尹常红　袁文波　胡雅超

摘要：介绍了武汉市气象高清视频会商系统的结构、系统建设关键技术以及主要应用。在气象信息网络平台基础上，通过终端背靠背转发，实现省·市·区三级天气会商，开展行政会议及远程培训，同时实现了气象与政府应急办、水务部门的业务会商与工作交流，系统在气象业务服务与防灾减灾中发挥了作用。

关键词：视频会商；MCU；视频终端；建设；应用

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）29-0213-03

1概述

随着全球气候变暖和经济社会的发展，气候变化极端事件如干旱、热浪、洪涝、寒潮等对人民群众生产生活带来了很大的影响，且发生频次和严重程度呈明显上升趋势，气象灾害对武汉市的农业、水资源、生态环境、能源和公共安全及可持续发展等构成严重威胁。

视频会商系统是气象信息系统的重要组成部分，为整个气象业务体系提供可视化交互服务功能。目前，视频会商系统已成为国家、省、市三级气象部门开展气象预报服务的重要平台，在气象防灾减灾中发挥了重要作用。借助这种先进的多媒体视讯手段，天气预报专家们可开展各类实时预报会商，可看到各地实时图像和气象数据，上级可加强对下级的业务指导，也可促进上、下交互协作，有助于提高天气预报服务水平和气象防灾减灾能力。此外，视频会商系统也可作为日常行政会议、紧急工作部署、业务培训、技术交流等的重要工具。

2视频会商系统建设原则

随着IT技术特别是H.264视频编解码技术的发展，高清视频已经成为新一代视频会议系统的一个标志性指标。视频会商系统设计应具有超前意识和较高的科技含量，考虑到今后的扩容、安全及可靠性，且满足今后发展的需要。在武汉市气象视频会商系统的建设中，满足以下原则。

1）先进性：系统建设遵循国际、国家标准和国内通信行业的规范要求；技术上符合视频通信行业发展趋势；产品选型确保采用当前成熟技术，确保技术不落伍。

2）开放性：系统建设符合H.323和H.320标准协议；采用标准视音频编解码协议和开放式标准设计，同时在设备选型上兼容标准的视讯系统和设备，确保与任何其他厂家产品有效互通。

3）可靠性：系统建设必须具备安全性，软件系统不易感染病毒，硬件系统不过分依赖对工作环境，同时要求系统设备安装使用简单，能够全时间段无人值守稳定工作。

4）经济性：性价比和经济性是武汉市气象局天气会商系统综合平衡的要求，建设中既要选择现金技术先进设备，又要考虑到“够用就好”，选择最经济最有效的建设方式，尽量使得性价比在达到最优。

5）业务兼容：除了基本视频会商功能之外，该系统还需要根据武汉市气象局现有气象业务服务环境，能够支持附加业务和功能扩展，有效兼容，适应武汉市气象局其他不同业务建设和使用需求。

3武汉市气象视频会商系统建设

武汉市气象局2010年已建成省一市气象高清视频会商终端，根据湖北省气象局要求开展省一市之间天气会商，但是武汉市辖各区气象局无法参与全省或全市天气会商。

武汉市气象高清视频会商系统的建设，实现了省一市一区的天气会商与会议培训，同时实现了武汉市气象局到武汉市应急办、市水务局的业务会商与工作交流。

3.1高清视频会商系统的结构

武汉市气象视频会商系统主要由MCU、会议控制平台、视频终端、音视频控制矩阵以及网络支撑系统组成。武汉市气象视频会商系统包括：1个市级高清视频会商系统控制中心，1个市级会场（控制中心），7个区级高清视频终端，扩展建设延伸到武汉市政府应急办、武汉市水务局等部门。

武汉市气象视频会商系统建成市、区二级模式，市局MCU对区局及有关单位视频终端进行管理，召开市、区气象视频会商，同时通过终端背靠背方式将省、市会商信息转发到各区气象局终端。该系统满足1080P30帧分辨率双向传输，不仅主流视频源收发协议一致，辅流协议也达到1080P30帧分辨率的要求。武汉市气象高清视频会商系统整体结构如图1。

3.2视频会商控制中心

在武汉市气象局建立视频会商MCU和视频会商接人控制平台服务器，用于终端接入管理和会商会议召集控制，提供接入点音视频控制、状态监视、网络状况和设备状态监控等信息，并对监测信息统一规划和集中管理。

高清视频会商系统控制中心依靠现有气象广域网将各区视频终端接入到市局MCU。

武汉市气象视频会商系统控制中心位于市气象台，其结构如图2。

3.3视频终端

在市局主会场和东西湖、蔡甸、黄陂、新洲、汉南、江夏6个区气象局配置高清视频终端设备，通过点对点或多点的形式展示视频会议效果。各区气象局会场能同步收听收看省局或市局声音和图像，市局主会场可任意选择观看区局音视频内容。

根据防灾减灾应急气象服务需求，分别在武汉市政府应急办和武汉市水务局等相关单位建设了视频会商终端，通过武汉市政府政務专网接人市气象局气象视频会商系统，根据需要开展天气、水文、防汛会商以及应急服务调度。今后根据工作需要逐步接入武汉市环保、国土规划、园林林业等相关单位，开展应急会商。

