气象视频会商系统的现状及发展趋势

吴孟春 胡永亮 马奇蔚 周捷

1浙江温州市气象局 浙江 325027

2浙江省气象信息网络中心 浙江 310017

0 引言

气象会商系统自建立以来，承担着气象预报和灾害预警会商、会议、远程培训、交流等业务，在气象业务发展进程中起着举足轻重的作用。特别是近年来，随着全球气候变暖以及极端天气的不断增多，气象会商系统在气象预报中的地位显得更为重要。通过气象会商系统省级部门能对地方的预报分析和预报服务进行决策和指导，同时在会商和讨论分析的过程中能提高各地方的预报分析和预报服务水平。应该说全国和省以及各地方会商系统的建立对气象部门在减灾防灾、提高公共气象服务和整体预报水平都有着很重要的作用。

1 会商系统的现状

浙江省气象视频会商系统投入业务已有6年的时间了，视频主要设备为挪威 TANDBERG视频终端和国产鼎视通MCU。

1.1 系统构架

浙江省气象视频会商系统是依托全省宽带专线网络的全省性视频系统，省到各地市之间采用电信的2M专线，地市到各县级市采用电信10M的共享线路。其中地市级配置了TANDBERG 2500S-NPP型号的视频终端产品，在县市级配置了TANDBERG 800-NPP型号的视频终端产品。整个视频网络分二级组建，省中心配置了16用户的MCU(多点控制单元)用来召开省级到各地市的会商，各地市又分别配置了8用户的MCU用来召开地市到县市的会商，整个网络也可以通过MCU的级联来召开全省、地市、县市的会商。图1为视频网络拓扑图。

图1 视频网络拓扑图

1.2 设备性能及应用效果

TANDBERG视频终端设备支持最新的H.264视频通讯协议，能为视频会商系统提高稳定的通讯质量。视频终端还具有IP Precedence、TOS、RSVP等网络QoS服务保障，有很好的网络适应能力，在网络丢包率小于5%时，可对图像进行插值补偿，图像质量不会出现明显的损伤，从而保证了活动图像的高质量。总的来说，由于TANDBERG视频终端设备在通讯质量、活动图像的清晰度、传输质量和音画匹配等方面都有不错的表现而成为浙江省组建视频会议系统的主要设备。视频设备具有“PC界面共享”，即设备的VGA输入输出接口实现了 PC界面的共享，最高分辨率可以达到1024*768(VGA)，通过连接，PC加入视频会议，这样可以实现主讲人将自己语音和预报分析资料和分析结果同步地展现给远程的各个会场，这样可以达到气象会商的实际效果。总的来说，浙江省视频会商系统应用的设备以及网络基本上满足了业务的需求。

2 现有会商系统存在的一些问题和不足

全省的视频会商系统于 2006年建立。建立时视频会商的网络链路是与业务数据共用一条网络链路。随着业务的不断发展，业务数据量不断增多，对视频会商系统的会商影响产生了很大的影响，图像的延时、视频连接时断时连等现象明显增加，在这种情况下不得不对现在的网络进行改造，将视频网络链路与业务数据网络链路分开，建立视频网络链路宽带专线。建立专线后的气象视频会商系统无论在信号的稳定性和信号传输的质量都有了明显的提高，但由于设备在这几年来不间断的运行，系统设备的性能、质量以及管理平台等方面都不同程度地出现了一些问题，同时业务的快速发展而使得该系统存在着一些不足，总体表现在以下几个方面：

（1）系统运行时间长，设备老化，故障增多：现有视频终端和MCU等视频设备已不间断运行了近6年的时间，已有不少的地方的视频设备都出现老化和故障，有时在会商时出现时断时连、视频和语音信信号不好，没有视频信号只有语音或无法发送PC，现象在重新启动设备后又恢复正常；有时省会商中心与市局无法建立连接，甚至有时视频流式与PC流重叠的情况发生。由于设备运行的时间过长，设备的故障也就相应地增多了，因此这些故障已对业务运行产生了一定的影响。

（2）会商系统管理平台操作不方便：在预报员进行会商或进行分会场会议时，需要繁琐的操作进行连接、切换，常有误操作。

（3）视频会商结果不能保存：现有的会商系统不能保存会商的视频、音频资料。当一个重要的过程会商后预报员可能需要对会商的视频进行回放，更多地获取会商信息，从而能更好地进行预报分析。

（4）不支持高清：当前视频会议系统已经进入高清时代1080p(1920x1080分辨率30帧/秒)，双流技术也统一为H.239标准。而全省的视频会商系统仍是一个标清系统(352x288分辨率20帧/秒)标准，已不能满足快速发展的业务需求。

3 面临改进和升级

近年来，极端天气(暴雨、暴雪、超级台风等)的增多，对气象预报提出了更高的要求。气象系统在这种形势下，通过视频会商系统进行天气会商的次数也越来越多，因此，会商系统的稳定性、可靠性、可管理性以及对业务扩展等在预报服务中成为关键。而现有的会商系统运行的时间过长，设备出现了老化，故障次数不断增加，因而需要考虑对现有的系统进行改造和升级。面对全省的视频系统，设备多，网络相对复杂，以何种方式进行升级改造，实现什么功能等值得探讨和考虑。

