5G時(shí)代的云視頻會(huì)議系統(tǒng)研究

蔣 耀，秦莎莎

（中國(guó)人民解放軍75841部隊(duì)，廣東 廣州 510500）

1 5G時(shí)代云視頻會(huì)議系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀分析

2019年6月，我國(guó)工信部正式發(fā)布5G商用牌照，支持5G網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)范圍內(nèi)大面積覆蓋，促使我國(guó)轉(zhuǎn)入5G技術(shù)高速發(fā)展階段。對(duì)于5G技術(shù)而言，其持續(xù)推動(dòng)多領(lǐng)域現(xiàn)有工作模式的改變，特別是在全要素生產(chǎn)率提升方面能夠發(fā)揮出更為理想的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，促使中高端協(xié)調(diào)發(fā)展模式逐步建立并得以落實(shí)。對(duì)于視頻會(huì)議系統(tǒng)而言，受到5G技術(shù)的影響，傳統(tǒng)會(huì)議模式也隨之發(fā)生明顯改變。

在5G時(shí)代背景下，云視頻會(huì)議系統(tǒng)在企業(yè)內(nèi)得到逐步普及應(yīng)用，用戶對(duì)該系統(tǒng)的功能要求也逐步增多?，F(xiàn)階段，云視頻會(huì)議系統(tǒng)的用戶量明顯增長(zhǎng)，利用相應(yīng)系統(tǒng)組織網(wǎng)絡(luò)虛擬會(huì)議更加常見(jiàn)，且在當(dāng)前已然發(fā)展成為異地辦公的常用商務(wù)協(xié)作模式。目前，云視頻會(huì)議系統(tǒng)逐步被應(yīng)用于多種復(fù)雜場(chǎng)景中，為更好滿足這樣的應(yīng)用需求，5G技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的綜合利用受到更多關(guān)注，云視頻會(huì)議系統(tǒng)的功能與技術(shù)升級(jí)速度明顯提升，程度也持續(xù)加深。

2 5G對(duì)視頻會(huì)議系統(tǒng)應(yīng)用的主要影響分析

2.1 推動(dòng)視頻會(huì)議個(gè)人化應(yīng)用增多

4G技術(shù)的普及性應(yīng)用，使我國(guó)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)迅速發(fā)展，而5G技術(shù)在當(dāng)前被視為移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)增長(zhǎng)的新動(dòng)力。隨著5G技術(shù)商用廣泛性的提升，云視頻會(huì)議等企業(yè)辦公軟件進(jìn)入移動(dòng)端市場(chǎng)并逐步得到更多關(guān)注與利用，有望發(fā)展為標(biāo)準(zhǔn)辦公配置[1]。在5G技術(shù)的支持下，基于云計(jì)算的大規(guī)模視頻虛擬會(huì)議室管理操作的簡(jiǎn)單程度明顯提升，云視頻虛擬會(huì)議系統(tǒng)的易用性增強(qiáng)且使用成本顯著下降。

就當(dāng)前的情況來(lái)看，企業(yè)視頻會(huì)議系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)會(huì)議室之間開(kāi)會(huì)需求的基本滿足，但是其部署靈活程度依然有著較為明顯的提升空間。對(duì)于云視頻會(huì)議系統(tǒng)而言，其應(yīng)用部署靈活性更強(qiáng)，且支持移動(dòng)端入會(huì)以及計(jì)算機(jī)端入會(huì)，但是用戶并沒(méi)有形成較強(qiáng)的使用習(xí)慣。同時(shí)，大規(guī)模的智能終端入會(huì)、桌面電腦入會(huì)需求尚未進(jìn)入成熟階段。對(duì)于5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，其擁有更大的網(wǎng)絡(luò)寬帶，能夠使強(qiáng)穩(wěn)定性的高清視頻通信成為現(xiàn)實(shí)，促使移動(dòng)終端入會(huì)模式、臺(tái)式電腦入會(huì)模式在云視頻會(huì)議中的使用量增多。逐步推動(dòng)更多用戶產(chǎn)生會(huì)議室終端、移動(dòng)終端、桌面電腦端入會(huì)的超融合需求，實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議個(gè)人化應(yīng)用增多。

