60   80   100   160   200   会议终端子系统   0.9305   0.8659   0.7498   0.6492   0.5621   0.4868   0.3160   0.2369   显示子系统   0.9763   0.9531   0.9085   0.8659   0.8253   0.7866   0.6811   0.6188   摄像子系统   0.9763   0.9531   0.9085   0.8659   0.8253   0.7866   0.6811   0.6188   扬声器子系统   0.9881   0.9763   0.9531   0.9305   0.9085   0.8869   0.8253   0.7866   麦克风子系统   0.9881   0.9763   0.9531   0.9305   0.9085   0.8869   0.8253   0.7866   中控子系统   0.9881   0.9763   0.9531   0.9305   0.9085   0.8869   0.8253   0.7866   会议终端软件子系   统   0.9970   0.9970   0.9970   0.9970   0.9970   0.9970   0.9970   0.9970   线路子系统   0.9851   0.9851   0.9851   0.9851   0.9851   0.9851   0.9851   0.9851   系统(总计)   0.8403   0.7189   0.5262   0.3852   0.2819   0.2064   0.0809   0.0434

可以看出，现有远程呈现会议系统平均无故障时间只有63天，当累积工 作40天时，系统可靠度已经降低到53％左右，显然无法满足高可靠会议系统 的要求。

现有远程呈现会议系统非连续开机使用的情况下，其可靠度如表3所示：

表3

 第X月末   1   2   4   6   8   10   12   14   16   18   20   22   24  可靠度   0.94   0.90   0.83   0.77   0.70   0.65   0.60   0.55   0.50   0.46   0.43   0.39   0.36

可见，即使实际情况不是连续开机使用，假设每天开机4小时，每月开 机16天，等效MTBF约为24月，在第16月时，可靠度已经降低到50％，系 统的可靠性也不满足要求。

通过分析表2可以看出，对系统可靠性影响最大的是会议终端子系统。 因此，在本发明实施例中，首先针对会议终端子系统进行改进。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 详细描述。

实施例一

本实施例中的远程呈现会议系统如图3所示，包括三个会议终端(会议 终端3011、3012、3013)、一个影音交换单元302、三套影音末端设备(影音 末端设备3031、3032、3033)以及一个控制单元304，其中：

影音末端设备3031、3032、3033，用于进行本地的音频和/或视频信号的 采集，并将本地采集到的音频和/或视频信号输出给影音交换单元302，且播 放从影音交换单元302接收到的音频和/或视频信号；

会议终端3011、3012、3013，用于将从外部网络获得的外部音频和/或视 频数据解码后输出给影音交换单元302，并将从影音交换单元302获得的音频 和/或视频信号编码后输出给外部网络；

影音交换单元302，用于将本地采集到的音频和/或视频信号输出给会议 终端3011、3012、3013，并接收会议终端3011、3012、3013输出的信号发送 给影音末端设备3031、3032、3033，且根据控制单元304的指示进行音频和/ 或视频信号的切换；

控制单元304，用于在会议终端3011、3012、3013的任意一个或两个故 障时，指示影音交换单元302将发生故障的会议终端上的信号切换到未发生 故障的会议终端。

其中，影音末端设备3031、3032、3033可以包括以下末端设备之一或者 任意组合：

视频采集末端设备，用于采集视频信号，例如摄像机；

音频采集末端设备，用于采集音频信号，例如麦克风；

视频输出末端设备，用于播放接收到的视频信号，例如电视机上的显示 器；

音频输出末端设备，用于播放接收到的音频信号，例如电视机上的扬声 器。

控制单元304除了和影音交换单元302连接之外，还可以连接到该三个 会议终端3011、3012、3013，并可选的连接到显示器、摄像机等，进行集中 的控制，图3中没有画出这部分的连接关系。

与现有技术中的远程呈现会议系统相比，本实施例中的远程呈现会议系 统增加了影音交换单元302，该影音交换单元302可以控制任意视音频信号的 交叉连接，因此，在控制单元304确定某个会议终端故障时，可以指示影音 交换单元302将发生故障的会议终端上的信号切换到未发生故障的会议终端， 这样一来，例如，会议终端3012发生故障，则控制单元304可以指示影音交 换单元302将原本通过会议终端3012处理和传输的信号切换到会议终端3011 或者会议终端3013上，则整个远程呈现会议系统还是可以正常工作。在极端 情况下，只要有一个会议终端能够正常工作，则整个系统也可能正常工作。 可以看出，本实施例中的远程呈现会议系统与现有技术中的远程呈现会议系 统相比，具有更好地可靠性。

