智能会议系统中传输稳定性研究

王宇峰 张春武

1.江苏省专用通信局常州分局；2.江苏省专用通信局无锡分局

0 引言

随着我国的经济高速发展，人们对会议质量和效率的要求越来越高，纯粹的会议扩声系统早已不能满足办公的要求。传统会议系统被综合了超清视频、高帧率音频、低延迟计算机网络的智能化多媒体会议系统取代是会议系统发展的必然趋势。

大数据技术、物联网技术和人工智能技术为依托的智能化技术发展，以及第三代全数字技术会议系统的迭代，使智能化水平更高的智能会议系统出现了。

智能会议系统与普通会议系统的根本区别在于计算机技术集成性，前者能够真正实现设计模块化、通信即时化、功能体系化、系统平台化，真正实现了按需定制、个性化设计。智能会议系统可以直接以服务器作为核心中控模块，再将桌面端及移动端会议平台、其他业务板块平台、控制平台通过接口协议实现实时链接，并共享数据库。系统功能更加强大、模块的适应面更加广泛、设备配置更加灵活，同时由于可以自定义网络通信协议，较之传统的数字化会议系统也更加安全可靠。

1 智能会议系统常见问题

1.1 集中控制系统缺乏应急处理机制

智能会议系统主要以控制设备MCU（多点控制单元）以及由其集中控制的各视频终端设备组成，如果主会场的MCU或分会场的视频终端出现掉电或宕机等突发情况，系统无法迅速恢复，影响极大，直接影响整个会议的正常运行。系统由于缺少自我恢复能力和故障预警能力，所以使会议存在中断风险；当发生故障后，由于它的应急响应速度慢，需要使用人力才能逐步执行应急操作，所以存在较大安全隐患。

1.2 通信网络传输故障处理困难

智能会议平台就像人的大脑，结合的信息越多，实现的功能也就越多。通信网络就像人的神经系统，当通信网络出现问题的时候，整个系统将无法正常运转。而在常见的视频会议系统使用环境当中，参与视频会议通常是以独立的会场为细胞，对参会的及时性和准确性要求较高，中间不允许出现影响会议正常进行的故障。所以，整个系统的网络传输是否可靠稳定，是极端重要的性能参数。如果通信网络传输出现故障，那么整个会议系统也将瘫痪，所以这对会议保障人员的素质和业务技能提出了较高的要求，传统的技术和协调手段已经远远不能够处置现场突发情况。

1.3 场地限制导致部署低效

目前智能会议系统受制于配套设备较多，无法通过智能手机、平板电脑等移动端实现快速部署，快速布设。

1.4 控制器人机功效不高

目前智能会议系统设备多、操作步骤较为复杂，且会议操作系统智能化程度不高，人机功效差，会议保障仍然是传统的人力保障为主，信息不能直接传递至会议系统，各项指令仍然是通过专职操作员手工输入，办公效率不高。

2 智能会议系统的改进措施

2.1 提高控制系统的自我恢复能力、故障预警能力

智能控制的子系统就是整个控制系统的核心，它的作用是负责将语音识别结果转换成会议系统本身可识别的一种指令。为达到目标，需要考虑会议系统中每一种设备不一样的模式。一般来说，会议系统设备的控制模式可分成两类：基于服务器的远程访问控制模式和基于设备的串口控制模式。

因为音视频信号是视频会议里面比较关键的一个“组件”，所以子系统要尤其对其予以重视，要时时对其进行检测，分析和故障处理。子系统主要包括了信号检测和处理模块，智能控制模块和故障预警模块。

视频检测为了确保视频信号不被中断，需要实时监测多路视频输入信号的状态，实现主动输入故障时自动切换到待机输入。音频检测在环境监测和语音感应技术的基础上，为了保证音频信号不被中断，要实现多个通道输入信号的无缝切换。为避免增益过大，在音视频处理时要引入多路音频信号增益共享机制。

