高校多场景的视频会议和直播系统应用研究

鲁学亮 谢雨辰

摘要：2020年以来，视频会议、视频直播系统成了学校办公、教学必备的沟通交流工具，为学校的在线教学、办公会议、人才招聘提供了重要支撑。同时也为同城、异地多校区的高校校区间会议、课程等在线交流提供了条件保障。文章以北京师范大学视频会议和直播系统建设为例，介绍如何通过视频會议系统支持学校多场景的应用。

关键词：信息化;视频会议;视频直播;多校区;疫情

中图分类号：TP311     文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）14-0005-04

2019年北京师范大学珠海校区开始转型建设，北京师范大学形成了“一体两翼”的办学格局，包括北京校区（北太平庄校园、昌平校园）和珠海校区。为提高校区间工作效率，节约沟通成本，通过信息化手段，建设视频会议和直播系统解决工作会议沟通的需求成为实现两校区高质量交流的重要支撑条件，2019年底学校建设成了支持多场景应用的视频系统，该系统在2020年“新冠”疫情以来也发挥了重要的作用。

1 视频会议和直播系统需要分析

视频会议是两个或两个以上不同区域的人通过互联网实现音视频、图像、文字等实时交互。视频会议系统作为目前最先进的通信技术，只需借助互联网，即可实现高效高清的远程会议、办公，在持续提升用户沟通效率、缩减高校差旅费用成本、提高管理成效等方面具有得天独厚的优势[1-5]。我校视频会议和直播系统建设中重点解决以下四个问题：

1）满足学校内、校区间的师生各类交流需求。

2）满足校内单位对国内外人才招聘在线面试的需求。

3）满足校内单位与国内外机构各类交流的需求。

4）满足校区间互动教学和重要活动直播。

北京师范大学珠海校区和北京昌平校园分别在2018年和2019年投入使用，校区间人员交流越来越频繁，为了提高工作效率，减少沟通成本，学校建设了三地互联的远程视频会议系统。北京校区与珠海校区有500M网络虚拟专线，北京校区与昌平校园有双万兆裸光纤直连，确保了网络的稳定性和可靠性。在视频会议系统建设中，对于校区间的视频会议均采用点到点直连或MCU组会方式，通过校区专线互联。对于学校与校外人员或机构的视频会议采用sip协议或第三方视频会议平台的方式，如图1所示。目前我校已经建成了12间具备视频会议功能的会议室。

2 视频会议系统应用介绍

根据不同应用场景和会议需求有不同的组会模式，软终端会议模式，即参会方使用电脑或移动端各自登录软件客户端，由会议主持人组会，该种方式不受空间和设备限制，只要有网络即可，灵活方便。硬终端会议模式，即参会方分别在具备了视频会议设备（会议硬件终端、摄像头等）的会议室，音视频由会场的视频会议设备采集输入和输出，这种会议方式适合传统正式会议，对现场环境要求较高。软硬混合会议模式，即参会方既有使用软终端也有硬终端，这种会议模式对网络稳定性和MCU性能要求较高，但形式灵活。下面分别介绍三种组会模式在我校的应用场景。

2.1 软件终端会议模式

我校在2017年开始使用中移动云视讯视频会议软件提供校内单位使用，该软件提供的移动视频会议产品，以智能手机、平板电脑、个人PC等便携式设备为载体，提供方便快捷的移动式多方视频会议功能，支持文档、桌面、白板多重共享、会议聊天等，支持与高清硬件视频会议融合互通，满足随时随地的沟通需求。软终端组会方式简单易用，不受空间限制，可支持300方视频会议，支持3000方研讨会模式。我校在疫情期间使用软终端组会方式实现了研究生招生复试培训会（1248人参会）、教师培训会、机关招聘会在线考试、研究生复试、单位办公会等各种会议1200余场。