在具体实现时，远程呈现会议系统中会议终端的个数与影音末端设备的 套数不一定要相同，例如，在一个实例中，远程呈现会议系统包括三套影音 末端设备以及四个会议终端，该四个会议终端可以工作在负荷分担模式，比 如将三路解码集中到一个会议终端完成，另外三个会议终端完成三路编码， 当某个会议终端故障后，重新将编解码任务分配到三个会议终端(这时可能 导致编解码能力下降，比如编码帧率30帧降级为25帧)。分配和切换指示可 以由控制单元完成，若控制单元和会议终端合并设置，则也可以由与控制单 元合并设置的会议终端完成。

实施例二

本实施例中的远程呈现会议系统如图4所示，与实施例一中的远程呈现 会议系统相比，本实施例中的远程呈现会议系统包括四个会议终端(会议终 端3011、3012、3013、3014)，其中会议终端3014是备用会议终端。在本实 施例中，控制单元304在确定某个正在使用的会议终端故障时，会激活备用 会议终端3014，并指示影音交换单元302将发生故障的会议终端的音频和/或 视频信号切换到备用会议终端3014，从而构成可靠性k/n表决子系统(k＝3， n＝4)，在具体实现时，该k值不一定与影音末端设备的套数相同，例如，在 系统有三套影音末端设备的情况下，可以认为其中一套影音末端设备始终可 靠，而只对另外两套影音末端设备增加一个备用终端，即k值为2，构成可靠 性2/3表决子系统。在备用会议终端3014被激活时，若需要连接远端终端(例 如当故障会议终端在故障之前已经和远端连接，而切换后，备用终端不能完 全恢复故障会议终端的一些信息和连接时，需要重新连接远端终端)，则控 制单元304通知备用会议终端3014重新连接远端终端。

在实施例一中的远程呈现会议系统中，在会议终端故障的情况下，远程 呈现会议系统可以继续正常工作，但是，由于在某个会议终端故障后，未发 生故障的会议终端会承担更多的处理量，而过多的处理量可能会导致各会议 终端的可靠性下降，因此，在本实施例中，增加备用会议终端，使得在某个 会议终端故障后，剩下的各个会议终端仍然承受跟之前相当的处理量，进一 步保障远程呈现会议系统的可靠性。

在本实施例中，三个主用会议终端(会议终端3011、3012、3013)和备 用会议终端3014均与控制单元304建立通信连接，由控制单元304来确定各 会议终端是否发生故障，而控制单元304确定各会议终端是否发生故障的方 法可以包括以下两种：

一、主用会议终端(会议终端3011、3012、3013)检测自身是否故障， 并在检测到自身故障时，向控制单元304发送切换指令，控制单元304在接 收到该切换指令时确定主用会议终端(会议终端3011、3012、3013)故障。

二、主用会议终端(会议终端3011、3012、3013)定时(比如1秒)向 控制单元304发送心跳信号(握手信号)，控制单元304在一定时间(比如5 秒)内未收到某个主用会议终端的心跳信号时，确定该主用会议终端故障。

在具体实现时，可以同时应用上述两种确定主用会议终端是否故障的方 法，在同时应用上述两种方法的下，控制单元304在接收到该切换指令时或 者在一定时间内未收到主用会议终端的心跳信号时都确定主用会议终端故 障。

控制单元304在指示影音交换单元302将发生故障的会议终端的音频和/ 或视频信号切换到备用会议终端时，具体可以指示影音交换单元302将故障 会议终端连接的摄像机、显示器、麦克风、扬声器的信号全部切换到备用会 议终端3014，并根据需要，控制该备用会议终端3014与远端建立连接。为了 提高互通性和简化远端设备的配置，控制单元304可以在确定会议终端故障 时，利用发生故障的会议终端的配置信息对备用会议终端3014进行配置，具 体可以为控制单元304在指示影音交换单元302进行音频和/或视频信号的切 换前，将故障终端的配置信息(包括会议终端标识、编解码参数、IP地址、 甚至MAC(Medium Access Control Layer，介质访问控制层)地址等)下发到 备用会议终端3014，使得备用会议终端3014和故障会议终端的配置完全一样， 便于远端设备的操作。

