云會議視頻系統建設淺談

李 錚

（新華社通信技術局，北京 100803）

1.背景與現狀分析

1.1 背景

在IT技術發展的早期，為滿足系統單機安全性和穩定性的高要求，大型機/小型機（硬件和專屬軟件組成的封閉系統）等專有硬件系統應運而生。并成為大型機構重要系統的優先選擇，但其高昂的價格、復雜的運維、難以擴展等特點也讓用戶為此背上沉重的負擔。傳統視頻會議系統是專有封閉系統的典型代表。20世紀90年代中期，視頻會議正式進入中國，當時的郵電局開始搭建基于專線網絡（E1）的視頻會議系統，并首先服務于國務院和部、省級政府部門。[1]2003年非典給人們帶來了沉痛的災難，卻成功將視頻會議推入了大眾的視線，視頻會議系統在國內迎來了發展熱潮。2006年，視頻會議發展到了一個新的里程碑，走入高清時代；尤其是2008年北京奧運會之后，“高清”，成為一個行業最流行的名詞。2008年，隨著3G技術的推廣，視頻會議廠家開始從固定會議室應用向移動場景應用的嘗試，逐步推出了基于傳統H.323視頻會議協議的移動軟件客戶端。2013年，4G移動互聯網開始逐步商用，同時，SVC柔性分層編解碼、云計算、通用虛擬化等技術也不斷成熟，云視頻系統迎來了發展的機遇，憑借高可靠、高可用、效果優異、使用靈活的特點，得到了越來越多的政府、集團企業、金融機構的認可，逐步開始取代傳統視頻會議系統。

同年，隨著“棱鏡門”事件的爆發，引發全球各國對信息安全的高度關注。國內自主可控電子公文系統開始試點應用。近幾年，我國信息技術應用創新行業乘勢而起，旨在通過對IT 軟、硬件各個環節的重構，建立我國自主可控的IT 產業標準和生態。[2]云視頻會議系統也如其他信息化系統一樣，必須符合新政策背景下的各項要求，能夠符合“信息技術應用創新”的各項標準。

2020年，新冠病毒肆虐，中央應對疫情工作領導小組多次召開會議，要求盡量網上辦公，減少人員聚集，做好常態化應對疫情的各項準備。各級政府機關積極響應號召，利用多種手段開展遠程協作，在防控疫情的同時，確保業務不停滯。云視頻作為遠程視頻實時溝通的重要手段，在疫情期間得到了迅速的發展和廣泛的應用。基于互聯網平臺、以軟件為主的云視頻技術，得到了包括各大運營商以及業界知名公司廣泛推廣，華為、釘釘、騰訊、小魚易連、飛書等等眾多廠商推出相關解決方案，云會議市場百家爭強。海外ZOOM、Webex、Teams等互聯網巨頭也與國內廠商在中國市場分庭抗禮，分一杯羹。特別是5G時代的到來，為云會議產品推波助力，云會議產品依托互聯網移動端平臺，克服了原來傳統電視會議基于昂貴的硬件成本，從而使會議室-會議室的傳統視頻會議模式轉變成了會議室-人，以及人-人的形態，可用性強、覆蓋面廣、而且依托于手機等移動端硬件設備采集能力的不斷提升，音視頻質量也逐步提升。

1.2 云會議優勢

（1）解決傳統視頻會議面向互聯網、移動端的痛點。基于云平臺扁平化的系統架構，摒棄了傳統視頻會議系統MCU樹狀級聯方式，可任意擴展下級接入節點及平行協同單位可視接入節點的數量，解決視頻應用橫向貫通困難的問題。先進的平臺架構及擴展能力可全面滿足視頻應用，通過縱向及橫向部署，實現“縱向到底、橫向到邊”的視頻全覆蓋應用模式。

