貴州省氣象視頻會(huì)商保障體系構(gòu)建分析

李海峰，李 玨，譚海波，曹 華

(貴州省氣象信息中心，貴州 貴陽(yáng) 550002)

0 引言

會(huì)商是氣象部門(mén)進(jìn)行探討天氣的傳統(tǒng)方式。隨著網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字多媒體技術(shù)的發(fā)展，視頻多媒體會(huì)議取代電話會(huì)議已成為氣象會(huì)商的主要手段。氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)是氣象部門(mén)進(jìn)行行政會(huì)議、氣象會(huì)商、遠(yuǎn)程培訓(xùn)和業(yè)務(wù)交流、實(shí)時(shí)會(huì)議等業(yè)務(wù)活動(dòng)的信息交換平臺(tái)，是氣象業(yè)務(wù)進(jìn)行過(guò)程中的關(guān)鍵支撐系統(tǒng)[1]。會(huì)商系統(tǒng)作為氣象部門(mén)日常業(yè)務(wù)運(yùn)行的基本配置，具備使用頻率高、實(shí)時(shí)性要求高、可靠性要求高等“三高”特點(diǎn)。視頻會(huì)商系統(tǒng)是包括了多種設(shè)備、多種協(xié)議、多個(gè)節(jié)點(diǎn)和多個(gè)層級(jí)的復(fù)雜系統(tǒng)[2]。視頻會(huì)商系統(tǒng)要求各設(shè)備高度協(xié)調(diào)，有機(jī)組合，系統(tǒng)復(fù)雜性導(dǎo)致了會(huì)商保障工作的高難度，主要表現(xiàn)在多個(gè)硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)在協(xié)調(diào)過(guò)程中，某個(gè)或部分組件發(fā)生故障都會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。這類(lèi)故障易發(fā)生且難以迅速定位排除，與會(huì)商過(guò)程的高實(shí)時(shí)性要求不相適應(yīng)[3]。因此，構(gòu)建穩(wěn)定的氣象視頻會(huì)商保障體系，進(jìn)一步提高視頻會(huì)商保障服務(wù)能力是我省會(huì)商保障工作的重要課題。

1 視頻會(huì)商保障現(xiàn)狀分析

1.1 全省視頻會(huì)商系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

省氣象信息中心現(xiàn)有多套視頻會(huì)商系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行。一套基于華為產(chǎn)品，主要承擔(dān)了平時(shí)的全國(guó)視頻會(huì)商及重大天氣前的大會(huì)商，向中央臺(tái)匯報(bào)我省的天氣情況及預(yù)報(bào)意見(jiàn)，有時(shí)召開(kāi)一些政策解讀、學(xué)習(xí)和培訓(xùn)會(huì)議。另一套基于捷視飛通產(chǎn)品，主要用于平時(shí)全省的天氣會(huì)商、調(diào)度以及服務(wù)會(huì)商，當(dāng)遇重大天氣情況時(shí)，需要和地州聯(lián)系，聽(tīng)取地州的意見(jiàn)，以便省臺(tái)獲得更加全面準(zhǔn)確的信息，有時(shí)也會(huì)召開(kāi)一些省內(nèi)的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)或者行政會(huì)議。還有一套捷視飛通系統(tǒng)，主要用于全省應(yīng)急辦視頻會(huì)議。應(yīng)急辦的會(huì)商系統(tǒng)主要在汛期使用，接收省應(yīng)急辦的指揮調(diào)度，以及向省應(yīng)急辦匯報(bào)情況。