在一个优选实施例中，控制单元304可以进一步集成到会议终端3011、 3012、3013、3014内，例如，控制单元304与其中一个会议终端合并设置， 除控制故障切换外，还可通过遥控器对其他被控设备进行管理，又如，会议 终端3011、3012、3013、3014均合并设置有控制单元304，除控制故障切换 外，还可通过会议终端3011、3012、3013、3014内置Web服务器，由PC(Personal Computer，个人计算机)使用浏览器连接到会议终端3011、3012、3013、3014 对其他设备进行管理。这样可以不用单独设置控制单元304，提高可靠性。

在具体实现时，多个会议终端均可以完成控制单元的功能，相应形成对 控制单元的k/n表决可靠性系统。

为了更好地完成故障检测，控制单元304可以和备用会议终端3014合并 设置，由备用会议终端3014来完成故障检测和指示切换，例如三个主用会议 终端3011、3012、3013定时向备用会议终端3014发送心跳以及切换请求， 备用会议终端3014接收到某个主用会议终端的切换请求或长时间没有收到某 个主用会议终端的心跳则确定该主用会议终端故障。而为了提高互通性和简 化远端设备的配置，备用会议终端3014在和控制单元304合并设置时，可以 事先获取三个主用终端3011、3012、3013的配置信息，当该备用会议终端3014 切换为主用会议终端时，用故障会议终端的配置信息对自身进行配置。

影音交换单元302在将发生故障的会议终端的音频和/或视频信号切换到 备用会议终端3014时，可以采用视音频交换矩阵对音频和/或视频信号进行切 换，视音频交换矩阵为12×12路切换单元(其中包括一个4路视音频混合接 口，如HDMI(High Definition Multimedia Interface，数字高清多媒体接口)， 实际使用了10路输入，11路输出。在一个实例中，包括会议终端1、2、3、 4，初始时会议终端1、2、3正常工作，各影音末端设备和会议终端1、2、3 之间的视音频连接关系如图5所示，图5中水平线为输入线路，垂直线为输 出线路，用实心点表示进行了交叉连接，其中，电视机包括显示器和扬声器。 当其中1个会议终端(假设会议终端3)故障后，控制影音交换矩阵进行切换， 将会议终端3与其他设备的连接断开，将会议终端4的视音频接口切换为与 摄像机、麦克风、电视机等设备连接，图6示出了会议终端3故障后，将会 议终端3上的视音频信号切换到会议终端4上后的视音频连接关系，可以看 出，将会议终端3上的视音频信号切换到会议终端4上具体包括将会议终端3 的视频输入以及音频输入切换到会议终端4的视频输入以及音频输入上，将 会议终端3视音频输出切换到会议终端4视音频输出上。上述会议终端1、2、 3、4可以分别被理解为图4中的会议终端3011、3012、3013、3014。

实施例三

在本实施例中，针对线路子系统做一定的改进。在现有的远程呈现会议 系统中，各会议终端分别与外部网络连接，任意一条线路故障都会导致系统 故障，可靠性低。若直接对每条线路进行备份，则会导致备份线路非常多。 因此，在本实施例中，在会议终端和外部网络之间增加网络交换单元，通过 至少两条线路连接到外部网络，用于进行外部网络与会议终端之间的数据传 输，该两条线路为并联的关系，构成可靠性并联子系统，即其中一条线路故 障时，另外一条线路仍然能够保障外部网络和网络交换单元之间的数据传输。 对于以太网接入的情况，网络交换单元可以使用以太网交换机设备来实现。

图7示出了在图4所示的远程呈现会议系统中增加网络交换单元305且 通过线路1和线路2连接到外部网络的情况。

其中，线路1和线路2可以连接到不同的外部网络，也可以是不同的物 理接口，比如分别连接到以太网和SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步 数字系列)网络。

线路1和线路2其中一条可以作为主用线路，另一条作为备用线路，在 这种情况下，网络交换单元305可以用于在所述主用线路故障时，激活备用 线路，使得线路子系统的可靠性提高，网络交换单元305在检测线路是否故 障时，具体检测内容可以包括物理层、链路层、网络层连通性以及误码、丢 包等，比如网络层连通性可以通过向网关发送ICMP(Internet Control Message Protocol，网际控制报文协议)报文进行检测，当主用线路故障后切换到备用 线路。对误码、丢包的检测也可以由会议终端直接统计，将结果反馈到网络 交换系统完成线路切换。

