摘要：隨著信息化、網(wǎng)絡(luò)化的快速發(fā)展，視頻會議以其效率高、操作簡便、資源節(jié)約及利于擴展等優(yōu)勢，成為線上首選的溝通、交流方式。文章結(jié)合國家圖書館的初代視頻會議系統(tǒng)特點，分析了新建視頻會議系統(tǒng)所面臨的挑戰(zhàn)，提出了國家圖書館與文旅部視頻會議系統(tǒng)、國家圖書館內(nèi)部視頻會議系統(tǒng)的設(shè)計思路與實現(xiàn)方式，并闡述了2套系統(tǒng)的應用場景。

關(guān)鍵詞：視頻會議系統(tǒng)；內(nèi)部會議系統(tǒng)；系統(tǒng)應用

中圖分類號：TN948

文獻標志碼：A

0 引言

隨著信息化、網(wǎng)絡(luò)化的快速發(fā)展，人們在日常生活及工作中積極尋求高效、便捷的溝通方式，視頻會議以其效率高、操作簡便、資源節(jié)約及利于擴展等優(yōu)勢，成為線上首選的溝通、交流方式。視頻會議系統(tǒng)根據(jù)部署方式，主要分為云端視頻會議系統(tǒng)和駐式視頻會議系統(tǒng)^［1］。云端視頻會議系統(tǒng)是指通過購買視頻會議服務，包括購買視頻會議系統(tǒng)或視頻會議組件，快速開展安全的視頻會議互動。駐式視頻會議系統(tǒng)是指自建一套視頻會議系統(tǒng)，包括購買攝像頭、錄播服務器、視頻會議終端以及控制單元等各類硬件，以確保視頻會議的開展。筆者以“圖書館”“視頻會議”為關(guān)鍵詞在CNKI進行檢索，截止到2024年3月19日，共檢索到文獻68篇，重慶大學圖書館的楊新涯等^［2］提出了“B09視頻會議空間”，給出了視頻會議的服務范圍及使用規(guī)范；邵黃芳^［3］提出了視頻會議在智慧圖書館中的作用，包括幫助圖書館員能更及時地處理用戶問題，提高用戶對圖書館的滿意度；葉少青^［4］分享了東莞圖書館視頻會議的建設(shè)過程，對選型、部署、安裝調(diào)試進行了論述，并結(jié)合圖書館業(yè)務給出了視頻會議的應用效果。

國家圖書館初代視頻會議系統(tǒng)始建于2008年，是數(shù)字圖書館工程子項目，采用硬件部署方式，通過高清攝像頭、語音話筒、雙路視頻流，實現(xiàn)點對點視頻會議、多點視頻會議等功能。然而，隨著國家數(shù)字圖書館工程、推廣工程、智慧圖書館的發(fā)展建設(shè)，國家圖書館初代視頻會議系統(tǒng)逐漸不能滿足業(yè)務需要，需建設(shè)一套全高清多媒體視頻會議系統(tǒng)用于內(nèi)部會議以及連通國家圖書館與文化和旅游部（以下簡稱“文旅部”）和其他系統(tǒng)單位以實現(xiàn)穩(wěn)定、安全的視頻會議交互。

1 視頻會議系統(tǒng)建設(shè)面臨的挑戰(zhàn)

1.1 多業(yè)態(tài)的服務模式帶來的挑戰(zhàn)

國家圖書館業(yè)務部門包括咨詢部門、培訓部門、信息化部門等，對視頻會議的服務方式要求不一。如：處理咨詢類業(yè)務的相關(guān)部門需要能通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)視頻會議交互，為了提供好服務，互聯(lián)網(wǎng)服務需要提供較大帶寬；培訓部門往往需要對各級圖書館進行業(yè)務培訓，需要視頻會議系統(tǒng)具備提供網(wǎng)絡(luò)直播的能力。另外，國家圖書館在北京文津街、白石橋以及河北承德均有業(yè)務部門，部門之間需要通信；國家圖書館還有與文旅部以及部直屬單位之間的通信需求。多業(yè)態(tài)的服務模式給國家圖書館建設(shè)視頻會議系統(tǒng)建設(shè)帶來了挑戰(zhàn)。

