貴州省氣象視頻會商保障體系構建分析

李海峰，李 玨，譚海波，曹 華

(貴州省氣象信息中心，貴州 貴陽 550002)

0 引言

會商是氣象部門進行探討天氣的傳統方式。隨著網絡和數字多媒體技術的發展，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。氣象視頻會商系統是氣象部門進行行政會議、氣象會商、遠程培訓和業務交流、實時會議等業務活動的信息交換平臺，是氣象業務進行過程中的關鍵支撐系統[1]。會商系統作為氣象部門日常業務運行的基本配置，具備使用頻率高、實時性要求高、可靠性要求高等“三高”特點。視頻會商系統是包括了多種設備、多種協議、多個節點和多個層級的復雜系統[2]。視頻會商系統要求各設備高度協調，有機組合，系統復雜性導致了會商保障工作的高難度，主要表現在多個硬件設備和軟件系統在協調過程中，某個或部分組件發生故障都會影響到整個系統的正常運行。這類故障易發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[3]。因此，構建穩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能力是我省會商保障工作的重要課題。

1 視頻會商保障現狀分析

1.1 全省視頻會商系統結構

省氣象信息中心現有多套視頻會商系統同時運行。一套基于華為產品，主要承擔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報意見，有時召開一些政策解讀、學習和培訓會議。另一套基于捷視飛通產品，主要用于平時全省的天氣會商、調度以及服務會商，當遇重大天氣情況時，需要和地州聯系，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的學習、培訓或者行政會議。還有一套捷視飛通系統，主要用于全省應急辦視頻會議。應急辦的會商系統主要在汛期使用，接收省應急辦的指揮調度，以及向省應急辦匯報情況。

全省視頻會議系統采用省市縣三級架構。第一級是省局的MCU節點，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。第二級是各市州局的會商系統。第三級是省局和各市州以及下屬各區縣的終端節點，一般情況下一個終端對應一個會場。各市州局需要召開地市一級的視頻會商時，通過市級MCU召集區縣局終端，進行視頻會商。

全省氣象視頻會商系統總體架構如圖1所示：

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

1.2 省級視頻會商系統結構

全省氣象視頻會商系統監控業務平臺位于貴州省氣象局，業務平臺建立多媒體音視頻綜合控制系統、高清會商錄播系統，通過多媒體音視頻綜合控制系統對所有會議室和會商點統一調度和管理。

貴州省氣象局大院包含多個會議室，各個會議室和業務平臺分布在局大院的不同建筑及樓層，省級會商系統以網絡音視頻數字化平臺為基礎，主控室為核心，各會議室采用基于標準網絡的分布式架構，與管理中心實現實時數據共享、交互，輕松分發數據且距離不受限制，不降低音視頻質量，對省級會議進行統一管理，具備靈活性和可擴展性，滿足各會議室使用需求，保證會議的穩定、有序。如圖2所示。

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

1.3 視頻會商調度系統

貴州省視頻會商調度系統采用分布式系統，主要特點是可以將各個會議室的音視頻信號統一管理，任意調度到其他會議室使用[4]。

該調度系統的音頻信號采用全數字化DSP技術，具有以下特點：

①精度高，環境適應性好，信號穩定，抗干擾能力強。

②接口簡單，避免了復雜電氣特性帶來的信號問題，數據流采用標準協議。

③便于系統集成。

④數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，以及便于傳輸和存儲等。

⑤數字化音頻信號的兼容性較強，可用于低頻率信號，并且在音頻數據的再加工、存儲、網絡化傳輸等方面具有極大優勢。

各會議室的音頻信號互相連通，可以實現會議室之間聲音信號的交互。

各會議室采用中控集中管理，實現了一鍵開關系統，信號切換的一鍵調取，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、日常操作流程的規范等。制度因素是基礎，是視頻會商保障工作的前提。

②硬件因素：指話筒、音頻處理設備、攝像頭、終端等設備對視頻會議效果的影響，需要保證設備的正常運行，信號傳輸的穩定，對于嚴重故障的設備要及時更換，保障會商系統運行。

③網絡因素：指網絡傳輸的穩定，不產生高延遲，丟包現象，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。