全省視頻會(huì)議系統(tǒng)采用省市縣三級(jí)架構(gòu)。第一級(jí)是省局的MCU節(jié)點(diǎn)，當(dāng)召開(kāi)全省視頻會(huì)商的時(shí)候，可以通過(guò)省局的MCU直接召集省局終端或者地市局終端進(jìn)入全省會(huì)商系統(tǒng)。第二級(jí)是各市州局的會(huì)商系統(tǒng)。第三級(jí)是省局和各市州以及下屬各區(qū)縣的終端節(jié)點(diǎn)，一般情況下一個(gè)終端對(duì)應(yīng)一個(gè)會(huì)場(chǎng)。各市州局需要召開(kāi)地市一級(jí)的視頻會(huì)商時(shí)，通過(guò)市級(jí)MCU召集區(qū)縣局終端，進(jìn)行視頻會(huì)商。

全省氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示：

圖1 貴州省氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)Fig.1 Guizhou Meteorological Video Conference System

1.2 省級(jí)視頻會(huì)商系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

全省氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)監(jiān)控業(yè)務(wù)平臺(tái)位于貴州省氣象局，業(yè)務(wù)平臺(tái)建立多媒體音視頻綜合控制系統(tǒng)、高清會(huì)商錄播系統(tǒng)，通過(guò)多媒體音視頻綜合控制系統(tǒng)對(duì)所有會(huì)議室和會(huì)商點(diǎn)統(tǒng)一調(diào)度和管理。

貴州省氣象局大院包含多個(gè)會(huì)議室，各個(gè)會(huì)議室和業(yè)務(wù)平臺(tái)分布在局大院的不同建筑及樓層，省級(jí)會(huì)商系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)音視頻數(shù)字化平臺(tái)為基礎(chǔ)，主控室為核心，各會(huì)議室采用基于標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)的分布式架構(gòu)，與管理中心實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享、交互，輕松分發(fā)數(shù)據(jù)且距離不受限制，不降低音視頻質(zhì)量，對(duì)省級(jí)會(huì)議進(jìn)行統(tǒng)一管理，具備靈活性和可擴(kuò)展性，滿足各會(huì)議室使用需求，保證會(huì)議的穩(wěn)定、有序。如圖2所示。

圖2 省級(jí)視頻會(huì)商系統(tǒng)連接示意圖Fig.2 Connection diagram of provincial video conference system

1.3 視頻會(huì)商調(diào)度系統(tǒng)

貴州省視頻會(huì)商調(diào)度系統(tǒng)采用分布式系統(tǒng)，主要特點(diǎn)是可以將各個(gè)會(huì)議室的音視頻信號(hào)統(tǒng)一管理，任意調(diào)度到其他會(huì)議室使用[4]。

該調(diào)度系統(tǒng)的音頻信號(hào)采用全數(shù)字化DSP技術(shù)，具有以下特點(diǎn)：

①精度高，環(huán)境適應(yīng)性好，信號(hào)穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)。

②接口簡(jiǎn)單，避免了復(fù)雜電氣特性帶來(lái)的信號(hào)問(wèn)題，數(shù)據(jù)流采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

③便于系統(tǒng)集成。

④數(shù)字化音頻信號(hào)相較于模擬處理信號(hào)具有更加強(qiáng)大靈活的功能。比如線性相位計(jì)算、多抽樣率處理、級(jí)聯(lián)，以及便于傳輸和存儲(chǔ)等。

⑤數(shù)字化音頻信號(hào)的兼容性較強(qiáng)，可用于低頻率信號(hào)，并且在音頻數(shù)據(jù)的再加工、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)化傳輸?shù)确矫婢哂袠O大優(yōu)勢(shì)。

各會(huì)議室的音頻信號(hào)互相連通，可以實(shí)現(xiàn)會(huì)議室之間聲音信號(hào)的交互。

各會(huì)議室采用中控集中管理，實(shí)現(xiàn)了一鍵開(kāi)關(guān)系統(tǒng)，信號(hào)切換的一鍵調(diào)取，方便了人員的操作，采用圖形化控制界面，操作更加直觀，簡(jiǎn)潔。