2.2 優(yōu)化傳統(tǒng)MCU部署模式

在5G時(shí)代背景下，移動(dòng)帶寬高速低延時(shí)性能明顯，移動(dòng)終端入會(huì)質(zhì)量水平更高，使得桌面視頻溝通、移動(dòng)視頻溝通的普遍程度顯著提升。對(duì)于一個(gè)大型集團(tuán)企業(yè)而言，在視頻會(huì)議中，對(duì)于視頻的需求量極大，甚至可以達(dá)到千位數(shù)和萬(wàn)位數(shù)級(jí)別的規(guī)模。而在傳統(tǒng)的視頻會(huì)議部署中，集團(tuán)企業(yè)更多使用MUC中心部署模式，難以對(duì)視頻大量并發(fā)的實(shí)現(xiàn)提供有力支持，因此，必須要組織對(duì)集團(tuán)企業(yè)視頻會(huì)議部署的升級(jí)與優(yōu)化改良。云計(jì)算以及5G技術(shù)的應(yīng)用促使傳統(tǒng)集團(tuán)企業(yè)視頻會(huì)議的部署升級(jí)成為可能，多種新型架構(gòu)得以研發(fā)以及應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)MCU部署模式的替代。

2.3 SPU架構(gòu)的云視頻會(huì)議系統(tǒng)逐步取代硬件視頻會(huì)議系統(tǒng)

對(duì)于傳統(tǒng)的基于硬件搭建的會(huì)議系統(tǒng)而言，其搭建成本相對(duì)較高，且整個(gè)會(huì)議流程煩瑣，后期維護(hù)投入較大。同時(shí)，硬件視頻會(huì)議系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)與搭建期間需要對(duì)接各種設(shè)備的SDK來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此硬件視頻會(huì)議的滲透率低，只適合大型企業(yè)應(yīng)用。而在5G技術(shù)商用的背景下，云視頻級(jí)會(huì)議系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)性逐步顯現(xiàn)，在數(shù)據(jù)傳輸、處理、存儲(chǔ)方面均使用云服務(wù)器完成，相比于硬件視頻會(huì)議系統(tǒng)有著更大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。此時(shí)，用戶不需要投入更多的成本支出用于硬件以及軟件的安裝，在相應(yīng)會(huì)議平臺(tái)內(nèi)即可迅速組織遠(yuǎn)程會(huì)議。

3 5G時(shí)代的云視頻會(huì)議系統(tǒng)主要搭建思路分析

3.1 利用5G+云計(jì)算技術(shù)完成遠(yuǎn)程會(huì)議整體解決方案設(shè)計(jì)

在進(jìn)行云視頻會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，充分利用5G和云計(jì)算技術(shù)完成遠(yuǎn)程會(huì)議整體解決方案的構(gòu)建。這種基于5G+云計(jì)算技術(shù)的視頻云平臺(tái)可以細(xì)化為三大功能模塊，即有集中會(huì)議管理模塊、視頻云會(huì)議模塊、直播平臺(tái)，可以為用戶提供清晰度更高、延遲性更低的遠(yuǎn)程視頻會(huì)議服務(wù)。

3.2 系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)功能模塊的設(shè)計(jì)

3.2.1 集中會(huì)議管理模塊

該模塊內(nèi)包含的子單元主要有企業(yè)管理平臺(tái)、會(huì)議管理、業(yè)務(wù)管理、日志管理、通信錄、分級(jí)分權(quán)等，支持自主入會(huì)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻會(huì)議的自動(dòng)化、統(tǒng)一性管控，整合企業(yè)及下屬子公司的視頻會(huì)議資源，在真正意義上實(shí)現(xiàn)用戶資源、消息、應(yīng)用以及管控方面的統(tǒng)一。配合其他功能模塊的共同利用以及進(jìn)一步細(xì)化部署，能夠完成對(duì)所有視頻會(huì)議資源的靈活調(diào)度，促使視頻會(huì)議資源的集成統(tǒng)一成為現(xiàn)實(shí)[2]。

3.2.2 視頻云會(huì)議模塊

該模塊內(nèi)包含的子單元主要有接入服務(wù)、MCU管理、會(huì)議控制、信令控制等，依托互聯(lián)網(wǎng)App能夠靈活地完成入會(huì)與組會(huì)，保證300人可以在移動(dòng)端同時(shí)接入音視頻會(huì)議，并結(jié)合網(wǎng)關(guān)完成對(duì)傳統(tǒng)視頻會(huì)議資源、互聯(lián)網(wǎng)端會(huì)議資源的協(xié)同。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)與會(huì)議室視頻會(huì)議的有效聯(lián)通。

3.2.3 直播平臺(tái)

