氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

吳孟春 胡永亮 馬奇蔚 周捷

1浙江溫州市氣象局 浙江 325027

2浙江省氣象信息網(wǎng)絡(luò)中心 浙江 310017

0 引言

氣象會(huì)商系統(tǒng)自建立以來，承擔(dān)著氣象預(yù)報(bào)和災(zāi)害預(yù)警會(huì)商、會(huì)議、遠(yuǎn)程培訓(xùn)、交流等業(yè)務(wù)，在氣象業(yè)務(wù)發(fā)展進(jìn)程中起著舉足輕重的作用。特別是近年來，隨著全球氣候變暖以及極端天氣的不斷增多，氣象會(huì)商系統(tǒng)在氣象預(yù)報(bào)中的地位顯得更為重要。通過氣象會(huì)商系統(tǒng)省級部門能對地方的預(yù)報(bào)分析和預(yù)報(bào)服務(wù)進(jìn)行決策和指導(dǎo)，同時(shí)在會(huì)商和討論分析的過程中能提高各地方的預(yù)報(bào)分析和預(yù)報(bào)服務(wù)水平。應(yīng)該說全國和省以及各地方會(huì)商系統(tǒng)的建立對氣象部門在減災(zāi)防災(zāi)、提高公共氣象服務(wù)和整體預(yù)報(bào)水平都有著很重要的作用。

1 會(huì)商系統(tǒng)的現(xiàn)狀

浙江省氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)投入業(yè)務(wù)已有6年的時(shí)間了，視頻主要設(shè)備為挪威 TANDBERG視頻終端和國產(chǎn)鼎視通MCU。

1.1 系統(tǒng)構(gòu)架

浙江省氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)是依托全省寬帶專線網(wǎng)絡(luò)的全省性視頻系統(tǒng)，省到各地市之間采用電信的2M專線，地市到各縣級市采用電信10M的共享線路。其中地市級配置了TANDBERG 2500S-NPP型號的視頻終端產(chǎn)品，在縣市級配置了TANDBERG 800-NPP型號的視頻終端產(chǎn)品。整個(gè)視頻網(wǎng)絡(luò)分二級組建，省中心配置了16用戶的MCU(多點(diǎn)控制單元)用來召開省級到各地市的會(huì)商，各地市又分別配置了8用戶的MCU用來召開地市到縣市的會(huì)商，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)也可以通過MCU的級聯(lián)來召開全省、地市、縣市的會(huì)商。圖1為視頻網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D。

圖1 視頻網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

1.2 設(shè)備性能及應(yīng)用效果

TANDBERG視頻終端設(shè)備支持最新的H.264視頻通訊協(xié)議，能為視頻會(huì)商系統(tǒng)提高穩(wěn)定的通訊質(zhì)量。視頻終端還具有IP Precedence、TOS、RSVP等網(wǎng)絡(luò)QoS服務(wù)保障，有很好的網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力，在網(wǎng)絡(luò)丟包率小于5%時(shí)，可對圖像進(jìn)行插值補(bǔ)償，圖像質(zhì)量不會(huì)出現(xiàn)明顯的損傷，從而保證了活動(dòng)圖像的高質(zhì)量?？偟膩碚f，由于TANDBERG視頻終端設(shè)備在通訊質(zhì)量、活動(dòng)圖像的清晰度、傳輸質(zhì)量和音畫匹配等方面都有不錯(cuò)的表現(xiàn)而成為浙江省組建視頻會(huì)議系統(tǒng)的主要設(shè)備。視頻設(shè)備具有“PC界面共享”，即設(shè)備的VGA輸入輸出接口實(shí)現(xiàn)了 PC界面的共享，最高分辨率可以達(dá)到1024*768(VGA)，通過連接，PC加入視頻會(huì)議，這樣可以實(shí)現(xiàn)主講人將自己語音和預(yù)報(bào)分析資料和分析結(jié)果同步地展現(xiàn)給遠(yuǎn)程的各個(gè)會(huì)場，這樣可以達(dá)到氣象會(huì)商的實(shí)際效果?？偟膩碚f，浙江省視頻會(huì)商系統(tǒng)應(yīng)用的設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)基本上滿足了業(yè)務(wù)的需求。