线路子系统也可以工作在负荷分担模式，即线路1和线路2同时工作， 信号按一定的策略(比如根据源MAC地址映射到线路1和线路2)在线路1 和线路2接口发送，网络交换单元305用于在其中一条线路故障时，将发生 故障的线路上传输的信号切换到未发生故障的线路上。这种方式可以更好的 利用线路带宽，当线路1和线路2都是以太网接口时，可以采用成熟的交换 机端口汇聚技术(IEEE 802.3ad)实现两个线路端口的捆绑。

本实施例中的远程呈现会议系统由于增加了网络交换单元305，因此，各 会议终端可以通过网络交换单元305与外部网络连接，而网络交换单元305 只要在有一条线路与外部网络进行通信即可正常工作，因此，在本实施例中， 在提高线路可靠性的同时，不会造成线路过多的情况。

实施例四

中控子系统故障将导致整个系统彻底不可用，在本实施例中，针对中控 子系统做一定的改进。为了提高中控子系统的可靠性，可以增加控制单元的 个数，如图8所示的远程呈现会议系统与图7所示的远程呈现会议系统相比， 控制单元的个数变成了两个，分别为控制单元3041和控制单元3042，控制单 元3041和控制单元3042除了图中示出的分别连接到影音交换单元302外， 还连接到各会议终端3011、3012、3013、3014，并可选的连接到各影音末端 设备3031、3032、3033以进行集中的控制，图8中没有画出这部分连接关系。

控制单元3041、3042与被控设备之间可以通过各种通信链路进行连接(如 以太网、RS232等)，本实施例中以以太网为例进行说明。

在本实施例中，控制单元3041和控制单元3042可以分为主备用控制单 元，例如，控制单元3041为主用控制单元，控制单元3042为备用控制单元， 主备用控制单元均通过以太网交换机与各会议终端设备建立连接，主备用控 制单元间也通过以太网接口通信，在主用控制单元3041故障时，激活备用控 制单元3042，备用控制单元3042在被激活后通知各被控设备，对各被控设备 进行控制。

备用控制单元3042确定主用控制单元3041故障的方法可以包括以下两 种：

一、主用控制单元3041检测自身是否故障，并在检测到自身故障时，向 备用控制单元3042发送切换指令，备用控制单元3042在接收到该切换指令 时确定主用控制单元3041故障。

二、主用控制单元3041定时向备用控制单元3042发送心跳信号(握手 信号)，备用控制单元在3042一定时间内未收到主用控制单元3041的心跳信 号时，确定主用控制单元3041故障。

在具体实现时，可以同时应用上述两种确定主用控制单元故障的方法， 在同时应用上述两种方法的情况下，备用控制单元3042在接收到该切换指令 时或者在一定时间内未收到主用控制单元3041的心跳信号时都确定主用控制 单元3041故障。

在本实施例中，若各被控设备支持多个控制单元的连接管理，则两个控 制单元可同时对各被控设备进行控制，这样一个控制单元故障也不会影响另 外一个控制单元继续控制，这样，控制单元3041和控制单元3042实现了中 控系统的并联可靠性模型。

现在对图8所示的远程呈现会议系统的可靠性进行分析，假设网络交换 单元305和影音交换单元302可靠，会议终端及其相应软件分别构成可靠性 3/4表决子系统，网络交换单元305与外部网络之间的线路为并联的两条线路， 两个控制单元为并联的关系，显示器、摄像机、扬声器、麦克风的数量均为3， 且相互是并联的关系。则各子系统的可靠度分配如表4所示：

表4

会议终端子系统(子系统1)和会议终端软件子系统(子系统7)可靠度 分别为：

$R_1\left(t\right)=\underset{i=k}{\overset{n}{\Sigma }}{C}_n^i{R}^i\left(t\right){[1-R\left(t\right)]}^{n-i}=4R^3\left(t\right)[1-R\left(t\right)]+R^4\left(t\right)=4R^3\left(t\right)-3R^4\left(t\right)---\left(8\right)$