1.2 網(wǎng)絡(luò)安全問題帶來的挑戰(zhàn)

視頻會議系統(tǒng)需要硬件設(shè)備操作系統(tǒng)支撐，而操作系統(tǒng)由于存在程序上的技術(shù)缺陷，在其生命周期內(nèi)操作系統(tǒng)開發(fā)商會不定期發(fā)布補丁對已知的漏洞進行修復。如果承載視頻會議的操作系統(tǒng)未能及時對漏洞進行修復，被不法分子利用，將會帶來系統(tǒng)緩慢、崩潰、被操控等網(wǎng)絡(luò)安全問題。國家圖書館的視頻會議系統(tǒng)建設(shè)應充分考慮網(wǎng)絡(luò)安全因素，在信息技術(shù)高速發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)安全日益嚴峻的當下，做好視頻會議系統(tǒng)的安全防護是建設(shè)好國家圖書館視頻會議系統(tǒng)的挑戰(zhàn)之一。

1.3 網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性帶來的挑戰(zhàn)

視頻會議系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性有極高的要求，一旦在視頻會議通信過程中出現(xiàn)了卡頓、延時等情況，將影響整個視頻會議的有效性與互動性。如國家圖書館曾在疫情防控期間通過視頻會議對應聘者進行面試，穩(wěn)定、流暢的網(wǎng)絡(luò)信號是面試得以順利開展的重要前提。一套良好的視頻會議系統(tǒng)的建設(shè)，不僅要做好硬件的底層建設(shè)和軟件的安全保障，還要考慮到網(wǎng)絡(luò)保障的有效性。如何在國家圖書館有限的網(wǎng)絡(luò)帶寬下，做好視頻會議系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)保障是國家圖書館視頻會議系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)。

2 視頻會議系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 國家圖書館與文旅部視頻會議系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

國家圖書館根據(jù)文旅部的要求，開展視頻會議系統(tǒng)的建設(shè)工作。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用視頻終端連接國家圖書館接入交換機、核心交換機，再通過物理專線方式連通文旅部視頻會議系統(tǒng)。文旅部視頻會議系統(tǒng)作為總節(jié)點，國家圖書館視頻會議系統(tǒng)作為分支節(jié)點。國家圖書館與文旅部視頻會議系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

在設(shè)計會議室時，國家圖書館依據(jù)國家標準《會議電視會場系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范》（GB50635—2010）開展，使會議室環(huán)境符合大中型會議室標準，并配備合適的攝像設(shè)備和拾音設(shè)備。對于小型會議室，國家圖書館結(jié)合自身實際情況，以“減少成本，保證質(zhì)量”為原則進行設(shè)計，保證視頻會議的正常召開。

在系統(tǒng)部署時，考慮到視頻會議終端所使用的網(wǎng)絡(luò)除傳輸視頻會議數(shù)據(jù)外，還要傳輸其他的業(yè)務數(shù)據(jù)，因此，路由器、交換機、流量控制等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備直接利用機房設(shè)備，不單獨部署額外的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，并且會議室內(nèi)不部署網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，只部署視頻會議終端，終端設(shè)備如表1所示。視頻會議終端與文旅部的多點控制器（Multipoint Control Unit，MCU）連通。為了提高網(wǎng)絡(luò)安全性，將視頻會議網(wǎng)絡(luò)與本地局域網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邏輯隔離，保證視頻會議召開中數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。國家圖書館分節(jié)點與文旅部總節(jié)點通過4M SDH專線連接。

2.2 國家圖書館內(nèi)部視頻會議系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

為加強國家圖書館各部門之間的交流與合作，尤其是地處文津街的古籍館與白石橋總館的交流更加簡便快捷，國家圖書館利用館內(nèi)網(wǎng)絡(luò)資源搭建了一套集圖像、語音和數(shù)據(jù)交互的內(nèi)部視頻會議系統(tǒng)。該系統(tǒng)較于初代視頻會議系統(tǒng)，不僅滿足了當前培訓、面試、業(yè)務交流等方面的需求，還達到了方便系統(tǒng)操作、降低維護成本、提高工作效率的目的。