2 影響視頻會(huì)議效果的因素分析

在日常保障過(guò)程中，影響視頻會(huì)議效果的因素主要有以下幾個(gè)方面：

①管理因素：包括視頻會(huì)商保障制度建設(shè)、日常操作流程的規(guī)范等。制度因素是基礎(chǔ)，是視頻會(huì)商保障工作的前提。

②硬件因素：指話筒、音頻處理設(shè)備、攝像頭、終端等設(shè)備對(duì)視頻會(huì)議效果的影響，需要保證設(shè)備的正常運(yùn)行，信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定，對(duì)于嚴(yán)重故障的設(shè)備要及時(shí)更換，保障會(huì)商系統(tǒng)運(yùn)行。

③網(wǎng)絡(luò)因素：指網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定，不產(chǎn)生高延遲，丟包現(xiàn)象，并保證MCU的正常運(yùn)行。

④遠(yuǎn)端播放因素：指終端輸出的信號(hào)在各市縣會(huì)場(chǎng)能夠正常播放，音視頻播放設(shè)備正常運(yùn)行。

⑤人員因素：指維護(hù)人員是否在崗，操作是否正確及時(shí)，有無(wú)誤操作等。人員因素在一定程度上是管理因素的體現(xiàn)。

2.1 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量分析

由于省局內(nèi)各業(yè)務(wù)交叉，各類(lèi)數(shù)據(jù)混合，需要保證視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬，才能保證高清視頻信號(hào)傳輸不會(huì)延遲，丟包，保證畫(huà)面的連貫。在保證網(wǎng)絡(luò)帶寬的基礎(chǔ)上，我省采用的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)通過(guò)NTA流量管理模塊和組播技術(shù)提高了音視頻流的傳播效率。

2.2 會(huì)議調(diào)度系統(tǒng)分析

會(huì)議調(diào)度系統(tǒng)雖然采用了分布式統(tǒng)一管理，會(huì)議室內(nèi)實(shí)現(xiàn)了中控的一鍵開(kāi)關(guān)，但是設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題后調(diào)整較困難，需要維護(hù)人員具備較高的技術(shù)能力，同時(shí)一些高風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備需要配備備件，保證能在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行壞件的更換。

2.3 會(huì)議終端的問(wèn)題分析

貴州省會(huì)商終端已經(jīng)運(yùn)行了3 a時(shí)間，常見(jiàn)故障有以下幾種[5]：

①電源模塊故障導(dǎo)致終端無(wú)法開(kāi)機(jī)。

②軟件故障。造成終端啟動(dòng)不正常，出現(xiàn)不能入會(huì)等問(wèn)題。

③網(wǎng)絡(luò)或接口故障。造成終端顯示畫(huà)面黑屏或者花屏，也可能造成終端檢測(cè)不到輸入信號(hào)，以及音頻出現(xiàn)問(wèn)題。

④不合理設(shè)置。造成終端部分功能不能正常實(shí)現(xiàn)，對(duì)會(huì)議活動(dòng)造成影響。

總結(jié)貴州省氣象信息中心現(xiàn)有會(huì)商系統(tǒng)近3 a的故障情況如表1所示：

表1 近3 a視頻會(huì)商系統(tǒng)故障詳細(xì)情況Tab.1 fault details of video conference system in recently three years

故障主要集中在硬件方面，軟件及網(wǎng)絡(luò)故障較少。各類(lèi)硬件中，編碼解碼器是會(huì)商系統(tǒng)中配置數(shù)量最多，負(fù)荷較重的部件，屬于最常見(jiàn)的故障類(lèi)型。此外，中間件也會(huì)因使用時(shí)間較長(zhǎng)而發(fā)生老化現(xiàn)象，故障較多。

3 保障體系的建設(shè)