2.1 網絡服務質量分析

由于省局內各業務交叉，各類數據混合，需要保證視頻會議網絡的傳輸帶寬，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。在保證網絡帶寬的基礎上，我省采用的獨立網絡通過NTA流量管理模塊和組播技術提高了音視頻流的傳播效率。

2.2 會議調度系統分析

會議調度系統雖然采用了分布式統一管理，會議室內實現了中控的一鍵開關，但是設備出現問題后調整較困難，需要維護人員具備較高的技術能力，同時一些高風險的設備需要配備備件，保證能在第一時間內進行壞件的更換。

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電源模塊故障導致終端無法開機。

②軟件故障。造成終端啟動不正常，出現不能入會等問題。

③網絡或接口故障。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，以及音頻出現問題。

④不合理設置。造成終端部分功能不能正常實現，對會議活動造成影響。

總結貴州省氣象信息中心現有會商系統近3 a的故障情況如表1所示：

表1 近3 a視頻會商系統故障詳細情況Tab.1 fault details of video conference system in recently three years

故障主要集中在硬件方面，軟件及網絡故障較少。各類硬件中，編碼解碼器是會商系統中配置數量最多，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生老化現象，故障較多。

3 保障體系的建設

視頻會商是氣象部門開展業務的重要手段，良好的保障為氣象業務的進行提供了條件[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，由視頻會商系統使用部門提出使用時間、會場和其它要求(發言單位等)，然后通過主管部門通知視頻會商系統業務人員和視頻會商系統技術人員進行會商保障。主管部門負責制度制定和視頻會商保障質量評估，系統供應商提供軟硬件故障處理和技術支持，貴州省氣象信息中心制定了《視頻會商系統運行維護管理制度》和《視頻會議系統操作規范》作為開展視頻會商保障工作的規范，為保障工作打好了制度基礎。

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務會議，以及召開本市州內區縣局會議。全省各區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務會。

3.2 運維關鍵點分析

視頻會商的服務需要對會議全程進行保障，往往需要現場處理問題，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素質和工作態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言席特寫，將這些畫面調整到最佳。二是音頻設備。主要包括音箱和話筒。連接好話筒，逐個進行試音檢查，并根據分會場的情況，操作調音臺，調節音量到合適的狀態，既不過低也不過高。三是視頻設備。調整好攝像頭角度和焦距，所有鏡頭務必注意人物居中。四是現場其他設備。包括橫幅(會標)、攝像和錄音設備等，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。鏡頭控制的一般規則是：先播放會場全景，待主席臺就座后，轉換為播放主席臺全景。講話時播放發言人鏡頭(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，根據要求實時地通過音視頻矩陣實現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言，發言結束后切換到其它市州或切回省局等。三是控制MCU，實現會議信號的遠程傳送，做到應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，一是對會商中出現的問題進行測試以便查明原因，二是關閉設備。會后各會場保障人員與省局就會議中發現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，關閉相關設備離場。

除了以上3個步驟之外，還應當對全部會商系統進行定期巡檢，及時發現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巡檢，及時發現并解決了大量故障，減輕了日常保障工作的壓力，取得了良好的效果。

4 結語

嚴格明確的制度、專業的保障人員和良好的日常運維是做好視頻會商保障的關鍵。制度的建立和執行是視頻會商系統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。視頻會商保障工作的特點要求保障人員具有責任心、過硬的專業技術和良好的協調溝通能力。良好的日常運維可以大幅降低視頻會商系統的故障率，是視頻會商系統保障的基礎[6]。

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

數據體現出，隨著時間增長，系統設備故障率逐年升高，2019年甚至發生了一次核心部件(中控系統)故障。但由于嚴格執行會商保障體系的各項要求，做到了故障提前發現、提前排除，穩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，為全省氣象業務的運行提供了持續穩定的支持，視頻會商保障工作取得了良好的成績。但也存在一些問題，比如設備日趨老化，部分設備容易出現故障，以及華為系統和捷視飛通系統的兼容性問題等等，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，各位上級領導的關照和支持，感謝我的指導老師汪華總工的悉心指導，也很感謝單位的伙伴們熱情的幫助和鼓勵！