基于全场景云视频会议在水利行业的应用探讨.pdf

:/.:/第 卷 增 人民珠江 年 月 收稿日期:作者简介:孙学伟()男本科工程师主要从事水利信息化等工作 :.基于全场景云视频会议在水利行业的应用探讨孙学伟杨志琼(.水利部珠江水利委员会技术咨询(广州)有限公司广东 广州.水利部珠江水利委员会珠江水利综合技术中心广东 广州)摘要:通过探讨云视频会议技术特点以及该技术在水利行业的多场景应用优势为云视频会议技术在水利业务全场景中的应用提供方向随着云技术的发展云视频会议技术将逐步替代传统视频会议模式该技术突破了区域及网络条件限制形成多网融合的混合专有云会议具备跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的支撑服务能力实现音频、视频、数据、内容、即时通讯、业务全面覆盖支撑应用的拓展与创新能够有效提高工作效能、管理水平助力水资源调配、防汛抗旱决策及其他部门业务决策精准性关建词:云视频会议云计算共建共享指挥决策水利业务中图分类号:.文献标志码:文章编号:()年 月国务院发布关于大力推进智慧水利建设的指导意见“构建智慧水利体系以流域为单元提升水情测报和智能调度能力”要求各项水利治理管理活动逐步实现数字化、网络化、智能化 年 月国务院发布的“十四五”数字经济发展规划中提出打造智慧共享的新型数字生活要加强超高清电视普及应用发展互动视频等并提出推进云网协同和算网融合发展提升数据中心跨网络、跨地域数据交互能力加强面向特定场景的边缘计算能力强化算力统筹和智能调度水利行业在决策水资源调配、水旱灾害防御调度及其他水利业务发展过程中往往需要丰富的物联感知数据作为参考依据更需要水调度和防洪现场互动传统的决策会商环境在数据共享和多方信息获取上存在信息闭塞无法在监控指挥中心统揽全局随着云技术发展全场景云视频会议逐步成熟但该技术在水利行业的应用还不够深入有必要针对该技术的特点结合水利行业的业务情况进行探讨让该技术与水利业务场景深入融合 视频会议发展现有的视频会议系统从技术上主要指.协议的视频会议类系统(含宝利通、华为等品牌的硬件、软件视频)该协议可实现点对点专线呼叫但需要有专线网络召开多方会议需 设备进行调度会商应用场景单一随着云技术的发展扁平化系统架构逐步成熟改变了传统多方视频会议级联方式基于 柔性视频编码架构实现了视频会商系统跨时代的转变 系统框架.组网能力云视频会议技术支持互联网、水利专网、政务外网等各网系统互联互通、互为备份形成多网融合的混合专有云平台能够向下兼容传统视频会议终端实现与现有视频系统的互联融合集中管控老旧终端音视频算法网络适应能力强能够不限时间、不限地点不限设备、不限网络获得视频、声音以及数据人民珠江 年增刊.系统构成云视频会议系统包括基础设施设备、软件系统、会议网络、视频会议终端设备等基础设施包括视频会议云平台或 物理服务器环境软件系统包括多媒体服务、录播服务、.融合服务等会议网络包括互联网、电子政务外网、移动/、卫星、微波等通讯方式视频会议终端包括会议室专用会议终端以及其他支持会议软件运行的终端设备 系统关键技术和优势.柔性视频编码针对不同的网络及速率采用柔性视频编码技术能够自适应呼叫接入自动解析带宽并根据网络变化对 分层进行视频调整保证最优的视频质量 音频采用 编码支持超宽带(采样率)及全带(采样率)语音完整的回声消除噪音抑制混响抑制自动增益控制声音定向波束成型等技术实现更佳的声音效果针对云视频质量()做进一步优化在网络出现丢包、时延、抖动状况时采用特有的前向纠错与丢包重传算法以及智能调节机制确保网络 丢包情况下视频不卡顿不花屏丢包下视频可传输确保网路 丢包情况下声音清晰流畅丢包下声音可辨识减少网络问题对音视频质量造成的影响具备超强的网络适应能力.多点服务采用 柔性多层编码架构具备独特的抗丢包算法在互联网极端环境下保证音视频的质量保证用户的音视频体验单 支持 点以上的大规模视频并发超低延时传输时延小于 动态带宽检测和调整算法有效探测客户端与 之间的可用带宽客户端高效决策视频分层策略音频 策略和带宽分配情况多台服务器自动负载均衡多活热备提供不间断服务当 宕机系统自动迁移快速恢复业务.