2 現(xiàn)有會(huì)商系統(tǒng)存在的一些問題和不足

全省的視頻會(huì)商系統(tǒng)于 2006年建立。建立時(shí)視頻會(huì)商的網(wǎng)絡(luò)鏈路是與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)共用一條網(wǎng)絡(luò)鏈路。隨著業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展，業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量不斷增多，對視頻會(huì)商系統(tǒng)的會(huì)商影響產(chǎn)生了很大的影響，圖像的延時(shí)、視頻連接時(shí)斷時(shí)連等現(xiàn)象明顯增加，在這種情況下不得不對現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，將視頻網(wǎng)絡(luò)鏈路與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)鏈路分開，建立視頻網(wǎng)絡(luò)鏈路寬帶專線。建立專線后的氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)無論在信號的穩(wěn)定性和信號傳輸?shù)馁|(zhì)量都有了明顯的提高，但由于設(shè)備在這幾年來不間斷的運(yùn)行，系統(tǒng)設(shè)備的性能、質(zhì)量以及管理平臺(tái)等方面都不同程度地出現(xiàn)了一些問題，同時(shí)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展而使得該系統(tǒng)存在著一些不足，總體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間長，設(shè)備老化，故障增多：現(xiàn)有視頻終端和MCU等視頻設(shè)備已不間斷運(yùn)行了近6年的時(shí)間，已有不少的地方的視頻設(shè)備都出現(xiàn)老化和故障，有時(shí)在會(huì)商時(shí)出現(xiàn)時(shí)斷時(shí)連、視頻和語音信信號不好，沒有視頻信號只有語音或無法發(fā)送PC，現(xiàn)象在重新啟動(dòng)設(shè)備后又恢復(fù)正常；有時(shí)省會(huì)商中心與市局無法建立連接，甚至有時(shí)視頻流式與PC流重疊的情況發(fā)生。由于設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間過長，設(shè)備的故障也就相應(yīng)地增多了，因此這些故障已對業(yè)務(wù)運(yùn)行產(chǎn)生了一定的影響。

（2）會(huì)商系統(tǒng)管理平臺(tái)操作不方便：在預(yù)報(bào)員進(jìn)行會(huì)商或進(jìn)行分會(huì)場會(huì)議時(shí)，需要繁瑣的操作進(jìn)行連接、切換，常有誤操作。

（3）視頻會(huì)商結(jié)果不能保存：現(xiàn)有的會(huì)商系統(tǒng)不能保存會(huì)商的視頻、音頻資料。當(dāng)一個(gè)重要的過程會(huì)商后預(yù)報(bào)員可能需要對會(huì)商的視頻進(jìn)行回放，更多地獲取會(huì)商信息，從而能更好地進(jìn)行預(yù)報(bào)分析。

（4）不支持高清：當(dāng)前視頻會(huì)議系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入高清時(shí)代1080p(1920x1080分辨率30幀/秒)，雙流技術(shù)也統(tǒng)一為H.239標(biāo)準(zhǔn)。而全省的視頻會(huì)商系統(tǒng)仍是一個(gè)標(biāo)清系統(tǒng)(352x288分辨率20幀/秒)標(biāo)準(zhǔn)，已不能滿足快速發(fā)展的業(yè)務(wù)需求。

3 面臨改進(jìn)和升級

近年來，極端天氣(暴雨、暴雪、超級臺(tái)風(fēng)等)的增多，對氣象預(yù)報(bào)提出了更高的要求。氣象系統(tǒng)在這種形勢下，通過視頻會(huì)商系統(tǒng)進(jìn)行天氣會(huì)商的次數(shù)也越來越多，因此，會(huì)商系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、可管理性以及對業(yè)務(wù)擴(kuò)展等在預(yù)報(bào)服務(wù)中成為關(guān)鍵。而現(xiàn)有的會(huì)商系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)間過長，設(shè)備出現(xiàn)了老化，故障次數(shù)不斷增加，因而需要考慮對現(xiàn)有的系統(tǒng)進(jìn)行改造和升級。面對全省的視頻系統(tǒng)，設(shè)備多，網(wǎng)絡(luò)相對復(fù)雜，以何種方式進(jìn)行升級改造，實(shí)現(xiàn)什么功能等值得探討和考慮。