2.2.1 設(shè)計原則

內(nèi)部視頻會議會涉及較多工作內(nèi)容，因此，在設(shè)計內(nèi)部的視頻會議系統(tǒng)時放棄了云端模式，而采用駐式視頻會議系統(tǒng)模式。設(shè)計時要按照如下原則進行，以確保系統(tǒng)的有效性、實用性和易用性。

（1）穩(wěn)定性。

視頻會議系統(tǒng)應能夠適應各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，除非網(wǎng)絡(luò)中斷，系統(tǒng)都能正常運行。因此，系統(tǒng)需要具備一定的魯棒性和穩(wěn)定性。當網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變化時，系統(tǒng)能自動進行調(diào)整，保證視頻和音頻的質(zhì)量。系統(tǒng)所采用的硬件設(shè)備也應符合行業(yè)標準規(guī)范，避免采用劣質(zhì)的設(shè)備。對網(wǎng)絡(luò)帶寬能夠及時調(diào)節(jié)，以滿足各路音視頻信號的帶寬需求。

（2）可擴展性。

隨著技術(shù)的發(fā)展和用戶需求的變化，視頻會議系統(tǒng)應當具備足夠的可擴展性，除了能夠容易進行硬件擴展，增強運算、音視頻編解碼等性能，還能夠方便地添加新的軟件功能和服務，如實時字幕、語音控制、人臉識別等。此外，系統(tǒng)還應支持各種設(shè)備接入，包括手機、平板電腦、PC機、視頻會議電視一體機等各種會議設(shè)備。

（3）易用性。

系統(tǒng)設(shè)計應遵循“以人為本”的原則，要以用戶體驗好作為系統(tǒng)設(shè)計的最高目標。例如，系統(tǒng)的界面應該簡潔明了；所有的功能都要易于理解和使用；各項功能的分類、編排設(shè)計要具有人性化。此外，系統(tǒng)的操作流程應該盡可能簡短，以提高用戶的使用效率。

（4）安全性。

視頻會議系統(tǒng)需要保障數(shù)據(jù)的安全性，需要有嚴格的用戶身份驗證機制，以防止未授權(quán)用戶的訪問。會議數(shù)據(jù)的傳輸也需要進行加密，防止數(shù)據(jù)在傳輸過程中造成泄露。系統(tǒng)應支持軟件的更新升級，以保證系統(tǒng)漏洞、BUG能夠及時被修復，進一步保障系統(tǒng)安全。系統(tǒng)所使用的通信鏈路也應做好冗余設(shè)計，一旦鏈路出現(xiàn)故障，可立即切換備用鏈路，保障會議不受影響。

（5）先進性。

視頻會議系統(tǒng)必須能滿足各種會議需求，除了基本的視頻和音頻會議外，還應該至少支持1080P高清視頻、文件共享、屏幕分享、遠程協(xié)作、錄像、回放等功能。

2.2.2 系統(tǒng)建設(shè)

國家圖書館內(nèi)部視頻會議系統(tǒng)與國家圖書館現(xiàn)有辦公系統(tǒng)有機結(jié)合，充分利用現(xiàn)有會議設(shè)備資源，集成了數(shù)字化會議、音視頻傳輸、自動化控制、多媒體展示及軟件應用等多種先進技術(shù)，不僅能夠召開視頻會議，還具有開展線上培訓、遠程教學、業(yè)務交流、視頻互動等功能。該系統(tǒng)架構(gòu)如圖2所示。