大规模并发能力云会议支持大规模视频并发具备跨层级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的支撑服务能力在云视频会议发展以来尤其是新冠病毒抗疫期间云视频会议发挥了重要支撑水利业务关乎民生安宁在抗疫隔离期间开展了大量视频会议进行水情调度、防汛指挥会商中需要各级水务部门数百人同时参与云视频会议系统的大规模并发能力能够保障各项水利业务的顺利开展.强大的兼容性通过.融合服务器与原有支持.协议视频系统互通实现与原有视频会议系统音频、视频及双流互联互通且不需要对原有视频会议系统改造专有云视频平台具备良好互通兼容能力系统具备多种视频、音频编解码兼容能力通过融合服务与现有视频会议终端打通充分利旧已有的视频会议终端可兼容主流厂商设备互通包括宝利通、思科、华为、中兴、科达.卓越的安全性系统从设计、部署到运营各个阶段在数据终端加解密、通信传输安全、用户隐私安全及视频存储安全性等方面均以高安全级别要求设计能够保障网络、数据、业务等各项功能的安全系统架构采用 分层编码技术是在终端侧进行音视频加密编码 不做编解码只负责智能转发终端根据网络情况和处理能力选择接收合适的码流通信传输安全方面终端与服务器、媒体实时信令和数据均利用相关安全机构测试和认证的加密算法进行通信采用身份认证等方式进行数据交换加密秘密钥采用动态随机方式保障安全用户隐私安全方面用户数据存储方式采用 散列哈希值具有较强的存储防护能力能够有效保障数据和隐私安全视频存储安全方面系统将录制的会议视频进行碎片化处理并对其进行加密将加密的视频文件存储在不同的服务器上形成了物理隔离.纵横双向视频覆盖传统视频会议系统是采用树状结构进行级联存在视频节点接入屏障无法满足进行大规模视频会商需求云视频会议是通过云计算扁平化架构能够对系统内下级节点进行接入并对平行单位可视节点进行任意接入解决了纵横向视频节点全方位人民珠江 年增刊 接入的问题能够在水资源调配和防汛抗旱等应急会商过程中充分接入纵横向各路节点实现视频全覆盖增加决策的参考性和准确性.二次开发融合能力云视频平台的设计充分考虑了未来系统的开放扩展、各项业务在会商过程中的互联互通充分展示和呈现可以根据业务场景对已有系统进行二次开发实现各项业务视频输出和相关业务应用嵌入能力将用户自主研发的应用、视频嵌入到实际的业务应用中系统设计了云服务 开放接口在各类系统中可嵌入该云服务可从业务界面直接启动和调用视频会议功能并可将音视频嵌入到各种业务系统的 中实现通过各类 业务系统统一入口快速使用该系统的二次开发融合能力可避免出现信息孤岛与已有的其他系统或者与用户已有业务流程紧密衔接让云视频系统功能随时随地使用实现数据资源共享使视频应用功能无所不在全面互联 水利行业需求与应用.业务系统展示根据水利行业职责水利部印发了数字孪生流域和数字孪生工程导则及下一步发展方向在实现水资源调度、水旱灾害防御基础上完善 项应用包括水土保持业务、河长制、水行政执法等并通过数字孪生工程实现“四预”体系及网络安全体系由此可见未来水利业务系统将呈爆发式增长水利部将以水利行业信息化为发展方向逐步实现智慧水利体系在此背景上业务系统使用频率和数据资源共享、业务场景调用和综合展示将成为下一步应用的方向和重点云视频会议系统可在各种会议场景下将业务系统充分调用和展示给多部门业务协调和专家会审时提供参考依据.无人机现场实况在防汛应急抢险、水利工程现场及各种紧急情况进行现场指挥时针对部分应急车和人员无法到达的区域可以使用无人机查勘无人机单兵系统由无人机、接收手柄、传输主机、移动电源、对话耳塞组成可以让单兵人员操控无人机图像回传同时音频接收指挥中心的指令极大的扩展了视频覆盖范围缩短查勘时间为紧急情况救援和应急抢险指挥节省宝贵时间 日常水文观测、巡河管理、排污实景、指挥调度场景中都已经开始使用无人机云视频和无人机的结合可将无人机的便利性与视频会议的实时互动性结合起来将无人机拍摄画面实时传送到单位指挥中心并接受指导按需飞行取景.