李海峰，李 玨，譚海波，曹 華

(貴州省氣象信息中心，貴州 貴陽 550002)

0 引言

會商是氣象部門進行探討天氣的傳統(tǒng)方式。隨著網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字多媒體技術(shù)的發(fā)展，視頻多媒體會議取代電話會議已成為氣象會商的主要手段。氣象視頻會商系統(tǒng)是氣象部門進行行政會議、氣象會商、遠程培訓(xùn)和業(yè)務(wù)交流、實時會議等業(yè)務(wù)活動的信息交換平臺，是氣象業(yè)務(wù)進行過程中的關(guān)鍵支撐系統(tǒng)[1]。會商系統(tǒng)作為氣象部門日常業(yè)務(wù)運行的基本配置，具備使用頻率高、實時性要求高、可靠性要求高等“三高”特點。視頻會商系統(tǒng)是包括了多種設(shè)備、多種協(xié)議、多個節(jié)點和多個層級的復(fù)雜系統(tǒng)[2]。視頻會商系統(tǒng)要求各設(shè)備高度協(xié)調(diào)，有機組合，系統(tǒng)復(fù)雜性導(dǎo)致了會商保障工作的高難度，主要表現(xiàn)在多個硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)在協(xié)調(diào)過程中，某個或部分組件發(fā)生故障都會影響到整個系統(tǒng)的正常運行。這類故障易發(fā)生且難以迅速定位排除，與會商過程的高實時性要求不相適應(yīng)[3]。因此，構(gòu)建穩(wěn)定的氣象視頻會商保障體系，進一步提高視頻會商保障服務(wù)能力是我省會商保障工作的重要課題。

1 視頻會商保障現(xiàn)狀分析

1.1 全省視頻會商系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

省氣象信息中心現(xiàn)有多套視頻會商系統(tǒng)同時運行。一套基于華為產(chǎn)品，主要承擔(dān)了平時的全國視頻會商及重大天氣前的大會商，向中央臺匯報我省的天氣情況及預(yù)報意見，有時召開一些政策解讀、學(xué)習(xí)和培訓(xùn)會議。另一套基于捷視飛通產(chǎn)品，主要用于平時全省的天氣會商、調(diào)度以及服務(wù)會商，當遇重大天氣情況時，需要和地州聯(lián)系，聽取地州的意見，以便省臺獲得更加全面準確的信息，有時也會召開一些省內(nèi)的學(xué)習(xí)、培訓(xùn)或者行政會議。還有一套捷視飛通系統(tǒng)，主要用于全省應(yīng)急辦視頻會議。應(yīng)急辦的會商系統(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)急辦匯報情況。

全省視頻會議系統(tǒng)采用省市縣三級架構(gòu)。第一級是省局的MCU節(jié)點，當召開全省視頻會商的時候，可以通過省局的MCU直接召集省局終端或者地市局終端進入全省會商系統(tǒng)。第二級是各市州局的會商系統(tǒng)。第三級是省局和各市州以及下屬各區(qū)縣的終端節(jié)點，一般情況下一個終端對應(yīng)一個會場。各市州局需要召開地市一級的視頻會商時，通過市級MCU召集區(qū)縣局終端，進行視頻會商。

全省氣象視頻會商系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示：

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

1.2 省級視頻會商系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

全省氣象視頻會商系統(tǒng)監(jiān)控業(yè)務(wù)平臺位于貴州省氣象局，業(yè)務(wù)平臺建立多媒體音視頻綜合控制系統(tǒng)、高清會商錄播系統(tǒng)，通過多媒體音視頻綜合控制系統(tǒng)對所有會議室和會商點統(tǒng)一調(diào)度和管理。

貴州省氣象局大院包含多個會議室，各個會議室和業(yè)務(wù)平臺分布在局大院的不同建筑及樓層，省級會商系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)音視頻數(shù)字化平臺為基礎(chǔ)，主控室為核心，各會議室采用基于標準網(wǎng)絡(luò)的分布式架構(gòu)，與管理中心實現(xiàn)實時數(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，對省級會議進行統(tǒng)一管理，具備靈活性和可擴展性，滿足各會議室使用需求，保證會議的穩(wěn)定、有序。如圖2所示。

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

1.3 視頻會商調(diào)度系統(tǒng)

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

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

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

②接口簡單，避免了復(fù)雜電氣特性帶來的信號問題，數(shù)據(jù)流采用標準協(xié)議。

③便于系統(tǒng)集成。

④數(shù)字化音頻信號相較于模擬處理信號具有更加強大靈活的功能。比如線性相位計算、多抽樣率處理、級聯(lián)，以及便于傳輸和存儲等。

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

各會議室的音頻信號互相連通，可以實現(xiàn)會議室之間聲音信號的交互。

各會議室采用中控集中管理，實現(xiàn)了一鍵開關(guān)系統(tǒng)，信號切換的一鍵調(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，簡潔。

2 影響視頻會議效果的因素分析

在日常保障過程中，影響視頻會議效果的因素主要有以下幾個方面：

①管理因素：包括視頻會商保障制度建設(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)備對視頻會議效果的影響，需要保證設(shè)備的正常運行，信號傳輸?shù)姆€(wěn)定，對于嚴重故障的設(shè)備要及時更換，保障會商系統(tǒng)運行。

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的正常運行。

④遠端播放因素：指終端輸出的信號在各市縣會場能夠正常播放，音視頻播放設(shè)備正常運行。

⑤人員因素：指維護人員是否在崗，操作是否正確及時，有無誤操作等。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，各類數(shù)據(jù)混合，需要保證視頻會議網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬，才能保證高清視頻信號傳輸不會延遲，丟包，保證畫面的連貫。在保證網(wǎng)絡(luò)帶寬的基礎(chǔ)上，我省采用的獨立網(wǎng)絡(luò)通過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 會議調(diào)度系統(tǒng)分析