視頻會(huì)商是氣象部門(mén)開(kāi)展業(yè)務(wù)的重要手段，良好的保障為氣象業(yè)務(wù)的進(jìn)行提供了條件[5]。

3.1 省市縣三級(jí)保障體系

省級(jí)視頻會(huì)商保障體系如圖3所示：

圖3 省級(jí)視頻會(huì)商保障體系Fig.3 Provincial video conference security system

其中，由視頻會(huì)商系統(tǒng)使用部門(mén)提出使用時(shí)間、會(huì)場(chǎng)和其它要求(發(fā)言單位等)，然后通過(guò)主管部門(mén)通知視頻會(huì)商系統(tǒng)業(yè)務(wù)人員和視頻會(huì)商系統(tǒng)技術(shù)人員進(jìn)行會(huì)商保障。主管部門(mén)負(fù)責(zé)制度制定和視頻會(huì)商保障質(zhì)量評(píng)估，系統(tǒng)供應(yīng)商提供軟硬件故障處理和技術(shù)支持，貴州省氣象信息中心制定了《視頻會(huì)商系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理制度》和《視頻會(huì)議系統(tǒng)操作規(guī)范》作為開(kāi)展視頻會(huì)商保障工作的規(guī)范，為保障工作打好了制度基礎(chǔ)。

九個(gè)市州氣象局建立兩個(gè)高清會(huì)商點(diǎn)，用于同時(shí)召開(kāi)行政會(huì)議和業(yè)務(wù)會(huì)議，以及召開(kāi)本市州內(nèi)區(qū)縣局會(huì)議。全省各區(qū)縣建立一個(gè)高清會(huì)商點(diǎn)，用于參加全國(guó)、全省、本市州的行政會(huì)議和業(yè)務(wù)會(huì)。

3.2 運(yùn)維關(guān)鍵點(diǎn)分析

視頻會(huì)商的服務(wù)需要對(duì)會(huì)議全程進(jìn)行保障，往往需要現(xiàn)場(chǎng)處理問(wèn)題，才能保證會(huì)議正常進(jìn)行。因此，視頻會(huì)商的實(shí)時(shí)性特點(diǎn)對(duì)運(yùn)維保障人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和工作態(tài)度提出了更高的要求，主要包括以下3個(gè)階段：

3.2.1 會(huì)前階段 一是燈光。先打開(kāi)會(huì)場(chǎng)燈光，然后通過(guò)攝像頭觀察幾個(gè)主要畫(huà)面的效果，一般包括會(huì)場(chǎng)全景、主席臺(tái)全景及每個(gè)發(fā)言席特寫(xiě)，將這些畫(huà)面調(diào)整到最佳。二是音頻設(shè)備。主要包括音箱和話筒。連接好話筒，逐個(gè)進(jìn)行試音檢查，并根據(jù)分會(huì)場(chǎng)的情況，操作調(diào)音臺(tái)，調(diào)節(jié)音量到合適的狀態(tài)，既不過(guò)低也不過(guò)高。三是視頻設(shè)備。調(diào)整好攝像頭角度和焦距，所有鏡頭務(wù)必注意人物居中。四是現(xiàn)場(chǎng)其他設(shè)備。包括橫幅(會(huì)標(biāo))、攝像和錄音設(shè)備等，需要提前按照主辦方要求部署，并在會(huì)前打開(kāi)。五是會(huì)前測(cè)試。省局主會(huì)場(chǎng)要對(duì)在會(huì)上發(fā)言的單位進(jìn)行對(duì)話測(cè)試，以檢驗(yàn)主輔流和音頻的遠(yuǎn)程連接狀況，為會(huì)商做好準(zhǔn)備。

3.2.2 會(huì)中階段 一是鏡頭控制。鏡頭控制的一般規(guī)則是：先播放會(huì)場(chǎng)全景，待主席臺(tái)就座后，轉(zhuǎn)換為播放主席臺(tái)全景。講話時(shí)播放發(fā)言人鏡頭(特寫(xiě))。二是信號(hào)切換。信號(hào)切換要求操作人員“眼觀六路，耳聽(tīng)八方”。保障人員需要專(zhuān)心操作MCU、中控和終端，在會(huì)議進(jìn)程中，根據(jù)要求實(shí)時(shí)地通過(guò)音視頻矩陣實(shí)現(xiàn)會(huì)場(chǎng)不同信號(hào)的切換顯示，對(duì)本地、遠(yuǎn)程的不同信號(hào)進(jìn)行切換，顯示不同信號(hào)畫(huà)面，比如重大天氣會(huì)商過(guò)程中需要切換到部分市州局進(jìn)行發(fā)言，發(fā)言結(jié)束后切換到其它市州或切回省局等。三是控制MCU，實(shí)現(xiàn)會(huì)議信號(hào)的遠(yuǎn)程傳送，做到應(yīng)當(dāng)參會(huì)的會(huì)場(chǎng)保持全程在線，對(duì)掉線的分會(huì)場(chǎng)及時(shí)重呼。

