淺談現(xiàn)代云視頻會議系統(tǒng)的關鍵技術

李士波 孫鳳 張艷

中通服咨詢設計研究院有限公司

0 引言

隨著科技的進步，生活節(jié)奏的加快，傳統(tǒng)會議模式的弊端已漸漸凸顯，而視頻會議的出現(xiàn)為我們的工作和學習帶來了極大的便利。

視頻會議系統(tǒng)主要有“MCU+專線+端”模式和“云+端”模式兩種，云計算技術的深度發(fā)展，強有力地助推了云視頻會議的發(fā)展，分布式與可視化技術的應用，不僅大大降低建設及人員成本，而且還兼顧可擴展性好、可維護性好、操作便捷的特點，支持多場景應用、多終端接入。

分布式架構是基于網(wǎng)絡交換架構的并行數(shù)據(jù)傳輸與節(jié)點化、分散化處理的控制系統(tǒng)，優(yōu)點眾多，功能強大，適用于眾多會議場所，資源可以共享，能把數(shù)據(jù)放在最適合運行的設備上，不用擔心系統(tǒng)擴展和系統(tǒng)龐大給會議系統(tǒng)帶來壓力。

而可視化管理系統(tǒng)整合視頻監(jiān)控圖像，音視頻實時通訊，文件上傳管理的綜合應用系統(tǒng)，給人們提供了直觀、快速的工具，無論是在指揮中心，還是通過移動設備，通過可視化管理系統(tǒng)可實時了解前端現(xiàn)場的情況，并進行指揮調(diào)度，可視化管理系統(tǒng)將遠程管理推向全面可視化時代。

1 系統(tǒng)簡介

云視頻會議系統(tǒng)是建立于互聯(lián)網(wǎng)架構上的一款視頻通信服務，能夠為客戶提供音頻、視頻、錄像、即時通信等多種服務，可為用戶提供全場景的“云+端”整體解決方案。如圖1所示。

圖1 云視頻會議系統(tǒng)架構

2 系統(tǒng)建設意義

2.1 大大節(jié)省了成本

通過網(wǎng)絡視頻會議能夠隨時召開會議，清晰地傳遞會議信息、會議精神，大大降低了差旅成本，并提高了工作效率。系統(tǒng)采取云端租用的方式，企業(yè)無需自檢平臺，更不需支付平臺維護的費用，只需支付低廉的接入服務費即可。

2.2 助力企業(yè)信息化、數(shù)字化轉(zhuǎn)型

視頻會議系統(tǒng)可以幫助廣大企事業(yè)單位在部門溝通、遠程會商、遠程教育及業(yè)務拓展等方面提高效率，為企業(yè)信息化升級打好基礎，助力企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型！

2.3 多終端、多場景、隨時隨地召開會議

系統(tǒng)支持辦公電腦、筆記本、手機、平板等多終端接入，只要具有接入授權（license），可隨時發(fā)起或召開會議，不受任何時間、空間的限制，讓企業(yè)實現(xiàn)即時溝通，大大地提高了工作效率。

3 系統(tǒng)的關鍵技術

為了確保召開視頻會議的時候，實時真實地展現(xiàn)各個會場情況，音視頻媒體處理技術及顯示必不可少，而音視頻編解碼技術、網(wǎng)絡適應性技術及媒體安全技術已相對成熟，本文中不再贅述，為了滿足新時代人們對工作效率越來越高的要求，分布式技術與可視化技術得到了廣泛應用。

3.1 分布式架構

分布式傳輸系統(tǒng)由分布式輸入節(jié)點處理器、分布式輸出節(jié)點處理器和交換系統(tǒng)組成。信號通過分布式傳輸系統(tǒng)的輸入、輸出節(jié)點連接至各自的交換機，通過網(wǎng)絡實現(xiàn)信號之間的傳輸與調(diào)取。

系統(tǒng)將各會場的音視頻信號源進行數(shù)字化處理，使用高清輸入輸出節(jié)點輸入到局域網(wǎng)系統(tǒng)，用戶可以在所有連接輸出節(jié)點的顯示設備上選擇會議室內(nèi)的音視頻節(jié)目資源來播放。架構如圖2所示。

圖2 分布式系統(tǒng)拓撲圖

相較于傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構，本架構具備如下幾個顯著優(yōu)點：

（1）傳輸和管理節(jié)點少，故障幾率低

傳統(tǒng)架構以中控矩陣為控制核心，外來信號需要經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換后才可進入核心矩陣，如果房間較多，分布較散，核心矩陣的輸出還需要經(jīng)過信號延長才可以輸出到各個分控矩陣，然后輸出到圖像處理器和調(diào)音臺等音視頻設備，這一過程外來信號需要經(jīng)過多個技術傳輸和管理環(huán)節(jié)，故障幾率很高。

而分布式架構中，外來信號只需經(jīng)過分布式輸入節(jié)點處理器，將信號轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡數(shù)字信號，再經(jīng)網(wǎng)絡交換系統(tǒng)連接到輸出節(jié)點處理器即可完成信號傳喚和傳輸，傳輸和管理節(jié)點少，大大降低了故障幾率。