2.2 通信网络发生紧急状况处理困难

由于单链路传输网络在发送故障后，不易通过人工方式恢复正常，所以可以通过视频信号的主备双链路由方式来提高视频系统的可靠性。备份设计理念实现了从源头和路径的全自动备份。当故障发生时，系统会自行进行主备切换，使参会人员感觉不到故障产生。

2.2.1 信号源部分

此部分对接收到音视频信号进行分析，在源头上智能选择信号的输出，分别传递。过程非透明，但是系统保证了收发两端的正常。

（1）信号发出处置

视频终端设备（编码器）：随着MCU控制开发和推广，会场需设计一套用来备用的视频会议终端。

本地信号的接入：本地会场采用多摄像设备，满足整体画面和细节画面的全方位录取和转换。

（2）信号接收处置

视频终端设备（解码器）：与信号输入源头一样，本地在发送信号时，也有两套设备系统，保障了整个路由的安全。

本地画面：一般采用多画面显示，确保显示无误。

2.2.2 系统设计

自动化备份的设计思路为，经过至少2条路由线路向下一个端点或节点。在信号发送端，不仅设计了多个信号外，还保证了每个信号都同时发送双路由；将智能切换设备加入到输出端，至少设计出两套显示设备，当系统中有一个链路出现了故障，信号还可以从另一条通过。这两条链路互为备份，不分主辅。

2.2.3 矩阵备份

因为视频信号的切换一般通过切换矩阵来完成，需避免人工切换造成的时间差，所以矩阵的同步很重要。如果使用支持多面板控制系统的矩阵，就可以实现以一面板控制为主，另一为备用，或者是利用其他统一控制统一发送命令，使得两个面板同时切换，间隔不超过10毫秒。

2.2.4 视频信号智能切换器

多路信号源通过不同的路径同时汇入信号发送端，具备了视频内容的发出和摄入等。输出端不仅要能智能切换到正常信号，还要定位到路由上的故障屏蔽，及时中断信号和通道上的信号。多通道智能视频切换器可以主动判断信号丢失和实现自动快速切换，此设计逻辑如下：

（1）对主备用信号进行实时对比和检验。当主用信号丢失，同时主场黑屏等待的信号正常，初步判定是主用信号出现故障，50毫秒后就能智能切换到待机信号一侧，以避免造成不必要的损失。

（2）当黑场和主信号正常的时候，备用信号丢失了，可以判断出备用信号出现了故障，同上时间切换到主信号端。

（3）一般情况下，为了避免来回切换减掉不必要的麻烦，如果备用信号正常的话，即使主信号正常，也不会切换回主信号。

（4）切换设备若是在断电的情况，会恢复到主用线路上，视频信号连通正常，确保设备的稳定运行。

视频通信网络传输系统如图1所示：

图1 基于备份设计基础的会议系统原理示意图

2.3 开发基于智能移动终端的会议系统应用

智能移动终端可以记录参会人员签到信息，参会人员也可以查阅会议资料，会议结束后还可以下载有关会议内容。期间智能移动终端的会议系统应用可以快速地统计会议时发起投票的结果。

为了方便浏览，界面可以自动在大小不同设备里面改变大小与排列布局，易于操作，让所有用户爱上这款新产品。

系统架构采用客户机/服务器结构。软件开发语言主要有VStudio2019；C、CSS3、Java网页风格语言等组成。数据库系统主要采用MySQL数据库；网络基础协议必须支持TCP/IP协议；系统应用兼容Android、iOS等平台。

2.3.1 系统运行原理

移动智能终端会议的服务器，在无线网络方面，采用无线AP设备和路由器的形式，同时参与者都是同一网络入会。会议组织人员创建会议后，上传有关资料，设置投票环节，所有的数据都会自动储存在此服务器内，参会人员在登录会议后，随时可以查阅有关会议资料。极大地方便了各参会人员，避免了繁琐的操作。省去场合地点一切以用户便捷为主。系统工作原理如图2所示。