（1）統(tǒng)一性和兼容性：系統(tǒng)升級與改造是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，就全省而言，從省級到地區(qū)再到縣級，在升級過程中要考慮設(shè)備的統(tǒng)一性和兼容性的問題，而視頻設(shè)備目前的價(jià)格都還比較貴，因而升級改造要綜合考慮。目前市場上的設(shè)備都已向高清方向發(fā)展，高清設(shè)備同樣是要考慮的因素。

（2）面向業(yè)務(wù)應(yīng)用功能的擴(kuò)展：如視頻存儲(chǔ)與點(diǎn)播，能將視頻系統(tǒng)接入存儲(chǔ)設(shè)備，能對重大天氣會(huì)商過程和重要會(huì)議進(jìn)行存儲(chǔ)，將有助于提供更加細(xì)致的預(yù)報(bào)分析或資料保存。桌面延伸，一些不在會(huì)商現(xiàn)場的專家可通過遠(yuǎn)程以WEB方式觀看會(huì)商過程，還可直接加入會(huì)議，這就需要硬件視頻會(huì)議系統(tǒng)具有向桌面擴(kuò)展的能力，把會(huì)議通過網(wǎng)絡(luò)組播到電腦桌面，或者是電腦通過網(wǎng)絡(luò)連接加入氣象會(huì)商系統(tǒng)。

（3）穩(wěn)定的性能：會(huì)商系統(tǒng)在建立以來，已成為氣象預(yù)報(bào)會(huì)商、行政會(huì)議、應(yīng)急指揮和培訓(xùn)交流等重要的平臺(tái)，因而系統(tǒng)使用的次數(shù)在不斷增加，這對系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出了更高的要求，也因此在升級后的系統(tǒng)的穩(wěn)定性成為重要的指標(biāo)。

（4）管理和維護(hù)方便：通過WEB管理或者通過硬件設(shè)備設(shè)置快捷方式快速加入和切換會(huì)議，可設(shè)置時(shí)間定時(shí)進(jìn)行預(yù)約，這樣會(huì)大大地增強(qiáng)系統(tǒng)的使用效率。

4 未來發(fā)展趨勢

視頻技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)快速發(fā)展，更高的圖像畫質(zhì)、更清晰的音質(zhì)、更流暢的視頻和更自由的溝通已經(jīng)成為用戶對視頻會(huì)議提出的基本要求，在這種需求驅(qū)動(dòng)下，1080P成為視頻會(huì)議發(fā)展的主流。同時(shí)，更靈活的數(shù)據(jù)協(xié)作、更便捷的業(yè)務(wù)功能、更穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)支持也成為驅(qū)動(dòng) 1080P視頻會(huì)議發(fā)展的技術(shù)基礎(chǔ)。

（1）高清、更低的帶寬

當(dāng)前高清視頻業(yè)務(wù)已經(jīng)成為市場的主流，但這同時(shí)也對帶寬提出了更高的需求。由于高質(zhì)量的信息顯著增加，為節(jié)省網(wǎng)絡(luò)帶寬，迫切需要更加先進(jìn)的視頻壓縮編碼技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步提高視頻編碼壓縮比，提高網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力，以滿足下一代視頻業(yè)務(wù)的發(fā)展。除了現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的 H.264和MPEG-4技術(shù)，H.264+和H.265都已經(jīng)在研究中，它們可以提供更高的視頻編碼壓縮比。H.265采用基于模型的混合編碼技術(shù)，可以將編碼效率提高4.5%。

（2）有線無線快速接入

3G的到來和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將驅(qū)動(dòng)多媒體通信進(jìn)入了一個(gè)高速發(fā)展的時(shí)期。3G時(shí)代，視頻業(yè)務(wù)將獲得更大、更廣的發(fā)展空間。視頻系統(tǒng)不僅能實(shí)現(xiàn)電話、手機(jī)、3G等無線接入方式，更提供了先進(jìn)的桌面接入終端，出差在外的人員只需要使用電腦遠(yuǎn)程訪問WEB頁面，然后通過簡單的操作即可進(jìn)入到會(huì)議中，并可以接收和發(fā)送的雙視頻流，進(jìn)行音視頻實(shí)時(shí)溝通和數(shù)據(jù)的傳輸。

