武汉市气象高清视频会商系统建设与应用

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 武汉市气象高清视频会商系统建设 与应用 摘要：介绍了武汉市气象高清视 频会商系统的结构、系统建设关键技术 以及主要应用。在气象信息网络平台基 础上，通过终端背靠背转发，实现省 市区三级天气会商，开展行政会议及 远程培训，同时实现了气象与政府应急 办、水务部门的业务会商与工作交流， 系统在气象业务服务与防灾减灾中发挥 了作用。 中国论文网 /8/view-12908718.htm 关键词：视频会商；MCU；视频 终端；建设；应用 中图分类号：TP311 文献标识码： A 文章编号： 1009-3044（2016）29- -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 0213-03 1 概述 随着全球气候变暖和经济社会的 发展，气候变化极端事件如干旱、热浪、 洪涝、寒潮等对人民群众生产生活带来 了很大的影响，且发生频次和严重程度 呈明显上升趋势，气象灾害对武汉市的 农业、水资源、生态环境、能源和公共 安全及可持续发展等构成严重威胁。 视频会商系统是气象信息系统的 重要组成部分，为整个气象业务体系提 供可视化交互服务功能。目前，视频会 商系统已成为国家、省、市三级气象部 门开展气象预报服务的重要平台，在气 象防灾减灾中发挥了重要作用。借助这 种先进的多媒体视讯手段，天气预报专 家们可开展各类实时预报会商，可看到 各地实时图像和气象数据，上级可加强 对下级的业务指导，也可促进上、下交 互协作，有助于提高天气预报服务水平 和气象防灾减灾能力。此外，视频会商 系统也可作为日常行政会议、紧急工作 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 部署、业务培训、技术交流等的重要工 具。 2 视频会商系统建设原则 随着 IT 技术特别是 H.264 视频 编解码技术的发展，高清视频已经成为 新一代视频会议系统的一个标志性指标。 视频会商系统设计应具有超前意识和较 高的科技含量，考虑到今后的扩容、安 全及可靠性，且满足今后发展的需要。 在武汉市气象视频会商系统的建设中， 满足以下原则。 1）先进性：系统建设遵循国际、 国家标准和国内通信行业的规范要求； 技术上符合视频通信行业发展趋势；产 品选型确保采用当前成熟技术，确保技 术不落伍。 2）开放性：系统建设符合 H.323 和 H.320 标准协议；采用标准视音频编 解码协议和开放式标准设计，同时在设 备选型上兼容标准的视讯系统和设备， 确保与任何其他厂家产品有效互通。 3）可靠性：系统建设必须具备 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 安全性，软件系统不易感染病毒，硬件 系统不过分依赖对工作环境，同时要求 系统设备安装使用简单，能够全时间段 无人值守稳定工作。 4）经济性：性价比和经济性是 武汉市气象局天气会商系统综合平衡的 要求，建设中既要选择现金技术先进设 备，又要考虑到“ 够用就好 ”，选择最经 济最有效的建设方式，尽量使得性价比 在达到最优。 5）业务兼容：除了基本视频会 商功能之外，该系统还需要根据武汉市 气象局现有气象业务服务环境，能够支 持附加业务和功能扩展，有效兼容，适 应武汉市气象局其他不同业务建设和使 用需求。 3 武汉市气象视频会商系统建设 武汉市气象局 2010 年已建成省 一市气象高清视频会商终端，根据湖北 省气象局要求开展省一市之间天气会商， 但是武汉市辖各区气象局无法参与全省 或全市天气会商。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 武汉市气象高清视频会商系统的 建设，实现了省一市一区的天气会商与 会议培训，同时实现了武汉市气象局到 武汉市应急办、市水务局的业务会商与 工作交流。 3.1 高清视频会商系统的结构 武汉市气象视频会商系统主要由 MCU、会议控制平台、视频终端、音视 频控制矩阵以及网络支撑系统组成。武 汉市气象视频会商系统包括：1 个市级 高清视频会商系统控制中心，1 个市级 会场（控制中心） ，7 个区级高清视频终 端，扩展建设延伸到武汉市政府应急办、 武汉市水务局等部门。 武汉市气象视频会商系统建成市、 区二级模式，市局 MCU 对区局及有关 单位视频终端进行管理，召开市、区气 象视频会商，同时通过终端背靠背方式 将省、市会商信息转发到各区气象局终 端。该系统满足 1080P30 帧分辨率双向 传输，不仅主流视频源收发协议一致， 辅流协议也达到 1080P30 帧分辨率的要 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 求。武汉市气象高清视频会商系统整体 结构如图 1。 3.2 视频会商控制中心 在武汉市气象局建立视频会商 MCU 和视频会商接人控制平台服务器， 用于终端接入管理和会商会议召集控制， 提供接入点音视频控制、状态监视、网 络状况和设备状态监控等信息，并对监 测信息统一规划和集中管理。 高清视频会商系统控制中心依靠 现有气象广域网将各区视频终端接入到 市局 MCU。 武汉市气象视频会商系统控制中 心位于市气象台，其结构如图 2。 3.3 视频终端 在市局主会场和东西湖、蔡甸、 黄陂、新洲、汉南、江夏 6 个区气象局 配置高清视频终端设备，通过点对点或 多点的形式展示视频会议效果。