图2 基于智能移动终端的会议系统原理示意图

2.3.2 功能模块部分

会议系统是由会议管理模块和系统管理模块组成。其中会议管理模块分成三个部分：历史会议，创建会议，当前会议。系统功能模块按照它的用途将用户分成三个角色，分别是会议里的辅助，主持者，与会者。系统功能的差异取决于对应角色的不同。结构如图3所示。

图3 基于移动智能终端的会议系统模块整合

2.4 开发运用语音识别系统设备实现会场语音的智能识别

为了加快会议点名率，可选择将语音辨别体系和视频系统进行连通，完成切换画面的智能化。经过优化调整，会议系统的控制部分得到了改善，满足了召开会议时点名的应答及时性，便捷了网络维护人员的操作，提升了会议的质量和效率。

2.4.1 功能简介

（1）语音采集功能：当不同的人在说话时会对其造成一定的影响，这个时候就要进行噪声消除。可以通过在会议设备上的语音摄入，利用端到端的在线校验，信号放大和过滤手段。语音信号在经过处理后，其在本质的特性就被有效输出。

（2）实时语音识别功能：采取自我学习算法计算，因为每个人语音都有自己的特性，所以对其进行一定的辨别后处理。

（3）关键词查询：对各个不同的语音进行甄别、放大、过滤，并筛选出需要的关键字和关键词。

（4）达到视频会议系统交互的目的：处理每个角色的发言语音的时候，将其有关关键词筛选出，按照不一样的关键词进行相关交互动作的设计。

2.4.2 技术方案

业务流程：预处置，主要流程为提取相关特征，匹配关联模式，语音辨别，语音处置等内容。下面内容是流程的主要环节：

（1）预处置。预处置就是在进行处理之前要做的第一个步骤，在所有等待识别的初始语音信号中，这里需要一个预处理，一般会实施预加重和分帧等处理。

（2）特征提取。在这个过程中提取到预处理里面的语音信号之后，从这些信号里面可以得到一些数据特征，然后利用得到的这些信息，计算获取相应特征参数，这些参数表示了这个语音信号的实质性的状态与情况。

（3）语音识别模型训练。将语音样本的数据库中的每条样本语音特征参数提取出，将它们进行优化，并且不断地进行优化，利用学习算法，根据得到的样本语音特征参数去形成较为完整的语音辨别模型。

（4）关联模式匹配。将等待辨别的语音中的特性、参数与已备份的系统库中的参照内容进行匹配，这样就能获取上佳的匹配效果。

（5）后语音处理。要达到提升语音识别系统性能的目的，就要让识别结果更为准确，要有语言和机器学两大方面的相关技术与经验知识，进而利用语法和语义层面去分析和识别结果。

将交互设计增加在本系统在原有的流程上，详细的操作流程如下：

（1）对于整个语音的接入，采取的是在原来的会议系统调音台上将其中一路音频分出接入到语音识别交互系统之中。

（2）对该音频进行数据采样与特征提取，要在原始的会议系统上对历史的语音数据和实时语音数据进行模拟训练。

（3）在现场接收到的语音数据与识别到的交互系统互相联系后，就可以对语音进行识别和判断，然后再根据其属于哪个会议里的信息进行分门别类。

（4）就像在QQ上对别人进行远程控制桌面一样，先向别人发出请求，同意后就可以对其电脑上的信息进行分析与交互，这个道理也是如此，向原来的会议系统发送请求，并且针对实时更新的语音会议分析出相应结果，智能交还原先会议和接口数据，如切换图像。

（5）用户也可以采用手动模式，采取模块式特点，结合了点和面的控制，获得点名等操作和会议控制的高效率。

3 结束语

综上所述，智能会议系统集成了传统的电气自动化技术、现代网络通信技术、人工智能技术等技术，随着AI技术的深入学习和推广，未来必将出现更加智能便捷的会议系统来帮助人们更好地提高工作和生产效率。