地市级气象高清视频会商系统的构建与应用

杨柳

新疆巴州气象局 新疆 841000

0 引言

随着信息网络技术和视频会议技术的发展，传统的电话通信已经不能够满足人们日益增长的“面对面”交流的需求，视频会商系统的出现就解决了这个难题。对于气象部门来说，面对日益增多的恶劣天气和气象灾害，天气会商系统的建设尤为重要。巴州气象局于 2008年建立了与自治区气象局及各县局进行通信的标清视频会商系统，通过标清系统与区局及县局进行及时、充分的交流，提高了天气预报的准确性和时效性，在遇到重大灾害性天气时发挥了良好的指导预报作用，并能立即开展及时而有效的应急气象服务。

近几年来，现有的视频会商系统在不间断的运行过程中出现了设备性能、管理平台等方面的一些问题：会场视频信号和双流信号有些模糊，且设备不支持高清，无法达到1080p(分辨率1920x1080)、双流H.239标准，标清系统已不能满足快速发展的业务需求；系统运行时间长，设备老化，故障增多，有时在会商时出现视频、音频信号不稳定，无法发送双流信号，而在重新启动设备后又恢复正常等情况，这些故障已对日常会商产生了一定的影响；系统管理软件无法远程直接对会议进行管理，预报员操作也较为繁琐。高清视频会商系统作为今后视频会商技术发展的趋势，能够改善视频会商的质量及效果，解决上述现存的问题，因此，建设一套高清视频会商系统是非常有必要的。

1 高清视频会商系统的结构

地市级高清视频会商系统包括多点控制单元(MCU)、视频终端等核心设备，还包括高清显示设备、视频矩阵、音响等辅助设备。系统建立在气象信息网络平台的基础上，地市气象局与自治区气象局通过6M专线连接，到县局为2M专线，基本具备了承载区-地-县高清视频会商系统的通信能力，系统的基本结构见图1。

图1 高清视频会商系统结构图

2 高清视频会商系统的组成与特性

2.1 地市级MCU

使用Polycom公司的RM500作为地市级的多点控制单元(MCU)。RMX500是一款高性能、高稳定性的 MCU，能够为用户提供功能丰富、简单、易于管理的多点视频和一体化(视频，音频，内容)的会议服务，与标清会商系统的MCU相比有明显的优势：

(1) 全面支持高清(音频、视频和双流)，支持多种不同的通信协议、格式、速率的会议。高清显示的图像分辨率可以达到 1280 x 720(720p)～1920 x 1080(1080p)，832kbp～4Mb的速率接入会议。最大与会者数达到48个，包括24路视频和24路音频。支持H.239 协议的终端可以同时发送或接收主路和第二路视频流，实现与会者同时接收动态会议图像和计算机画面内容或动态视频流。

(2) LPR (Lost Packet Recovery，丢包恢复) 技术是最新的POLYCOM 专利技术，抗丢包传输能力出色，是目前专业机构评测的最强大的丢包恢复处理技术。LPR能够有效保护IP视频通话免受网络丢包的影响，在通话过程中临时调整通话比特率，保护视频通话免受短期网络问题影响，减少抖动缓冲区及相关时延。

(3) 有灵活、快速、安全的网络应用支持，两个千兆口，提供内部路由。支持跨网组会，防火墙穿透和 NAT功能，可以手动指定TCP和UDP端口，根据与会终端采用的呼叫类型来设置不同的IP 网络类型。

(4) 基于Web 的软件界面操作方便、简捷，只需要通过计算机上的IE 浏览器访问RMX的Web 客户端程序，即可管理、监控会议以及维护设备，并且拥有丰富的设备信息，使管理人员更好的监控设备运行情况。

2.2 视频终端Polycom HDX 8000

Polycom HDX 8000视频终端可为大中型会议室提供高清 (HD) 语音、视频和内容，可发送和接收全 HD (1080p，1920 x 1080)视频, 支持 Siren22™宽带音频及StereoSurround™环绕立体声。与标清会商系统的终端相比除了分辨率有明显的提高，还有一些新的功能：

(1) 双监视器仿真。它是为只有一台监视器的会议室而设计的，用户可以在一台监视器上的两个不同窗口中同时查看近端、远端站点或者双流信息。

(2) 能够实现网络地址转换(NAT)。视频终端能够同时使用局域网内部IP地址与外部IP地址，使局域网的终端能够与外部的其他终端进行视频通信。Polycom HDX 7000视频终端的基本配置与8000相同，在此不再赘述。

在该系统建设过程中，出现了地-县级视频会议的图像经常定帧的问题，经过反复的调试，发现某些县局的通信质量较差，而导致整个系统出现定帧的情况。对这些县局的网络进行调整后，能基本满足高清视频会议召开的条件，整个系统的视频图像均比较顺畅(图2)。

图2 HDX8000基本接线图

3 高清视频会商系统的应用

巴州局高清视频会商系统与自治区局MCU级联，成为全疆视频会商系统的一部分。该系统的使用为分布在全疆各地的各级气象部门之间的信息快速传递、会议召开提供了更加灵活、清晰、稳定的交流平台，系统主要应用于三个方面：

(1) 区-地-县天气预报会商。新疆幅员辽阔，地势复杂，天气预报难度大，高清视频会商系统的建立，为各级气象部门之间的同步会商提供了实施平台，加强了自治区气象台对偏远县局的指导预报作用。图像与双流的双路高清传输，有效的提高了会商的质量。

(2) 全疆、全州业务会议。相对于传统的电话或电子邮件传输方式，视频会议以其及时、快速的特点展现出明显优势，高清视频效果能更加准确和详尽的传达各种会议精神。

(3) 全疆、全州远程视频培训。随着近年来气象部门的新业务逐渐增多，各种各样的业务培训需求更加明显，培训效果也有更高的要求，高清视频会商系统能够满足当前的培训需求，更好的完成培训任务。

4 结语

巴州局高清视频会商系统的建成完成了各地州、县局与自治区局的数据、图像和视频的交换，为提高气象灾害和重大突发事件的预报服务水平以及远程会议、培训提供了高效、稳定、快速的支撑，有效地提高了全州气象信息系统的整体服务水平。

虽然县局至州局的通信线路基本能够达到召开高清视频会议的标准，但有时在传输信息较多时仍会出现定帧的情况，提高县局至州局的通信线路带宽能有效的改善会议效果。在州局网络设备具有QoS(Quality of Service，服务质量)机制设定功能的条件下，可以利用设备的QoS策略，既能够在网络过载或拥塞时确保视频、音频信息不受延时或者丢弃，给高清视频会商保留足够的带宽，还可以保证网络的高效运行。这些问题将在今后的业务应用中逐步解决，使得高清视频会商系统的运行更加高效和稳定。

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