各区气 象局会场能同步收听收看省局或市局声 音和图像，市局主会场可任意选择观看 区局音视频内容。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 根据防灾减灾应急气象服务需求， 分别在武汉市政府应急办和武汉市水务 局等相关单位建设了视频会商终端，通 过武汉市政府政兆接人市气象局 气象视频会商系统，根据需要开展天气、 水文、防汛会商以及应急服务调度。今 后根据工作需要逐步接入武汉市环保、 国土规划、园林林业等相关单位，开展 应急会商。 武汉市气象视频会商终端连接示 意图如图 3。 3.4 传输网络 武汉市一区高清视频会商系统网 络环境主要基于现有气象业务广域网络， 根据高清会商系统对网络传输时延、抖 动敏感的特征，区级高清会商视频终端 网络接入应当尽量靠近广域网路由器， 以减少视频数据传输跳数，简化传输路 径，从而降低网络传输时延。 4 武汉市气象视频会商系统关键 技术 4.1 超强纠错技术 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 高清视频会议系统采用厂商研发 的超强纠错 2.0 技术，应用这一先进技 术，在武汉市气象局现有广域网基础上 保证 QoS，允许 5%的网络丢包率视频 会议流畅进行。 从武汉市高清 视频会商系统运行半年多来看，超强纠 错技术让确保了 Qos，5%以下的网络丢 包率，图像基本正常，几乎察觉不到； 10%网络丢包率，图像可接受，图像有 轻微卡顿；20%网络丢包率，图像传输 质量较差，但是语音传输尚好，可继续 召开语音会议。 4.2 断线恢复技术 武汉市高清视频会议系统采用了 断线恢复技术。因为种种原因，网络传 输中断也会偶尔发生，断线恢复技术确 保在 30 秒内只要网络传输恢复正常， 天气视频会商或其他视频会议能够立即 恢复继续进行。当然，如果断线时间过 长，超过了 30 秒，终端联系不上 MCU，将退出当前会议。当网络传输恢 复正常后，需要通过重新呼叫终端继续 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 参加会议。 除了网络传输引起的断线之外， 因为设备异常或者断电等特殊情况也会 造成会议中断，当设备故障恢复或者供 电恢复后，不论是终端原因还是 MCU 原因，会议均会自动恢复，继续进行。 4.3 智能调速技术 武汉市高清视频会议系统采用了 智能调速技术，应用这一技术，在视频 会议过程中，相应的系统服务模块会实 时统计当前网络传输和音视频传输的丢 包情况，当监测到丢包率大于此前根据 网络请况和视频会商业务需求的设定条 件时，视频会商系统会立即启动相应的 智能调速策略，依据其策略方式进行调 速，确保在不稳定网络情况和少量丢包 率的情况下达到最佳效果。此外，只能 调速技术也能自动侦测当前视频会商系 统占用的网络带宽变化情况，系统服务 模块在后台自动选择最佳图像分辨率， 确保现有视频会议良好的视音频质量。 4.4 丢包重传技术 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 武汉市高清视频会议系统采用丢 包重传技术，其原理是使用确认和超时 应答机制，确保在不可靠网络和其他服 务的基础上实现可靠的音视频的信息传 输。发送方实时发送信息帧，如果发送 方在发送后一段时间后，仍然没有及时 收到确认帧，发送方会认为有丢包发生， 于是会重新发送相关的音视频信息，直 到收到确认帧，这样能够确保视频会议 的高流畅性。 5 武汉市气象视频会商系统的应 用 5.1 应用场合 武汉市气象视频会商系统主要应 用于四个方面： 1）省-市- 区天气预报会商。武汉 市气象会商系统终端背靠背方式将省- 市（或省局转发中国局）会商信号通过 MCU 转发到各区气象局终端，或是单 独召开市一区气象会商，加强上级预报 指导。 2）气象部门工作会议。视频会 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 议系统相对于传统的电话、邮件等传输 方式，有着及时便捷的明显优势，高清 效果也能更准确更详尽地传达各种会议 精神。 3）远程视频培训。随着武汉市 气象局的不断发展，相关的新业务逐渐 增加与扩展，业务的多样性和复杂性对 业务培训的频次和效果提出了更高的要 求，传统的培训方式费时费力，高清视 频会商系统恰恰能够满足当前的武汉市 的业务培训需求，且能大大降低培训成 本。 4）跨部门业务会商与工作交流。 武汉市气象局气象视频会商系统不仅仅 能实现气象部门内部天气会商，同时可 以实现与武汉市政府应急办和市水务局 开展会商与工作交流。今后根据工作需 要，武汉市气象高清视频会商系统终端 将逐步接人武汉市环保、国土规划、园 林林业等相关部门，实现更多领域更大 范围的业务应用。 5.2 会议控制 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 视频会议管理平台通常安装在机 房，通过机房的不间断电源供电，配置 好后，无需对硬件进行操作，平时召开 会议都是通过 WEB 远程登录会控管理 平台远程操作。 会控主要包括建会或预约会议， 会议特效控制、广播、终端控制等，所 有功能通过会控平台 SMC 来实现。会 控平台根据视频会商要求提前配置相 会议模板。 6 结语 武汉市高清视频会商系统的建设， 实现了省一市一区气象数据和音视频交 换，加强了业务人员的