武汉市气象视频会商终端连接示意图如图3。

3.4传输网络

武汉市一区高清视频会商系统网络环境主要基于现有气象业务广域网络，根据高清会商系统对网络传输时延、抖动敏感的特征，区级高清会商视频终端网络接入应当尽量靠近广域网路由器，以减少视频数据传输跳数，简化传输路径，从而降低网络传输时延。

4武汉市气象视频会商系统关键技术

4.1超强纠错技术

高清视频会议系统采用厂商研发的超强纠错2.0技术，应用这一先进技术，在武汉市气象局现有广域网基础上保证QoS，允许5%的网络丢包率视频会议流畅进行。

从武汉市高清视频会商系统运行半年多来看，超强纠错技术让确保了Qos，5%以下的网络丢包率，图像基本正常，几乎察觉不到；10%网络丢包率，图像可接受，图像有轻微卡顿；20%网络丢包率，图像传输质量较差，但是语音传输尚好，可继续召开语音会议。

4.2断线恢复技术

武汉市高清视频会议系统采用了断线恢复技术。因为种种原因，网络传输中断也会偶尔发生，断线恢复技术确保在30秒内只要网络传输恢复正常，天气视频会商或其他视频会议能够立即恢复继续进行。当然，如果断线时间过长，超过了30秒，终端联系不上MCU，将退出当前会议。当网络传输恢复正常后，需要通过重新呼叫终端继续参加会议。

除了网络传输引起的断线之外，因为设备异常或者断电等特殊情况也会造成会议中断，当设备故障恢复或者供电恢复后，不论是终端原因还是MCU原因，会议均会自动恢复，继续进行。

4.3智能调速技术

武汉市高清视频会议系统采用了智能调速技术，应用这一技术，在视频会议过程中，相应的系统服务模块会实时统计当前网络传输和音视频传输的丢包情况，当监测到丢包率大于此前根据网络请况和视频会商业务需求的设定条件时，视频会商系统会立即启动相应的智能调速策略，依据其策略方式进行调速，确保在不稳定网络情况和少量丢包率的情况下达到最佳效果。此外，只能调速技术也能自动侦测当前视频会商系统占用的网络带宽变化情况，系统服务模块在后台自动选择最佳图像分辨率，确保现有视频会议良好的视音频质量。

4.4丢包重传技术

武汉市高清视频会议系统采用丢包重传技术，其原理是使用确认和超时应答机制，确保在不可靠网络和其他服务的基础上实现可靠的音视频的信息传输。发送方实时发送信息帧，如果发送方在发送后一段时间后，仍然没有及时收到确认帧，发送方会认为有丢包发生，于是会重新发送相关的音视频信息，直到收到确认帧，这样能够确保视频会议的高流畅性。

5武汉市气象视频会商系统的应用

5.1应用场合

武汉市气象视频会商系统主要应用于四个方面：

1）省-市-区天气预报会商。武汉市气象会商系统终端背靠背方式将省-市（或省局转发中国局）会商信号通过MCU转发到各区气象局终端，或是单独召开市一区气象会商，加强上级预报指导。

2）气象部门工作会议。视频会议系统相对于传统的电话、邮件等传输方式，有着及时便捷的明显优势，高清效果也能更准确更详尽地传达各种会议精神。

3）远程视频培训。随着武汉市气象局的不断发展，相关的新业务逐渐增加与扩展，业务的多样性和复杂性对业务培训的频次和效果提出了更高的要求，传统的培训方式费时费力，高清视频会商系统恰恰能够满足当前的武汉市的业务培训需求，且能大大降低培训成本。

4）跨部门业务会商与工作交流。武汉市气象局气象视频会商系统不仅仅能实现气象部门内部天气会商，同时可以实现与武汉市政府应急办和市水务局开展会商与工作交流。今后根据工作需要，武汉市气象高清视频会商系统终端将逐步接人武汉市环保、国土规划、园林林业等相关部门，实现更多领域更大范围的业务应用。

5.2会议控制

视频会议管理平台通常安装在机房，通过机房的不间断电源供电，配置好后，无需对硬件进行操作，平时召开会议都是通过WEB远程登录会控管理平台远程操作。

会控主要包括建会或预约会议，会议特效控制、广播、终端控制等，所有功能通过会控平台SMC来实现。会控平台根据视频会商要求提前配置相應会议模板。

6结语

武汉市高清视频会商系统的建设，实现了省一市一区气象数据和音视频交换，加强了业务人员的上下沟通交流，有助于提高天气预报准确率；同时，视频会商系统作为日常行政会议、工作部署、业务培训、技术交流的重要工具，降低了行政成本，提高了工作效率。

武汉市气象局利用气象视频会商系统在加强跨部门合作中进行了探索，实现了与武汉市政府有关职能部门的业务会商与工作交流，今后将在更多领域开展合作应用，这将进一步推动武汉市气象局信息化建设水平，进一步提升气象业务服务与气象防灾减灾能力。