模塊內(nèi)包含的子單元主要有錄制服務(wù)管理、流媒體管理、視頻資料管理、CDN、直播服務(wù)、點(diǎn)播服務(wù)等，支持互聯(lián)網(wǎng)在線直播、短視頻的錄制與播放，用戶可以結(jié)合自己的現(xiàn)實(shí)需求，完成在線直播或是短視頻傳播，其能夠?yàn)槎囝I(lǐng)域工作的展開(kāi)提供支持，如企業(yè)文化宣傳、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程客服、服務(wù)產(chǎn)品推廣等。

3.3 分布式架構(gòu)的設(shè)置

應(yīng)用分布式架構(gòu)設(shè)置模式完成云視頻會(huì)議系統(tǒng)的搭建，能夠明顯減少傳輸與管理節(jié)點(diǎn)，使節(jié)點(diǎn)故障發(fā)生概率以及影響面隨之降低，支持傳輸過(guò)程的安全穩(wěn)定性提升，只有更大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。分布式傳輸架構(gòu)可以細(xì)化為交換系統(tǒng)、分布式輸出節(jié)點(diǎn)處理器、分布式輸入節(jié)點(diǎn)處理器這幾項(xiàng)結(jié)構(gòu)，在實(shí)際傳輸期間，信號(hào)通過(guò)分布式輸入節(jié)點(diǎn)以及輸出節(jié)點(diǎn)連接至各自的交換機(jī)，在網(wǎng)絡(luò)的支持下使信號(hào)之間的高效傳輸與調(diào)取成為現(xiàn)實(shí)。

3.4 可視化技術(shù)的引入

在云視頻會(huì)議系統(tǒng)中引入的音視頻系統(tǒng)設(shè)備相對(duì)多樣，且數(shù)量普遍保持在較高水平，相對(duì)應(yīng)的，其管理工作的復(fù)雜程較大。在用戶下達(dá)某項(xiàng)指令后，普遍需要多人操作[3]。為降低相應(yīng)操作管理復(fù)雜程度以及實(shí)際工作量，可以引入可視化管理平臺(tái)，在網(wǎng)絡(luò)的支持下，可視化管理平臺(tái)、分布式音頻系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)以及環(huán)境周邊控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)暢通連接，共同構(gòu)成可視化系統(tǒng)，為管理調(diào)度工作的高質(zhì)量展開(kāi)提供支持，協(xié)助用戶迅速、高效、準(zhǔn)確完成分析決策，提升整體工作效率。

3.5 配合更多技術(shù)以滿足更多需求

在5G應(yīng)用場(chǎng)景下，當(dāng)用戶端與系統(tǒng)后臺(tái)連接后，依托后臺(tái)編碼可以完成對(duì)對(duì)視頻環(huán)境的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，從而達(dá)到有效解決回音過(guò)大、噪音過(guò)大等問(wèn)題的效果；延時(shí)能夠低至毫秒級(jí)，結(jié)合先進(jìn)編碼技術(shù)的應(yīng)用，可以在相同畫(huà)質(zhì)條件下促使視頻節(jié)約更多的寬帶占比空間，拓展視頻的應(yīng)用場(chǎng)景，在更多垂直應(yīng)用場(chǎng)景中均能夠發(fā)揮出較好作用；視頻分辨率有所提升，支持遠(yuǎn)程精密作業(yè)的實(shí)施。

將VR技術(shù)、AI技術(shù)同時(shí)引入該云視頻會(huì)議系統(tǒng)內(nèi)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)更多業(yè)務(wù)需求的滿足。通過(guò)將VR技術(shù)應(yīng)用于云視頻會(huì)議系統(tǒng)，可以完成對(duì)更多場(chǎng)景的真實(shí)模擬與仿真構(gòu)建，促使云視頻會(huì)議系統(tǒng)能夠在醫(yī)療、軍事等更多領(lǐng)域內(nèi)得以利用[4]；通過(guò)將AI技術(shù)應(yīng)用于云視頻會(huì)議系統(tǒng)，可以為用戶構(gòu)建起更加智能的全視頻溝通環(huán)境，進(jìn)一步優(yōu)化用戶體驗(yàn)。