远程考试是疫情环境下我校使用软件终端组会的一种典型应用场景，远程面试是一种多对一的交互，即多位专家在同一会场同时面对一个云端的面试者。远程考试则是多名监考同时面对多名参加考试的考生，这对场景的设计提出了更高的要求。监考端要求：监考老师至少需要三人在同一会场，准备两台电脑，分别登录视频会议软件终端，监考1负责通过视频会议1在考试开始前验证学生身份（身份证、准考证等）、监考2负责视频会议2在考试开始时共享考试试卷。考生端要求：考生需要准备一部手机和一台电脑分别登录视频会议1和视频会议2，手机放置考生座位后方，确保视频能拍到考生和电脑。电脑放置考生面前用于观看监考老师共享的试卷，同时确保电脑视频会拍到考生正面。软件视频会议很好地支撑了远程考试场景的应用，解决了疫情环境下考生无法现场集中参加考试的问题。

2.2 硬终端会议模式

硬终端视频会议可实现高质量的高清视频会议，我校在北京、珠海两地三校园各配置4套华为TE40视频会议终端及配套设施。同时北京校区已经与珠海校区实现的网络专线互联，能更好地保障两校区视频会议的质量。为实现多方会议组会配置了私有CU控制器，实现安全、稳定的多方组会，如下图所示。

我校北京校区配置一台MCU、一台SMC业务管理服务器、一台录播服务器，实现统一管理、集中控制的功能。提供灵活完备的第三方接口，丰富多样的会议调度方式，通过SMC提供成熟的视频通信业务管理环境，决策者、系统管理员、用户都能进行高效地协作交流，从而提高我校内部沟通和决策的效率，有效降低沟通成本。高清视频会议终端可以提供高信噪比的高清图像效果，支持1080P高清图像效果，并可以支持外置无线和有线麦克风。所有设备通过H323或者SIP协议注册到MCU控制器上。

硬终端组会模式更多的在校区间或校内多间会议室组会使用，会议室配置硬件视频会议系统，视频会议系统有两路视频输入，分别为会场的投影设备和单独配置的视频显示屏，音频由会场音频采集设备作为视频会议系统输入源。投影设备提供现场PPT演示，同时可以共享给分会场观看，另一块显示屏作为显示分会场画面。2020以来学校的党委常委会、跨校区的工作会、教师培训会等都通过这种组会方式，已经召开各类会议380余场。90F6AA26-219C-4467-A8F8-715C6B3DFC79

2.3 软硬混合会议模式

疫情期间对于会场人数有严格限制，因此需要非会场人员通过软终端参会，这种硬终端加软终端的组会模式能很好地解决诸如学校工作会、招聘会等应用场景，如部分领导在会场，会场配置了视频追踪、投影，实现更好的会议展示效果。

遠程面试场景一般采用软硬混合组会模式，即学校招聘单位组织评审专家在具备硬件视频会议设备的会议室，面试人在非校内的其他场所通过电脑或手机使用软终端参会，面试者在视频会议软件中共享自己的面试材料，主会场视频会议系统将共享视频流通过会场的投影设备输出，同时将面试者的视频画面通过会场另一块视频显示屏输出。面试者通过共享材料向现场专家介绍自己的情况，专家在面试者介绍完成后进行质询和交流。我校已经实现了海外人才招聘、辅导员招聘、干部招聘等场景的应用，减少了人员流动和沟通成本。下图为我校定期组织的远程招聘面试会。

3 视频直播系统

视频直播系统为直播活动提供现场所需要的拍摄以及便携视频编码以及固定场合的视频切换编码类设备，实现各种活动直播。满足小型会议直播、大型活动直播、移动式活动现场直播三种建设场景。同时配套网络综合直播平台，实现与北京校区现有网络综合平台实现平台级联，实现跨校区同步直播功能。

1）根据不同使用场所配置不同直播终端，整体终端全部采用嵌入式架构、Linux系统并支持B/S远程管理，方便使用。

2）其中便携直播终端采用有线网络、无线网络 、4G手机多网聚合的方式进行直播编码，满足各种应用场景下的多种直播方式。

3）无线便携录播采用，采用嵌入式架构，更加稳定，触摸式控制屏，操作更加简洁，在通过无线接收3台摄像头视频信号的同时，并可控制摄像头的推拉摇移功能，并将视频录制的同时，进行推流直播。