$=4\times e^{-3\times {10}^{-4}t}-3\times e^{-4\times {10}^{-4}t}$

$R_7\left(t\right)=\underset{i=k}{\overset{n}{\Sigma }}{C}_n^i{R}^i\left(t\right){[1-R\left(t\right)]}^{n-i}=4R^3\left(t\right)[1-R\left(t\right)]+R^4\left(t\right)=4R^3\left(t\right)-3R^4\left(t\right)---\left(9\right)$

$=4\times {\left(0.999\right)}^3-3\times {\left(0.999\right)}^4=0.999994$

子系统2～6的可靠度为：

$R_{2-6}\left(t\right)=\underset{i=2}{\overset{6}{\Pi }}{R}_i\left(t\right)={(e^{-\frac{1}{3}{10}^{-4}t}\times e^{-\frac{1}{3}{10}^{-4}t}\times e^{-\frac{1}{6}{10}^{-4}t}\times e^{-\frac{1}{6}{10}^{-4}t})}^3\times [1-{(1-e^{-\frac{1}{2}{10}^{-4}t})}^2]$

$=2\times e^{-3.5\times {10}^{-4}t}-e^{-4\times {10}^{-4}t}---\left(10\right)$

子系统8可靠度为：

R₈(t)＝1-[1-R(t)]²＝1-(1-0.995)²＝0.999975        (11)

整个系统可靠度为：

$R_s\left(t\right)=\underset{i=1}{\overset{8}{\Pi }}{R}_i\left(t\right)=R_1\left(t\right)R_{2-6}\left(t\right)\times R_7\left(t\right)\times R_8\left(t\right)$

$=(4\times e^{-3\times {10}^{-4}t}-3\times e^{-4\times {10}^{-4}t})\times (2\times e^{-3.5\times {10}^{-4}t}-e^{-4\times {10}^{-4}t})\times 0.999994\times 0.999975$

$=0.999969\times (8\times e^{-6.5\times {10}^{-4}t}-4\times e^{-7\times {10}^{-4}t}-6\times e^{-7.5\times {10}^{-4}t}+3\times e^{-8\times {10}^{-4}t})---\left(12\right)$

不难计算出整个系统的MTBF为：

可以看出，本实施例的远程呈现会议系统的MTBF相对现有技术中的远 程呈现会议系统的MTBF(63天)来说，提高了55％。本实施例的远程呈现 会议系统的可靠度与现有技术中的远程呈现会议系统的可靠度的对比如表5 所示：

表5

  第X天   10   20   40   63   80   98   160   现有技术可靠   0.84   072   0.53   0.37   028   0.21   0.08   本实施例可靠   度   0.93   0.85   0.71   0.57   0.48   0.39   0.19

可以看出，现有技术中的远程呈现会议系统，在连续工作40天后，系统 可靠度降低到53％，而本实施例的远程呈现会议系统在连续工作80天后可靠 度才降低到48％。

在非连续开机使用的情况下，假设每天开机4小时，每月开机16天，本 实施例的远程呈现会议系统的可靠度与现有技术中的远程呈现会议系统的可 靠度的对比如表6所示：

表6

  第X月末   1   4   8   12   16   20   24   28   32   36   40   现有技术可靠   度   0.94   0.83   0.70   0.60   0.50   0.43   0.36   0.31   0.26   0.22   0.19   本实施例可靠   度   0.98   0.92   0.85   0.77   0.70   0.63   0.56   0.51   0.45   0.40   0.36   可靠度提升   4％   11％   20％   29％   38％   47％   56％   65％   74％   83％   91％

可以看出，本实施例的远程呈现会议系统的可靠度与现有技术中的远程 呈现会议系统的可靠度相比，在每个月末都提升，且时间越长，本实施例的 远程呈现会议系统的可靠度的提升幅度也越大。且如表6所示，本实施例的 远程呈现会议系统在使用28个月后可靠度才降低到51％，可以满足一般使用 要求。

图9为本实施例的远程呈现会议系统的可靠度与现有技术中的远程呈现 会议系统的可靠度的对比图，其中，优化前可靠度即现有技术中的远程呈现 会议系统的可靠度，优化后可靠度即为本实施例的远程呈现会议系统的可靠 度，可以看出，在12个月后，优化后的可靠度基本比优化前高出0.2，在生 命周期的后期这种优势则表现非常明显，相对提高基本上达到了1倍(如40 个月时提高了91％)。