會議調(diào)度系統(tǒng)雖然采用了分布式統(tǒng)一管理，會議室內(nèi)實現(xiàn)了中控的一鍵開關(guān)，但是設(shè)備出現(xiàn)問題后調(diào)整較困難，需要維護人員具備較高的技術(shù)能力，同時一些高風(fēng)險的設(shè)備需要配備備件，保證能在第一時間內(nèi)進行壞件的更換。

2.3 會議終端的問題分析

貴州省會商終端已經(jīng)運行了3 a時間，常見故障有以下幾種[5]：

①電源模塊故障導(dǎo)致終端無法開機。

②軟件故障。造成終端啟動不正常，出現(xiàn)不能入會等問題。

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

④不合理設(shè)置。造成終端部分功能不能正常實現(xiàn)，對會議活動造成影響。

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

表1 近3 a視頻會商系統(tǒng)故障詳細情況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。各類硬件中，編碼解碼器是會商系統(tǒng)中配置數(shù)量最多，負荷較重的部件，屬于最常見的故障類型。此外，中間件也會因使用時間較長而發(fā)生老化現(xiàn)象，故障較多。

3 保障體系的建設(shè)

視頻會商是氣象部門開展業(yè)務(wù)的重要手段，良好的保障為氣象業(yè)務(wù)的進行提供了條件[5]。

3.1 省市縣三級保障體系

省級視頻會商保障體系如圖3所示：

圖3 省級視頻會商保障體系Fig.3 Provincial video conference security system

其中，由視頻會商系統(tǒng)使用部門提出使用時間、會場和其它要求(發(fā)言單位等)，然后通過主管部門通知視頻會商系統(tǒng)業(yè)務(wù)人員和視頻會商系統(tǒng)技術(shù)人員進行會商保障。主管部門負責(zé)制度制定和視頻會商保障質(zhì)量評估，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《視頻會商系統(tǒng)運行維護管理制度》和《視頻會議系統(tǒng)操作規(guī)范》作為開展視頻會商保障工作的規(guī)范，為保障工作打好了制度基礎(chǔ)。

九個市州氣象局建立兩個高清會商點，用于同時召開行政會議和業(yè)務(wù)會議，以及召開本市州內(nèi)區(qū)縣局會議。全省各區(qū)縣建立一個高清會商點，用于參加全國、全省、本市州的行政會議和業(yè)務(wù)會。

3.2 運維關(guān)鍵點分析

視頻會商的服務(wù)需要對會議全程進行保障，往往需要現(xiàn)場處理問題，才能保證會議正常進行。因此，視頻會商的實時性特點對運維保障人員的專業(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個階段：

3.2.1 會前階段 一是燈光。先打開會場燈光，然后通過攝像頭觀察幾個主要畫面的效果，一般包括會場全景、主席臺全景及每個發(fā)言席特寫，將這些畫面調(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，逐個進行試音檢查，并根據(jù)分會場的情況，操作調(diào)音臺，調(diào)節(jié)音量到合適的狀態(tài)，既不過低也不過高。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)場其他設(shè)備。包括橫幅(會標)、攝像和錄音設(shè)備等，需要提前按照主辦方要求部署，并在會前打開。五是會前測試。省局主會場要對在會上發(fā)言的單位進行對話測試，以檢驗主輔流和音頻的遠程連接狀況，為會商做好準備。

3.2.2 會中階段 一是鏡頭控制。鏡頭控制的一般規(guī)則是：先播放會場全景，待主席臺就座后，轉(zhuǎn)換為播放主席臺全景。講話時播放發(fā)言人鏡頭(特寫)。二是信號切換。信號切換要求操作人員“眼觀六路，耳聽八方”。保障人員需要專心操作MCU、中控和終端，在會議進程中，根據(jù)要求實時地通過音視頻矩陣實現(xiàn)會場不同信號的切換顯示，對本地、遠程的不同信號進行切換，顯示不同信號畫面，比如重大天氣會商過程中需要切換到部分市州局進行發(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，實現(xiàn)會議信號的遠程傳送，做到應(yīng)當參會的會場保持全程在線，對掉線的分會場及時重呼。

3.2.3 會后階段 會后階段的主要工作，一是對會商中出現(xiàn)的問題進行測試以便查明原因，二是關(guān)閉設(shè)備。會后各會場保障人員與省局就會議中發(fā)現(xiàn)的問題進行測試檢查，共同查明原因，解決問題。各市州分會場需要確認一切正常，等待主會場與各分會場終端斷開連接后，關(guān)閉相關(guān)設(shè)備離場。

除了以上3個步驟之外，還應(yīng)當對全部會商系統(tǒng)進行定期巡檢，及時發(fā)現(xiàn)解決故障和各類隱患。貴州省氣象局至少每個月進行一次全部系統(tǒng)巡檢，及時發(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

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

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

數(shù)據(jù)體現(xiàn)出，隨著時間增長，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。但由于嚴格執(zhí)行會商保障體系的各項要求，做到了故障提前發(fā)現(xiàn)、提前排除，穩(wěn)定保障了各項會商的正常運行。

貴州省氣象信息中心的視頻會商保障體系建立以來，為全省氣象業(yè)務(wù)的運行提供了持續(xù)穩(wěn)定的支持，視頻會商保障工作取得了良好的成績。但也存在一些問題，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)的兼容性問題等等，需要在今后的工作中逐步改進、解決。

致謝

首先感謝在省局這個平臺里，各位上級領(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！