4 5G時(shí)代背景下云視頻會(huì)議系統(tǒng)的展望

4.1 接入方式的變更

5G技術(shù)的發(fā)展以及廣泛商用為云視頻會(huì)議系統(tǒng)帶來(lái)更多發(fā)展新機(jī)遇，能夠更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)終端、移動(dòng)計(jì)算機(jī)、會(huì)議室終端等大量接入云視頻會(huì)議系統(tǒng)的超融合現(xiàn)實(shí)需求的有效滿足。在5G技術(shù)的支持下，受到其超低延時(shí)性的影響，智能手機(jī)等移動(dòng)終端接入云視頻會(huì)議系統(tǒng)的成效能夠表現(xiàn)出明顯提升的發(fā)展趨勢(shì)，促使桌面視頻溝通的常見(jiàn)程度增高。同時(shí)，超高清的視頻效果以及高流暢性畫(huà)面也會(huì)使得用戶的云視頻會(huì)議系統(tǒng)使用感受進(jìn)一步增強(qiáng)。在當(dāng)前與未來(lái)的發(fā)展中，依托5G技術(shù)在云視頻會(huì)議系統(tǒng)中的深入性利用，大型企業(yè)對(duì)云視頻會(huì)議系統(tǒng)接入數(shù)量方面的新需求能夠得到更好滿足，支持上百名、甚至是成千上萬(wàn)名終端用戶同時(shí)接入云視頻會(huì)議系統(tǒng)中展開(kāi)遠(yuǎn)程會(huì)議[5]。

4.2 管理方式的變化

隨著5G技術(shù)普及應(yīng)用程度的持續(xù)性加深，云視頻虛擬會(huì)議室在企業(yè)內(nèi)的應(yīng)用普遍性顯著提升，逐步發(fā)展成為標(biāo)準(zhǔn)辦公配置，且企業(yè)內(nèi)的各個(gè)員工均可以結(jié)合后臺(tái)管理程序的應(yīng)用完成虛擬會(huì)議室管理。在5G技術(shù)的支持下，大規(guī)模的云視頻虛擬會(huì)議系統(tǒng)管理將成為可能，且相應(yīng)管理操作的簡(jiǎn)單性明顯、效率更高。

4.3 行業(yè)發(fā)展的變革

在多網(wǎng)絡(luò)融合的背景下，依托5G技術(shù)的深入性利用，能夠使更多企業(yè)用戶對(duì)云視頻會(huì)議系統(tǒng)的應(yīng)用積極性有所提升，傳統(tǒng)的實(shí)體會(huì)議場(chǎng)景將逐漸被云視頻虛擬會(huì)議場(chǎng)景所取代。對(duì)于5G技術(shù)而言，其具有超低延時(shí)性（延時(shí)低至1 ms）以及更快的傳輸速率（平均10 Gbps），將其引入云視頻會(huì)議系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)云視頻會(huì)議系統(tǒng)使用性能的強(qiáng)化，助推云視頻會(huì)議系統(tǒng)逐漸發(fā)展成為當(dāng)前與未來(lái)辦公的主流模式。

4.4 保密性需求的更好滿足

出于對(duì)會(huì)議安全性以及保密性的考慮，政府部門或是金融、銀行等集團(tuán)企業(yè)在部署云視頻會(huì)議系統(tǒng)時(shí)依舊會(huì)選用內(nèi)部部署MCU模式，但是會(huì)對(duì)相應(yīng)模式進(jìn)行一定程度的技術(shù)升級(jí)，以滿足更多的并發(fā)需求。在實(shí)踐中，普遍應(yīng)用MCU分布式架構(gòu)、水平級(jí)別級(jí)聯(lián)的部署模式，支持視頻大量并發(fā)的實(shí)現(xiàn)。對(duì)于MCU分布式架構(gòu)而言，其能夠?qū)诵腗CU的壓力進(jìn)行有效分擔(dān)，在分支內(nèi)部存在的大量視頻流并不需要依托總部MCU即可實(shí)現(xiàn)并發(fā)，使雙向視頻流的路徑減少。總體而言，依托云服務(wù)架構(gòu)模式的應(yīng)用以及內(nèi)部MCU硬件部署的優(yōu)化，配合5G技術(shù)的使用，能夠?qū)ζ髽I(yè)多模式融合的視頻會(huì)議需求進(jìn)行切實(shí)滿足，驅(qū)動(dòng)企業(yè)現(xiàn)有服務(wù)器資源的利用效率提升，為企業(yè)信息化建設(shè)的進(jìn)程加速與技術(shù)升級(jí)提供有力支持。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)階段云視頻會(huì)議系統(tǒng)逐步被應(yīng)用于多種復(fù)雜場(chǎng)景中，為更好地滿足這樣的應(yīng)用需求，5G技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的綜合利用受到更多關(guān)注。5G技術(shù)在云視頻會(huì)議系統(tǒng)中的利用將推動(dòng)視頻會(huì)議個(gè)人化應(yīng)用增多、優(yōu)化傳統(tǒng)MCU部署模式，驅(qū)動(dòng)云視頻會(huì)議系統(tǒng)的功能與技術(shù)升級(jí)速度明顯提升?！?/p>