实施例五

经过上述实施例中的优化后，远程呈现会议系统的可靠度已经有了很大 提高，但是和传统的单设备会议电视系统比还是有差距，表7示出了图8所 示的远程呈现会议系统中各子系统的可靠度：

表7

  第X天   10   20   40   60   80   100   160   200   会议终端子系统   0.996732   0.98763   0.955652   0.91041   0.85675   0.79833   0.618295   0.50789   显示子系统   0.976286   0.953134   0.908464   0.865888   0.825307   0.786628   0.681131   0.618783   摄像子系统   0.976286   0.953134   0.908464   0.865888   0.825307   0.786628   0.681131   0.618783   扬声器子系统   0.988072   0.976286   0.953134   0.930531   0.908464   0.88692   0.825307   0.786628   麦克风子系统   0.988072   0.976286   0.953134   0.930531   0.908464   0.88692   0.825307   0.786628   中控子系统   0.999858   0.999438   0.997804   0.995174   0.991621   0.987213   0.969482   0.954472   会议终端软件子   系统   0.999994   0.999994   0.999994   0.999994   0.999994   0.999994   0.999994   0.999994   线路子系统   0.999975   0.999975   0.999975   0.999975   0.999975   0.999975   0.999975   0.999975   系统(总计)   0.927329   0.85467   0.714915   0.588176   0.477565   0.383608   0.189415   0.114851

对比表7和表2可以看出，经过前面的优化，虽然会议终端子系统可靠 度已经有很大提升，但仍然是系统中可靠度较低的子系统，另外，就是显示 和摄像子系统可靠度低，扬声器和麦克风子系统都有进一步提高的空间。

为了进一步提高会议终端子系统的可靠度，在具体实现时，可以配置多 个备用会议终端，例如，将会议终端子系统进一步增加冗余，形成k/n(k＝3， n＝5)表决子系统，则终端子系统可靠度变为：

$R_1\left(t\right)=\underset{i=k}{\overset{n}{\Sigma }}{C}_n^i{R}^i\left(t\right){[1-R\left(t\right)]}^{n-i}=10R^3\left(t\right)-15R^4\left(t\right)+6R^5\left(t\right)$

$=10\times e^{-3\times {10}^{-4}t}-15\times e^{-4\times {10}^{-4}t}+6\times e^{-5\times {10}^{-4}t}---\left(14\right)$

容易计算出相应的终端子系统MTBF约为7833小时，能够更好地满足使 用要求。

实施例六

在本实施例中，针对摄像子系统做一定的改进。

在影音末端设备中包括至少一个视频采集末端设备，作为主用视频采集 末端设备，还增加视频采集末端处理单元和至少一个备用视频采集末端设备； 视频采集末端处理单元可以在某个主用视频采集末端设备发生故障时，控制 备用视频采集末端设备和未发生故障的视频采集末端设备到工作位置；控制 单元可以激活备用视频采集末端设备，并根据当前各视频采集末端设备的位 置指示影音交换单元302将各视频采集末端设备采集到的视频信号切换到相 应的会议终端。

例如，原有系统中水平放置3台摄像机，为提高可靠性，可采用4台摄 像机，在水平360度范围内均匀布置，且分别与旋转机构连接，当其中一台 摄像机故障后，通过旋转机构旋转，使得无故障的3台摄像机旋转到工作位 置正常工作。具体可如图10所示，1001～1004为4台摄像机，通过旋转机构 连接到电机1005(含传动装置)，正常情况下摄像机1001、1002、1003工作， 即正常情况下摄像机1001、1002、1003所在位置为工作位置，当其中一台摄 像机，例如1003故障后，视频采集末端处理单元控制旋转机构旋转从而控制 摄像子系统旋转(电机1005旋转带动旋转机构旋转)，使得故障摄像机1003 旋转到原摄像机1004的位置(故障位置)，则原摄像机1001、1002、1003 位置(工作位置)变为无故障摄像机1001、1002、1004。同时控制单元控制 影音交换单元302将与位置对应的摄像机视频信号切换到对应的会议终端。

假设切换机构可靠，则上述摄像机子系统构成3/4表决子系统，其可靠度 为：

$R_3\left(t\right)=\underset{i=k}{\overset{n}{\Sigma }}{C}_n^i{R}^i\left(t\right){[1-R\left(t\right)]}^{n-i}=4R^3\left(t\right)[1-R\left(t\right)]+R^4\left(t\right)=4R^3\left(t\right)-3R^4\left(t\right)$