圖1

（2）借助公有云廠商海外互聯網服務能力，解決私有化部署面對的網絡條件、系統安全、設備老化更新等問題。同時公有云方式使用成本也較低。目前主流的云會議廠商均在亞太、歐美、中東地區部署有自己的海外加速節點，依托廠商海外高質量的網絡能力可以解決全球性業務用戶在網絡質量保障上的難題，傳統的會議后臺都需要用戶私有化、本地化部署后網絡質量無法保證的運維痛點解決了。

（3）廠商均可提供基于主流的Android和iOS系統的移動端以及PC端Windows或Mac操作系統的解決方案，同時有些廠商還可提供Web方式，便于用戶快速使用部署。同時云會議已經具備傳統電視會議的各種功能，支持用戶任意預約、創建會議，無預約會議數量限制；支持主持會議控制管理（邀請、掛斷、靜音、鎖定會議、設置主會場、結束會議等）功能；支持會議錄制、直播、下載/分享錄制視頻、統計會議信息（查看導出會議詳情）；管理通訊錄（查詢終端信息、在線狀態）。同時在滿足以上傳統會議已經具備的音視頻功能和雙流的功能基礎上，云會議均有協同工作的交互模式，這是在傳統硬件視頻會議中無法提供的用戶體驗。

圖2

（4）針對疫情情況下特殊的線上會議使用需求，各大廠商已逐漸開發出具備同聲傳譯功能的云會議產品，面對新冠疫情而導致的全球人員交流的困難，云會議提供的此項功能為舉辦全球線上峰會提供了有力的支持。許多廠商還在云會議產品中嵌入了線上投票、云錄制、云直播等功能，以及自動會議紀要轉寫等基于AI人工智能方面的應用，可謂功能無所不包，充分發揮了云會議廠商在AI智能、大數據處理等方面的技術優勢。

但視頻會議是一項綜合性的技術，需要長期的技術積累和不斷的功能更迭，以最大化適配不同用戶的業務需要。此類會議應用普遍呈現“高規格、大規模、類型多樣”的特點，需要更高清的音視頻效果、更優質的會議體驗、更簡便的會控操作以及更全面的保障服務。“互聯網+軟件客戶端”的簡單云視頻，在應用效果、全場景接入、安全性、運維管控等多個維度都難以令用戶滿意。

2.普遍問題

隨著多年來各系統各單位信息化投入的不斷加強，基于專網環境的電視會議系統成為各大單位日常會議工作的標準配備，但是專網電視會議系統由于網絡安全、專用硬件編解碼器、專用視頻會議攝像機等軟硬件和網絡等方面的限制，其使用場景多為規模較大的集體型會議，場地多為專用的電視電話會議室，且網絡由于安全原因無法與互聯網打通，面向移動端云視頻使用場景時，通常是無法對接打通。當舉行重要突發會議時，怎樣保證云會議視頻的移動端用戶能與專網視頻會議中的用戶進行視頻連線，就成為困擾很多專用系統用戶的難題。

2.1 解決方案

方案一：背靠背互通方式。移動端用戶可以通過在PC、手機或PAD安裝云會議廠商會議App或客戶端，通過Internet網絡訪問廠商公有云平臺（見圖3）。

圖3

部署一臺硬件會議終端注冊到云會議平臺，此臺終端呼入云會議室，其他移動端用戶也呼入此云會議室。通過這臺硬件終端與專網電視會議系統1臺硬件終端通過音視頻接口對接，做背靠背級聯（見圖4），將彼此的音視頻畫面互相推送，即可實現云會議與專網會議互聯互通。

圖4

這種方式不改變現有的網絡結構，不需要專網會議系統與外網連接，安全性較高，無需變動原有視頻會議系統配置，只需新增云會議接入終端，使其可以訪問互聯網接入云會議系統中。但此方案的弊端也很突出，即每套背靠背終端同時只能支持一組會議，當用戶使用需求較多，如同時需要舉行多組會議，則需要部署多套背靠背設備，此方案無論從部署和使用上都存在許多不便之處，另外此方案對運維人員操作要求較高，需在云會議和專網會議同步操作兩個會議室。當用戶專網會議系統以及網絡無法進行配置調試時，可采用背靠背連接方式，實現兩套視頻會議融合。