（3）云計(jì)算應(yīng)用

云計(jì)算未來的重要應(yīng)用之一就是視頻業(yè)務(wù)，同時(shí)視頻系統(tǒng)通過云計(jì)算來提升處理能力、有效調(diào)配資源和降低業(yè)務(wù)生產(chǎn)和運(yùn)營成本，特別是在視頻檢索、視頻分發(fā)、視頻內(nèi)容處理、3DGIS視頻等領(lǐng)域，云計(jì)算將發(fā)揮更大的作為。

（4）軟件化視頻會(huì)議系統(tǒng)

隨著計(jì)算機(jī)處理能力和軟件技術(shù)的提高，視頻會(huì)議系統(tǒng)也開始向軟件化發(fā)展，越來越多基于C/S模式的視頻軟件產(chǎn)品出現(xiàn)，軟件視頻系統(tǒng)依托快速互聯(lián)網(wǎng)的寬帶網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、較低的成本和便捷化的應(yīng)用已有了快速的發(fā)展空間。據(jù)國際著名的通信研究機(jī)構(gòu)Wainhouse Research近期預(yù)測，未來全球硬件視頻會(huì)議設(shè)備銷售的增長約為18%，而軟件視頻會(huì)議的增長則將達(dá)到 144%！很顯然后者將是未來的發(fā)展趨勢。在目前的技術(shù)條件下，軟件視頻會(huì)議在音視頻質(zhì)量上已非常接近硬件系統(tǒng)的效果。而且軟件視頻會(huì)議具有許多優(yōu)勢，包括豐富的數(shù)據(jù)協(xié)作、會(huì)議管理和控制功能，實(shí)現(xiàn)文件傳輸、信息的存儲(chǔ)；方便的系統(tǒng)安裝部署、擴(kuò)容和產(chǎn)品升級；使用靈活，可以隨時(shí)隨地地召開網(wǎng)絡(luò)會(huì)議，可以通過WEB方式隨時(shí)加入會(huì)議等等。

5 結(jié)語

氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)是現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)化視頻技術(shù)及遠(yuǎn)程協(xié)作技術(shù)在氣象領(lǐng)域的一個(gè)重要應(yīng)用，也是氣象網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和預(yù)報(bào)水平的綜合體現(xiàn)。氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)的建立有力推動(dòng)了氣象系統(tǒng)的信息化建設(shè)，顯著提高了氣象業(yè)務(wù)水平和氣象服務(wù)的總體效益。

氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)的建立大大方便了氣象業(yè)務(wù)的交流、溝通、指導(dǎo)和決策服務(wù)，同時(shí)對提高預(yù)報(bào)員的整體預(yù)報(bào)水平和天氣預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性也發(fā)揮了很重要的作用。利用氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)，氣象決策部門也增強(qiáng)對災(zāi)難性天氣的分析和應(yīng)對能力，從而快速制定災(zāi)難應(yīng)急方針。特別在當(dāng)前全球變暖和極端天氣不斷增多的形勢下，更精確更精細(xì)化的預(yù)報(bào)已成為社會(huì)更為迫切的需求，那么一個(gè)高清、穩(wěn)定、安全而又快捷的氣象視頻會(huì)商系統(tǒng)為更精確更精細(xì)化的預(yù)報(bào)服務(wù)創(chuàng)造條件，在高科技快速發(fā)展之下，先進(jìn)的視頻網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能為精確的氣象預(yù)報(bào)錦上添花。

[1]譚偉賢.高清晰會(huì)議電視系統(tǒng)及應(yīng)用技術(shù).北京:科學(xué)出版社.2004.

[2]畢厚杰.新一代視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)—H.264/AVC.北京:人民郵電出版社.2005.

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[4]詹青龍.網(wǎng)絡(luò)視頻技術(shù)及應(yīng)用.西安:西安電子科技大學(xué)出版社.2004.

[5]Tandberg white paper 2009.www.tandberg.cn.

[6]http://tech.qq.com/a/20090706/000295.htm.

[7]http://www.pjtime.com/2008/12/24588258.shtml.