$=4\times {\left(e^{-\frac{1}{3}\times {10}^{-4}t}\right)}^3-3\times {\left(e^{-\frac{1}{3}\times {10}^{-4}t}\right)}^4=4\times e^{-{10}^{-4}t}-3\times e^{-\frac{4}{3}\times {10}^{-4}t}---\left(15\right)$

原有摄像子系统MTBF为M₃＝3×10⁴/3＝10⁴(小时)，容易计算出新的摄像 子系统的MTBF为由于摄像子系统的 MTBF提高了，因此远程呈现会议系统的可靠性也随之提高，这里不再给出 系统可靠性的计算结果。

实施例七

在本实施例中，针对显示子系统做一定的改进，对于显示器也可以形成 k/n表决系统。本实施例中的影音末端设备中包括至少一个视频输出末端设备， 作为主用视频输出末端设备，还包括视频输出末端处理单元和至少一个备用 视频输出末端设备；视频输出末端处理单元可以在有主用视频输出末端设备 发生故障时，控制备用视频输出末端设备的位置，使其代替发生故障的视频 输出末端设备；控制单元可以激活备用视频输出末端设备，并指示影音交换 单元302将输出给发生故障的视频输出末端设备的视频信号输出给备用视频 输出末端设备。

以采用投影方式为例进行说明，如图11所示，投影仪1101、1102、1103 水平放置。图12为实现对投影仪1102的替换的示意图。如图12所示，当投 影仪1102故障后，投影仪1104和镜面1105旋转到投影仪1102的上方(绕 轴1106旋转)，形成如图12所示的位置，这时，镜面1105对投影仪1102 形成遮挡，投影仪1104发出的光经过镜面1105反射后投影到投影1102对应 的投影幕上，位置也恰好等价于投影仪1102的位置。类似，当投影仪1101 或1103故障时，只需要旋转到相应的位置，就可以替代1101或1103，旋转 机构与摄像机的旋转机构类似。为了避免用户看到备份投影仪1104，最好将 投影仪1104设计为背投方式。

显示子系统的可靠度提高与摄像子系统类似(都是3/4表决子系统)，系 统可靠度相应提高。

摄像子系统也可以按照投影子系统的机构进行设计，只需要将投影仪替 换为摄像机即可。当然显示子系统也可以参照前面的摄像子系统机构设计， 只是由于显示子系统系统相对体积较大，整体进行移动不便。

实施例八

在本实施例中，针对麦克风子系统和扬声器子系统做一定的改进。

为进一步提高可靠性，可以将多个麦克风替换为阵列麦克风，并对阵列 麦克风配置冗余，这样假设单个阵列麦克风的MTBF为4万小时，则2组并 联阵列麦克风构成的麦克风子系统可靠度变为：

$R_6\left(t\right)=1-{[1-R\left(t\right)]}^2=1-{(1-e^{-\frac{1}{4}\times {10}^{-4}t})}^2=2e^{-\frac{1}{4}\times {10}^{-4}t}-e^{-\frac{1}{2}\times {10}^{-4}t}---\left(16\right)$

现有技术中麦克风子系统MTBF为M₆＝6×10⁴/3＝2×10⁴(小时)，而本实施 例中的麦克风子系统的MTBF为M′₆＝(2×4-2)×10⁴＝6×10⁴(小时)。由于麦克风 子系统的可靠性提高了，因此，整个系统的可靠性也随之提高，这里不再单 独给出系统可靠性的计算结果。

同样，将多个扬声器替换为阵列扬声器系统，并对阵列扬声器进行冗余， 可以提高扬声器子系统的可靠度，进而提高系统可靠度。

以上对麦克风和扬声器的冗余均可以采用主备用负荷分担的方式，在主 备用负荷分担方式下，实际上增强了拾音或重放效果。

通过上述实施例一至八的优化，本发明实施例中的远程呈现会议系统的 可靠度与传统单终端会议系统的可靠度的对比如图13所示，从图13中可以 看出，如果以可靠度降落到50％为下限，现有技术中的远程呈现系统只能持 续工作40天左右，经过实施例一至四优化后的远程呈现系统可以持续工作到 80天，经过实施例一至八优化后的系统可以持续工作到200多天，而传统会 议电视系统也只能工作160天左右，本发明实施例中的远程呈现会议系统的 可靠度已经超过传统单终端会议系统的可靠度。经实施例一至八优化后的系 统还有一个优势，在前期其可靠度高，衰减较慢，后期可靠度低，这正是我 们所希望的，和传统会议电视系统比，在大概持续工作360天左右后(按照 每月开机16天，每天开机4小时计算，已经工作超过11年)，经过实施例一 至八优化后的系统其可靠度才低于传统会议电视系统，这时设备基本已经废 弃。