筆者單位曾在2020年疫情期間，基于小魚易連的云會議產品與華為電視會議系統進行了此方案的嘗試，通過租用小魚易連云會議產品解決了疫情下總社部門與海外和國內社外分社不具備接入專網視頻會議系統用戶的使用需求。使用的用戶分布于亞太地區、中東、歐洲和非洲地區。新華社工作人員通過小魚易連移動端和PC端產品呼入云會議系統，總社使用背靠背云會議終端也呼入云會議室，并通過與專網系統背靠背對接，實現視頻會議的音視頻和雙流交互，效果良好。特別是在疫情最為嚴重的時刻，這套背對背解決方案為新華社采編、人事、營銷等各項業務提供了巨大的支持。目前小魚易連的云會議服務已經在新華社海外分社得到推廣使用。

圖5

方案二：打通專網和互聯網方案。目前市場主流的云視頻系統廠商均是基于標準H.323/SIP協議，遵循標準約定，實現與原有視頻會議系統信令、媒體互通，真正做到系統融合。融合網關可以對不同系統的信令、媒體協議進行相互轉換，實現不同系統間音視頻完全融合。[3]

圖6

通過部署融合網關設備，打通用戶專網和互聯網環境，融合網關部署在云會議公有云平臺，用戶原有視頻會議系統，通過該融合網關，接入云會議平臺，實現云會議移動端與專網視頻會議系統融合互通。

圖7

這種方案可以支持現有專網視頻會議終端與云會議系統，可以實現較高程度的硬件視頻會議與云視頻會議的打通，可以實現兩套系統間視頻會議融合，基本音視頻及數據共享功能均可實現，可同時舉辦多組融合會議，融合網關部署完成，開會直接連接，無需進行后臺管理。

但是缺點也是顯而易見，一是需要為原有視頻會議系統開通互聯網出口，與云會議融合網關互通。二是如需要實現專網視頻終端與云會議移動端單獨通訊，則原有專網視頻會議終端也需要開通訪問互聯網權限。

2.2 重建新的面向互聯網的云會議系統

由于網絡安全等各種原因，許多單位的專網視頻會議系統是不能夠與互聯網打通的，打通專網與互聯網的方式也是不可取的，徹底甩掉專網視頻會議系統的安全壓力，重構一套面向互聯網移動端的云會議系統，實現專網系統和云會議系統并行，也許是最為穩妥的一套解決方案。為兼容用戶原有的視頻會議系統，保護投資，云會議系統需要能與原有系統進行互聯互通。

在用戶會議室中部署云視頻硬件終端，可以滿足會議室場景使用，會議室硬件終端的視頻效果達到720P分辨率只需要1Mbps帶寬，1080P分辨率需要不低于2Mbps帶寬，PC端建議保障1M以上帶寬，手機端建議應用4G網絡或優秀的WIFI網絡，建議保障1M帶寬。為了實現高清云視頻會議效果，建議云視頻會議終端接入點與云視頻會議平臺之間的鏈路要求保障2Mbps的帶寬，且要上行、下行帶寬對等。

在普通辦公人員辦公電腦或手機中安裝軟件客戶端，并且通過SDK集成嵌入用戶移動辦公App內，并將用戶移動辦公賬號與云會議廠商賬號進行關聯，可實現單點登錄，通過API+SDK，深度嵌入用戶移動辦公平臺；從而實現用戶通過自己的移動辦公平臺作為入口，使用云會議廠商云端服務實現會議會商、遠程培訓、業務協同等應用。系統采用扁平化架構，可以按需進行橫向縱向拓展，可以實現硬件與移動端橫向溝通，也可實現移動端內部的互聯互通。

云會議系統可以采用云會議服務商的加密互聯網專有云技術進行搭建。核心服務器采用虛擬化、集群化部署，充分利用云會議服務廠商在互聯網加速和區域云節點部署方面的優勢解決云會議質量問題。同時在用戶的辦公場所的重要會議室部署獨立于專網視頻會議系統外的硬件終端專門用于云會議場景，可以滿足會議室場景使用。