（2）節(jié)點故障影響面小

傳統(tǒng)架構中，中心依賴性太強，一旦中控矩陣發(fā)生故障或者癱瘓，整個會議系統(tǒng)將完全崩潰，影響面很大，風險較高。

分布式架構中，做到了去中心化、平行對等，任何一個節(jié)點發(fā)生故障都不會影響其他節(jié)點的正常使用，節(jié)點故障的影響面很小，可靠性很高。

（3）交換機工作更為安全穩(wěn)定

傳統(tǒng)架構中，信令與數(shù)據(jù)分開傳輸，接口復雜，丟包情況較為頻繁，音視頻流暢度不能得到有力保障，存在不穩(wěn)定性。

分布式架構中，采用網(wǎng)絡交換機組網(wǎng)，信號全部轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號進行傳輸，穩(wěn)定性高，網(wǎng)絡自適應能力很強，能很好地保障音視頻的流暢度。

3.2 可視化技術

音視頻系統(tǒng)設備多，管理復雜，當決策者下達指令時，往往需要多人操作，如音頻、視頻、業(yè)務系統(tǒng)組合，需要多人切換操作?？梢暬芾砥脚_的出現(xiàn)解決了這個問題，它把各個音視頻等子系統(tǒng)的操作歸屬在一個平臺上，利用觸摸技術和人機軟件界面，把大屏幕顯示系統(tǒng)、音響擴聲系統(tǒng)、視頻會商系統(tǒng)、環(huán)境燈光系統(tǒng)集成在一個平臺上操作，運用矢量可視化的界面可完成直觀可視音視頻資源調(diào)度，環(huán)境資源集中化控制等，解決了要素繁多，信號繁多，設備參數(shù)復雜與抽象，專業(yè)操控人力資源稀缺等問題。做到全方位無縫人機協(xié)作，全力打造節(jié)約、友好、可視化的調(diào)度管理系統(tǒng)，為決策者提供了快速、準確、高效、實時的分析決策系統(tǒng)支持，極大地提高了工作效率。如圖3所示。

圖3 可視化系統(tǒng)架構圖

根據(jù)架構圖可知，可視化技術有以下幾個顯著優(yōu)點：

（1）系統(tǒng)可將不同地點、場所的信號進行互聯(lián)互通，實現(xiàn)多區(qū)域分布式集中管理，系統(tǒng)擴展靈活方便。

（2）系統(tǒng)通過搭配環(huán)境控制主機，可實現(xiàn)高效便捷的環(huán)境控制管理功能，可對燈光、窗簾、空調(diào)等進行遠程可視化管理，豐富全面的狀態(tài)監(jiān)測，操控便捷。

（3）簡潔直觀的音頻控制界面，智能化遠程控制和管理，方便、快捷，從而大大減少了工作人員的配置。

4.3 與VR技術的融合

現(xiàn)階段，VR技術大多應用在游戲、娛樂等場景，在教育、醫(yī)療、企業(yè)、軍事等領域還有待進一步開發(fā)，云視頻會議的輕捷化、便攜化獲得了各企事業(yè)單位的極大認可，在各領域也得到了廣泛應用，在場景的模擬，環(huán)境的感知方面還有很大的發(fā)展空間，一旦突破了硬件設施的束縛，VR技術+云視頻會議的落地應用必將成為可能，并極具商業(yè)價值。

4 與新技術融合的展望

4.1 與AI技術的融合

近些年，隨著AI技術的不斷發(fā)展，為用戶打造一個更加高效、更加智能的全視頻溝通環(huán)境成為了可能，用戶體驗更好、建設成本更低、溝通方式更加智能化。

4.2 與5G技術的融合

音頻、視頻的傳輸質(zhì)量取決于網(wǎng)絡，在4G時代，云視頻會議支持平板電腦、筆記本電腦等多終端入會，贏得了眾多用戶。

隨著5G網(wǎng)絡的發(fā)展，大帶寬、低時延的特性必將進一步助推云視頻會議的發(fā)展，5G的高速網(wǎng)絡讓人們體驗并享受到更高質(zhì)量的視頻通信，對硬件終端的要求也將進一步降低，5G正潛移默化地改變著人們的生活。

5 結(jié)束語

目前，分布式技術與可視化技術已廣泛應用于各行各業(yè)，隨著5G技術及云計算的不斷發(fā)展，人們對音視頻高清化的體驗要求也越來越高，各項技術也定會越來越成熟、完善，應用越來越廣泛。

隨著云計算的深度發(fā)展，云視頻會議與AI、5G、VR等新技術的疊加應用成為了可能，邁入云時代，不僅標志著應用技術的突破，還間接地推動了視頻會議系統(tǒng)音視頻算法應用，SaaS服務優(yōu)化和硬件創(chuàng)新，從而形成“云+端+服務”的新型模式，新技術的快速疊加也同步進入了新的時期。