卫星小站应急回传在流域机构部分水文站、水情分中心、水库和水利工程等地方建设水利卫星通信应用系统实现语音、数据、视频图像的实时传输满足流域水文报汛、应急抢险、机动通信、工程视频监视、互联网接入、视频会议广播等综合业务的需求并进一步解决地处偏僻、公网通信难以覆盖或是公网通信的网络边缘地区的防汛通信提高流域管理现代化水平为防洪调度、抢险减灾、水资源管理提供可靠的应急通信保障当发生较大自然灾害时有线网络及地面其他无线网络均遭到破坏时需要使用卫星系统进行应急通信云视频会议系统可将卫星信号获取的音视频数据与指挥中心进行连通并回传至所有参与应急抢险及调度的会商室、移动终端等最大限度的让各业务部门参与到现场指挥决策中.远程多方会议在举行国家级或流域级水利业务会议或培训时参与人员可达上千甚至上万人每个会场或人员网络、入会设备等会议条件参差不齐为了保障全员参与会议和培训需要用到一套兼容性强、适应性优的会商系统云视频会议系统可突破终端、网络、地区等条件通过各种形式的网络条件及支持会议软件运行的终端设备可在办公室、出差途中、会商室随时加入会议并可共享文件使用本地画面、音频等参与会议讨论.工程视频管控目前大中型水库、重要堤防、水闸以及防洪排涝设施等工程的重要部位均安装了监控系统对现场进行全程实时监控及时对可能或正在发生的汛情、险情、灾情进行动态监视随时了解现场情况可人民珠江 年增刊 采取相应的预防和补救措施确保防洪工程安全运行有利于科学决策和减少洪水灾害缓解防洪压力保障人民群众生命财产的安全具有重要作用但视频监控平台缺少一个统一的系统进行展示在会商决策中往往无法查看现场情况云视频会议系统可以不依赖视频展示业务系统可利用前段摄像头已有网络获取音频及现场视频回传至指挥中心及所有终端供水利工作人员及时掌握现场情况.防汛应急指挥每年台风暴雨过境内涝或河流汛期时防汛应急成为重中之重一方面需要对全省各地情况可视化另一方面需要快速调度人员装备赶赴救援云视频会议系统通过对可视化资源的统一配置管理实现应急指挥及视频调度指挥中心通过迅速调度各地市及区县单位的音视频图像结合实时监控图像及相应地图坐标实现以视讯为主监控、地图系统为辅的融合指挥调度利用移动可视单兵系统、移动车载、移动智能手机等设备通过多种网络接入云视频系统实现与外勤人员的音视频连线更加全面、准确地了解一线情况为处置重特大事件、多方决策、统一指挥调度提供直观的现场资料和研判依据此外可将各级单位、事件现场的视频、监控资源进行综合管理并全程记录实现应急指挥调度过程可回溯不断积累经验不断提升应急指挥能力.河道/水域巡管除了汛期应急之外日常河道/水域管理也非常重要云视频在水位观测、堤坝巡检、排污管理、河道治理等日常管理工作沟通指导中能发挥重要作用专业的移动终端可搬到巡管船只中通过移动网络连入管理中心实时汇报展示真实情况寻求指导将问题消灭在萌芽状态.水利工程监管各水利工程在建设和使用中均需得到上级主管机构的严格管理查看是否严格遵守相关行业和安全标准云视频系统可以方便的让监管和沟通变成全天候、无死角无人监管员到现场即可实时查看监控、视频终端沟通、智能眼镜指导维修等排除工程隐患加强工程管理 结语云视频会议系统开创了视频会议.时代是水利物联网、水利信息化发展到一定程度的可视化展示符合水利行业共建共享、万物互联的业务应用方向适应时代需求未来可充分结合、大数据等技术数字孪生、及“四预”体系等业务要求不断丰富水利业务应用场景参考文献:薛淼胡悦符刚.云视频会议趋势及探讨.邮电设计技术():.郭建辉.云视频会议系统的建设思路.数字通信世界():.李士波孙凤张艳.浅谈现代云视频会议系统的关键技术.江苏通信():.周宇杰.云视频会议或将成未来主流方向.中国公共安全():.袁杰.云技术在企业传统视频会议系统中的应用分析.科技与创新():.(责任编辑:高天扬)