3.2.3 會(huì)后階段 會(huì)后階段的主要工作，一是對(duì)會(huì)商中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行測(cè)試以便查明原因，二是關(guān)閉設(shè)備。會(huì)后各會(huì)場(chǎng)保障人員與省局就會(huì)議中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行測(cè)試檢查，共同查明原因，解決問(wèn)題。各市州分會(huì)場(chǎng)需要確認(rèn)一切正常，等待主會(huì)場(chǎng)與各分會(huì)場(chǎng)終端斷開(kāi)連接后，關(guān)閉相關(guān)設(shè)備離場(chǎng)。

除了以上3個(gè)步驟之外，還應(yīng)當(dāng)對(duì)全部會(huì)商系統(tǒng)進(jìn)行定期巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)解決故障和各類(lèi)隱患。貴州省氣象局至少每個(gè)月進(jìn)行一次全部系統(tǒng)巡檢，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決了大量故障，減輕了日常保障工作的壓力，取得了良好的效果。

4 結(jié)語(yǔ)

嚴(yán)格明確的制度、專(zhuān)業(yè)的保障人員和良好的日常運(yùn)維是做好視頻會(huì)商保障的關(guān)鍵。制度的建立和執(zhí)行是視頻會(huì)商系統(tǒng)良好運(yùn)行的第一重保障，為視頻會(huì)商保障體系的建立打好了基礎(chǔ)。視頻會(huì)商保障工作的特點(diǎn)要求保障人員具有責(zé)任心、過(guò)硬的專(zhuān)業(yè)技術(shù)和良好的協(xié)調(diào)溝通能力。良好的日常運(yùn)維可以大幅降低視頻會(huì)商系統(tǒng)的故障率，是視頻會(huì)商系統(tǒng)保障的基礎(chǔ)[6]。

表2 近3 a視頻會(huì)商保障情況統(tǒng)計(jì)(單位：%)Tab.2 The stastics of video conference guarantee recently three years(unit：%)

數(shù)據(jù)體現(xiàn)出，隨著時(shí)間增長(zhǎng)，系統(tǒng)設(shè)備故障率逐年升高，2019年甚至發(fā)生了一次核心部件(中控系統(tǒng))故障。但由于嚴(yán)格執(zhí)行會(huì)商保障體系的各項(xiàng)要求，做到了故障提前發(fā)現(xiàn)、提前排除，穩(wěn)定保障了各項(xiàng)會(huì)商的正常運(yùn)行。

貴州省氣象信息中心的視頻會(huì)商保障體系建立以來(lái)，為全省氣象業(yè)務(wù)的運(yùn)行提供了持續(xù)穩(wěn)定的支持，視頻會(huì)商保障工作取得了良好的成績(jī)。但也存在一些問(wèn)題，比如設(shè)備日趨老化，部分設(shè)備容易出現(xiàn)故障，以及華為系統(tǒng)和捷視飛通系統(tǒng)的兼容性問(wèn)題等等，需要在今后的工作中逐步改進(jìn)、解決。

致謝

首先感謝在省局這個(gè)平臺(tái)里，各位上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)的關(guān)照和支持，感謝我的指導(dǎo)老師汪華總工的悉心指導(dǎo)，也很感謝單位的伙伴們熱情的幫助和鼓勵(lì)！