從圖2中可以看出，國家圖書館內(nèi)部視頻會議系統(tǒng)主要由多點控制單元（Multi Control Unit，MCU）和視頻會議終端組成。

（1）MCU。

MCU是整個視頻會議系統(tǒng)的核心設(shè)備，其性能對系統(tǒng)起著舉足輕重的作用。MCU將多個會議終端連接進入同一個會議，將現(xiàn)場采集的多個終端的視頻、音頻分別混合成視頻流、音頻流，通過編碼、調(diào)制等技術(shù)手段，將會議信息分發(fā)給各個終端。MCU還可以對會議進行控制，例如設(shè)定會議參數(shù)、處理會議請求、管理會議資源等。MCU現(xiàn)階段滿足30個1M速率的同時接入，今后單臺MCU可以擴展到120個1M的同時接入系統(tǒng)容量。

MCU支持標清硬件終端及高清硬件終端混合進入同組會議，且保證高清及標清在會議中混合而不會降低會議質(zhì)量，當廣播高清硬件終端時保證所有會場均收到高清720P、1080P的會議質(zhì)量。當有軟件終端加入會議時，MCU能根據(jù)對方網(wǎng)絡(luò)狀況實現(xiàn)自動降速，并以標清視頻繼續(xù)工作。召開多組會議時，每個會議均同時支持分屏顯示功能，如支持4、5+1、7+1、9、16等分屏模式。MCU可顯示中文會場名稱，分屏時發(fā)言的分會場小屏幕被標識出來，可輕易辨認。

MCU支持端到端的寬屏顯示，可以向遠端同時傳送2路活動的視頻圖像。圖像可以在4∶3和16∶9 2種屏幕輸出格式中選擇，視頻編碼支持ITU的H.261、H.263、H.263+、H.264。具有PAL制下25幀／秒技術(shù)，具有CIF、4CIF、W448P、448P、W576P、VGA、SVGA、XGA、1280×720P 的圖像分辨率。

（2）視頻會議終端。

視頻會議終端主要負責通過攝像設(shè)備、音頻采集設(shè)備將會議現(xiàn)場的視頻、音頻、數(shù)據(jù)等信息通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給MCU進行處理與分發(fā)，同時接收由MCU轉(zhuǎn)發(fā)的其他會場或終端的信號，還向MCU傳輸會議控制指令，也執(zhí)行MCU發(fā)送的指令。視頻會議終端按照用途可分為采集設(shè)備、交互設(shè)備、展示設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備。

采集設(shè)備采用非PC結(jié)構(gòu)，支持7×24連續(xù)開機工作。視頻采集設(shè)備支持雙顯示器，可以將雙流圖像進行獨立顯示。支持16∶9的寬屏顯示功能，以方便連接屏幕等外設(shè)，并且可以無失真地顯示高清圖像。

交互設(shè)備打破與會人員的物理距離限制，使與會人員進行信息交流。交互設(shè)備將超短焦投影、可全屏手寫的電子白板、擴聲系統(tǒng)安裝在統(tǒng)一的移動平臺上，具有書寫、編輯、截取、鼠標控制等功能。交互設(shè)備可實現(xiàn)遠程數(shù)字文件的共享，甚至交互修改等功能，同步保存所寫、所畫，無需再做筆記。會議結(jié)束后，將電子文件發(fā)送給與會者。與會者打開文件，即可按時間先后回放會議過程。

展示設(shè)備主要是用于顯示會議現(xiàn)場畫面并播放聲音，可以是投影機、電視、LED大屏、PC顯示器，移動終端通過連接無線局域網(wǎng)也可以接入視頻會議。監(jiān)控設(shè)備主要用戶監(jiān)測會議實時的畫面和聲音，向MCU發(fā)送控制指令保障視頻會議系統(tǒng)穩(wěn)定。同時監(jiān)測視頻會議系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)狀況，對故障現(xiàn)象及時開展應急措施。

3 視頻會議系統(tǒng)應用

3.1 國家圖書館與文旅部視頻會議系統(tǒng)應用

國家圖書館與文旅部視頻會議系統(tǒng)是通過SDH點對點專線建立網(wǎng)絡(luò)連接，具有高安全性和可靠性。該系統(tǒng)可應用于以下幾個方面：