圖8

如果用戶有自己的移動辦公平臺還可將云會議廠商與用戶自己現有的移動辦公平臺進行集成，統一集成在手機移動辦公平臺中。目前主流的云會議服務商都支持Windows、MAC、iOS SDK、AndroidSDK 產品形態，可選用不同的開發方式，主要有以下三種方式。

（1） H5頁面拉起會議客戶端

需在用戶現有App中添加一個H5頁面，然后通過H5頁面拉起手機端的會議App。

（2）集成UI SDK

在用戶現有App上開發對應的入口并調用對應的接口，創建會議、入會后的會控操作都有現成的界面，無需新開發。

（3）集成Native SDK

Native SDK集成的場景，根據用戶現有App自己開發會議UI，深度定制，包含所有會議中的視頻和數據界面。

三種集成方案對比：

方案 優點 缺點H5 工作量小、快速實現集成 用戶需要相應會議App UI SDK 工作量較小 不能夠實現深度定制，需求修改困難Native SDK 可以靈活定制，滿足深度定制場景 開發工作量比較大

此方案的主要優點在于：

（1）系統采用云計算技術和通用虛擬化部署方式，應用層與底層硬件分離，實現資源高效調度與利用。

（2）系統采用H.264/H265 SVC柔性視頻編碼架構，自適應呼叫速率適應各種網絡接入，根據帶寬變化動態實時調整視頻碼流，保障會議效果。

（3）系統提供云到端的統一管理，高度的自動化帶來管理的規范化，減少維護操作的工作量。

（4）系統采用云架構部署，可以根據接入用戶數量、接入的地域情況，快速增加計算和帶寬資源，彈性靈活擴展，降低應用部署成本，提升系統利用效率，節省內部投資。

（5）系統與用戶移動辦公平臺深度融合，基于統一的通訊錄管理，可以最大程度提升用戶使用體驗，在保證視頻會議效果的同時實現了會議室型應用場景與移動端應用場景的深入融合。

（6）解決了專網會議系統面向互聯網開放的網絡安全風險。

3.需要關注的問題

通過對云會議的融合應用，可以滿足視頻會議、指揮調度、視頻會商、遠程培訓、服務監督等不同用戶需求，對用戶移動辦公能起到較好的推動作用。雖然云會議具備諸多優勢，但是當前在技術和內部推廣上仍存在一些挑戰。[4]

3.1 對云視頻會議存有顧慮

隨著公有云技術及相關業務的快速發展，人們對云服務的認知正在慢慢改觀。尤其全球疫情的影響，促使線上云服務需求得到了提升，特別是有全球海外布局的用戶對此需求尤其迫切。[1]

3.2 安全方面

由于云會議以 SAAS方式提供服務，用戶通常對視頻數據的安全性會特別關注。用戶與云會議服務商之間是否是端到端安全加密，終端進行音視頻傳輸時是否有加密編碼，軟硬件終端能夠根據網絡情況和處理能力選擇接收合適的碼流，實現端到端的加密和安全。客戶端與服務器之間是否采用認證加密通信，客戶端能否驗證服務器的身份，同時防止通訊過程數據泄密和被篡改。視頻存儲安全如果基于云會議服務商的公有云提供服務，那用戶完整的錄制視頻是否進行加密存儲。同時，密鑰與加密后的存儲文件位于不同的服務器上實現物理上完全隔離，最大限度地保障視頻文件的安全性，這些都是用戶在建設時需要統籌考慮的。目前主流的云會議服務廠商均達到了等保三級的安全能力，提升了用戶對于數據安全、端到端業務安全和存儲安全，以及數據庫安全方面的信心。

圖9

3.3 日常運維管理方面

不管是基于以上三種方案的哪一種進行云會議系統建設，都對傳統的電視會議系統運維單位提出了新的要求，運維者既要從使用角度做好系統調度管理，更需要從會議內容管理上做好把關，任何技術手段都是被動的，任何技術的安全還需人的主觀干預。[4]