4）所有直播终端通过RTMP/RTSP等多种推流协议推送到本地私有化直播平台并支持同时推送到第三方云直播平台。

5）直播平台支持主动式平台级联，可在沙河校区、珠海校区分别布置平台后，可实现校区平台级联、校内局域网直播，减轻直播压力。具体参考拓扑图如下：

各个前端信号源通过便携直播端设备进行采集、编码处理或者是录播系统以及电视台推流信号，通过千兆校园网络推送到核心机房的网络资源综合制播平台对应的频道，通过综合制播平台将各个信号源流媒体转发至所有自动接收终端以及PC、PAD、手机等终端、实现信号源实时网络直播;同时学校老师可远程上传课件等资料，通过审核后，可发布到网络综合直播平台，供学生、老师点播、观看，实现资源共享，建立学校统一的对外发布直播平台。

4 同步课堂

同步课堂系统解决多校区办学模式下优质课程资源共享，实现多校区间同上一堂课。

主要实现功能：

1）实现异地双向音视频互动，满足共上一堂课需求。

2）实现课堂实况录制、形成课堂视频，供学生在课后进行点播回放观看。

3）实现课堂实况直播功能，在场地有限的情况下实现校内及跨校区课堂同步直播。

系统主要组成：

1）摄像头：负责视频拍摄、跟踪。

2）教师无线领夹话筒、学生无线手持话筒：用于拾取音频。

3）交互直播终端：实现主教室、从教室的音视频自动切换、录制、直播、双向音视频互动。

该系统实现了教师、学生四个景别以及PPT信号的自动跟踪、自动切换，在系统建设过程中重点解决了语音跟踪与传输问题。语音激励跟踪主流分为三种方式如下表所示。学校目前授课形式、教室环境，多为无吸音处理的普通教室，混响严重。授课方式多为讨论型，相对比较灵活，非常规的排排坐方式。师生互动，学生回答问题，不起立情况较多。最终采用语音激励跟踪方式三，有利于准确定位，大面积教室改造。

5 结束语

2020年以来我校视频会议系统支持了学校党委常委会、学校中层干部、学校部门工作会、人才招聘会、干部招聘会、防疫小组工作会、珠海园区工作会、培训会等各类会议视频会议383场，如图7所示。支持各类场景的会议形式和会议软硬件，如图8所示。有效提高了线上远程办公效率，为减少人员接触，防止疫情扩散发挥了重要作用。

在疫情常态化防控状态下，视频会议和直播系统为减少人员流动，降低沟通成本将发挥更大的作用。同时随着我校多校区建设的快速推进视频会议和直播系统也必将成为多校区办学的重要基础设施和条件保障，将成为教学信息化中的重要组成部分，进一步推进优质教学资源的共建共享。

参考文献：

[1] 陈建华.“多校区”办学模式下视频会议系统建设——基于河海大学的实践与思考[J].中国教育信息化，2015（15）：63-65.

[2] 刘琳.视频会议系统在大学异地办学中的应用研究[J].数字技术与应用，2016（10）：77.

[3] 谌探，王康.西北工业大学视频会议系统打破教学时空限制[J].中国教育网络，2020（5）：50-51.

[4] 彭桂芬，韩华，者明伟，等.疫情防控期间视频会议在高校的应用初探[J].现代信息科技，2020，4（22）：36-40.

[5] 李念.智能会议室视频会议系统设计及实现[J].中国信息化，2021（9）：44-45.

收稿日期：2022-01-06

基金项目：教育部-中国移动科研基金项目“教育系统网站发展指引研究”（MCM20180613）资助

作者简介：鲁学亮（1984—），男，河北人，硕士，工程师，主要研究方向为数字校园建设。90F6AA26-219C-4467-A8F8-715C6B3DFC79