3.1.1 遠程會議

對于例行的工作匯報、緊急的決策討論、相關(guān)政策的集中學習等，視頻會議系統(tǒng)都可以讓工作人員及時參與會議，提高工作決策的效率。

3.1.2 培訓教育

持續(xù)的員工教育和培訓是提升單位業(yè)務能力的關(guān)鍵。通過視頻會議系統(tǒng)，文旅部可以安排專家為國家圖書館的員工進行培訓，提高員工的知識水平和業(yè)務能力。

3.1.3 緊急事務處理

在面對突發(fā)事件，如自然災害、疫情等情況時，視頻會議系統(tǒng)可以實時掌握現(xiàn)場情況，及時開展緊急調(diào)度并組織救援力量，更有效地進行決策和指揮。

3.1.4 跨單位協(xié)作

通過視頻會議系統(tǒng)，國家圖書館與文旅部及各直屬單位可以更好地進行協(xié)作和交流，及時分享信息，提高工作效率。

3.2 國家圖書館內(nèi)部視頻會議系統(tǒng)應用

國家圖書館視頻會議系統(tǒng)建設(shè)完成后，可實現(xiàn)的視頻會議網(wǎng)絡(luò)方式包括點對點會議、多點小型視頻會議、大型視頻會議、分組多點的視頻會議等，會議的預約、發(fā)起及參與能做到方式多樣并易于管理。

3.2.1 點對點視頻會議

在內(nèi)部視頻會議系統(tǒng)中，所有視頻會議終端都能夠相互連接，發(fā)起點對點的視頻通話。這提供了一種靈活且實用的方式，以滿足個別討論或特定議題的即時溝通需求，同時也支撐了系統(tǒng)與未來技術(shù)成長的兼容性。

3.2.2 多點小型會議

每個會場都可以主動召開一個多方參與的小型會議。管理員可通過MCU預訂一個會議，會議時間既可以是定時的，也可以是即時的。會議開始時，所有預期參會者可以主動進入會議或者等待MCU對其進行呼叫，然后接通加入。

3.2.3 大型視頻會議

大型視頻會議主要由會議召集者主持。管理員通過MCU預訂一個定時或即時的會議，所有預期參會者可以主動進入或等待MCU發(fā)起呼叫。這樣確保所有的參會者都能夠無縫參與重要視頻會議。

3.2.4 分組多點的視頻會議

在同一時間通過視頻會議系統(tǒng)可舉行多場相互獨立的視頻會議，每場會議可由多個會議室加入并與其他會議互不干擾。按照會議需要，管理員可通過MCU將場會議合并成一個大型會議，也可將一個大型會議拆分為多場小型會議。

4 結(jié)語

綜上所述，本文基于國家圖書館現(xiàn)狀，總結(jié)分析了國家圖書館在視頻會議系統(tǒng)建設(shè)時所遇到的困難，并對國家圖書館2套視頻會議系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)進行了研究與說明。隨著目前科學技術(shù)的快速發(fā)展，為了能夠更好地滿足以后視頻會議需求，下一步筆者將對視頻會議系統(tǒng)智能化進行深入的研究，利用新的技術(shù)不斷創(chuàng)新應用模式，提高會議服務質(zhì)量。

參考文獻

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［3］邵黃芳.社交媒體和視頻會議在智慧圖書館中的探索［J］.科技視界，2021（24）：58-60.

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（編輯 王雪芬）

Design and implementation of video conferencing system in National Library of ChinaMeng" Haiguang， Lu" Longhui

（National Library of China， Beijing 100081， China）Abstract： With the rapid development of informatization and networking， video conferencing has become the preferred online communication method due to its advantages such as high efficiency， easy operation， resource saving， and ease of expansion. This paper analyzes the challenges faced by the new video conferencing system based on the characteristics of the first-generation video conferencing system of the National Library of China. This paper proposes the new design ideas and implementation methods of two systems， one of which is the system connecting to Ministry of Culture and Tourism，and the other is the internal conferencing system. At last this paper explains the application scenarios of the two systems.

Key words：video conferencing system; internal conferencing system; system application