在具体实现时，影音交换单元302、网络交换单元305可以内置到会议终 端中，影音交换单元302、网络交换单元305也可以合并为一台设备。线路子 系统和会议终端子系统、中控子系统的切换在具体实现时也可以由人工控制 进行。并且，实施例一至实施例八中的技术方案可以单独或者任意组合来实 现。

实施例九

本实施例中的远程呈现会议的控制装置如图14所示，应用于包括多个会 议终端的远程呈现会议系统中，该控制装置可以与实施例一对应，包括影音 交换单元302和控制单元304，其中，

所述影音交换单元302，用于将所述本地采集到的音频和/或视频信号输 出给所述会议终端，并接收所述会议终端输出的信号发送给影音末端设备， 且根据所述控制单元304的指示进行音频和/或视频信号的切换；

所述控制单元304，用于指示所述影音交换单元302将发生故障的会议终 端上的信号切换到未发生故障的会议终端。

进一步地，该装置可以与实施例二对应，该多个会议终端中包括备用会 议终端，所述控制单元304在确定有会议终端故障时，激活所述备用会议终 端，并指示所述影音交换单元302将发生故障的会议终端的音频和/或视频信 号切换到所述备用会议终端。

上述控制单元304还可以用于在确定有会议终端故障时，利用发生故障 的会议终端的配置信息对所述备用会议终端进行配置。

进一步地，该装置可以与实施例四对应，该装置中至少包括两个控制单 元，其中至少一个控制单元为主用控制单元，至少一个控制单元为备用控制 单元，所述主用控制单元检测到自身故障时，激活所述备用控制单元；

或者，所述备用控制单元在设定时间内未接收到所述主用控制单元的心 跳信号时，激活所述备用控制单元。

实施例十

本实施例中的远程呈现会议的控制方法，应用于包括多个会议终端的远 程呈现会议系统中，如图15所示，包括以下步骤：

步骤S1501，检测会议终端是否故障，并在确定会议终端故障时，进行步 骤S1502，否则返回步骤S1501继续检测；

步骤S1502，将发生故障的会议终端上的信号切换到未发生故障的会议终 端。

进一步地，该方法可以与实施例二对应，若该多个会议终端中包括备用 会议终端，则在确定所述会议终端故障时，还包括激活所述备用会议终端； 所述将发生故障的会议终端上的信号切换到未发生故障的会议终端具体为将 发生故障的会议终端上的信号切换到所述备用会议终端上。

在该方法中，在将发生故障的会议终端上的信号切换到所述备用会议终 端上之前，还利用发生故障的会议终端的配置信息对所述备用会议终端进行 配置。

在本实施例中的远程呈现会议的控制方法中检测会议终端是否故障的方 法可以为：

接收所述会议终端发送的心跳信号，若在设定时长内未接收到所述心跳 信号，则确定所述会议终端故障；

和/或

在接收到所述会议终端发送的切换请求时确定所述会议终端故障，所述 切换请求为所述会议终端在检测出自身故障时发送的。

综上所述，由于本发明实施例中的远程呈现会议系统增加了影音交换单 元302，该影音交换单元302可以控制任意视音频信号的交叉连接，因此，在 控制单元确定某个会议终端故障时，可以指示影音交换单元302将发生故障 的会议终端上的信号切换到未发生故障的会议终端，从而保障整个远程呈现 会议系统的正常工作。可以看出，本实施例中的远程呈现会议系统与现有技 术中的远程呈现会议系统相比，具有更好的可靠度。进一步地，通过对远程 呈现会议系统中的各个子系统都进行优化，使得各个子系统的可靠度都得到 提高，从而使得整个远程呈现会议系统具有了更好的可靠度，可以提高客户 满意度，降低维修成本。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本 发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要 求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。