（1）统一性和兼容性：系统升级与改造是一个比较复杂的过程，就全省而言，从省级到地区再到县级，在升级过程中要考虑设备的统一性和兼容性的问题，而视频设备目前的价格都还比较贵，因而升级改造要综合考虑。目前市场上的设备都已向高清方向发展，高清设备同样是要考虑的因素。

（2）面向业务应用功能的扩展：如视频存储与点播，能将视频系统接入存储设备，能对重大天气会商过程和重要会议进行存储，将有助于提供更加细致的预报分析或资料保存。桌面延伸，一些不在会商现场的专家可通过远程以WEB方式观看会商过程，还可直接加入会议，这就需要硬件视频会议系统具有向桌面扩展的能力，把会议通过网络组播到电脑桌面，或者是电脑通过网络连接加入气象会商系统。

（3）稳定的性能：会商系统在建立以来，已成为气象预报会商、行政会议、应急指挥和培训交流等重要的平台，因而系统使用的次数在不断增加，这对系统的稳定性提出了更高的要求，也因此在升级后的系统的稳定性成为重要的指标。

（4）管理和维护方便：通过WEB管理或者通过硬件设备设置快捷方式快速加入和切换会议，可设置时间定时进行预约，这样会大大地增强系统的使用效率。

4 未来发展趋势

视频技术与网络通信技术快速发展，更高的图像画质、更清晰的音质、更流畅的视频和更自由的沟通已经成为用户对视频会议提出的基本要求，在这种需求驱动下，1080P成为视频会议发展的主流。同时，更灵活的数据协作、更便捷的业务功能、更稳定可靠的网络支持也成为驱动 1080P视频会议发展的技术基础。

（1）高清、更低的带宽

当前高清视频业务已经成为市场的主流，但这同时也对带宽提出了更高的需求。由于高质量的信息显著增加，为节省网络带宽，迫切需要更加先进的视频压缩编码技术及标准，进一步提高视频编码压缩比，提高网络适应能力，以满足下一代视频业务的发展。除了现在广泛应用的 H.264和MPEG-4技术，H.264+和H.265都已经在研究中，它们可以提供更高的视频编码压缩比。H.265采用基于模型的混合编码技术，可以将编码效率提高4.5%。

（2）有线无线快速接入

3G的到来和移动互联网的发展将驱动多媒体通信进入了一个高速发展的时期。3G时代，视频业务将获得更大、更广的发展空间。视频系统不仅能实现电话、手机、3G等无线接入方式，更提供了先进的桌面接入终端，出差在外的人员只需要使用电脑远程访问WEB页面，然后通过简单的操作即可进入到会议中，并可以接收和发送的双视频流，进行音视频实时沟通和数据的传输。

（3）云计算应用

云计算未来的重要应用之一就是视频业务，同时视频系统通过云计算来提升处理能力、有效调配资源和降低业务生产和运营成本，特别是在视频检索、视频分发、视频内容处理、3DGIS视频等领域，云计算将发挥更大的作为。

（4）软件化视频会议系统

随着计算机处理能力和软件技术的提高，视频会议系统也开始向软件化发展，越来越多基于C/S模式的视频软件产品出现，软件视频系统依托快速互联网的宽带网络环境、较低的成本和便捷化的应用已有了快速的发展空间。据国际著名的通信研究机构Wainhouse Research近期预测，未来全球硬件视频会议设备销售的增长约为18%，而软件视频会议的增长则将达到 144%！很显然后者将是未来的发展趋势。在目前的技术条件下，软件视频会议在音视频质量上已非常接近硬件系统的效果。而且软件视频会议具有许多优势，包括丰富的数据协作、会议管理和控制功能，实现文件传输、信息的存储；方便的系统安装部署、扩容和产品升级；使用灵活，可以随时随地地召开网络会议，可以通过WEB方式随时加入会议等等。

5 结语

气象视频会商系统是现代网络化视频技术及远程协作技术在气象领域的一个重要应用，也是气象网络通信技术和预报水平的综合体现。气象视频会商系统的建立有力推动了气象系统的信息化建设，显著提高了气象业务水平和气象服务的总体效益。

气象视频会商系统的建立大大方便了气象业务的交流、沟通、指导和决策服务，同时对提高预报员的整体预报水平和天气预报的准确性也发挥了很重要的作用。利用气象视频会商系统，气象决策部门也增强对灾难性天气的分析和应对能力，从而快速制定灾难应急方针。特别在当前全球变暖和极端天气不断增多的形势下，更精确更精细化的预报已成为社会更为迫切的需求，那么一个高清、稳定、安全而又快捷的气象视频会商系统为更精确更精细化的预报服务创造条件，在高科技快速发展之下，先进的视频网络技术能为精确的气象预报锦上添花。

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