視頻會議系統在跨校區互動演出中的應用
——以西北工業大學校區互動跨年聯歡會為例

諶 探

（西北工業大學，陜西 西安 710072）

視頻會議系統又稱會議電視系統，利用視頻、網絡等技術可實現高效的遠程會議、辦公，成為遠程辦公的最新模式，在提升用戶溝通效率、縮減企業差旅費用成本、提高管理成效等方面具有得天獨厚的優勢。近年來，視頻會議系統的應用范圍迅速擴大，涵蓋到社會和工作、生活的方方面面。目前，基于成熟的視頻會議技術及系統解決方案，加上互聯網技術、高清視頻傳輸技術的不斷提升，以及5G技術的應用，視頻會議系統的應用范圍擴展到異地大型文藝演出，可實現異地實時互動的功能。

目前全國大多數高校都建設有分校區或新校區，利用視頻會議系統連接各校區開展聯歡會等互動演出活動，拓展了視頻會議系統的應用范圍。西北工業大學兩校區互動跨年聯歡會已經連續五屆，從2014年元旦跨年聯歡晚會（以下簡稱“晚會”）開始，使用視頻會議系統增設了兩校區晚會現場互動的環節，兩校區的會場不再是獨立的演繹舞臺，促進了兩校區之間的互聯與互動，真正成為全校的聯歡，助力提升全校的凝聚力。西北工業大學在利用視頻會議系統進行遠程教學、遠程會議交互方面在國內和國際上都處于較高的水平，每年利用遠程會議系統參與國際、國內教學活動次數多、影響范圍廣，工作人員具有扎實的網絡技術和豐富的視音頻技術的應用經驗。而將視頻會議系統應用于大型演出活動的探索可進一步挖掘該系統的應用價值。

下面闡述視頻會議系統在聯歡活動中的解決方案，為其他高校類似情況的文藝演出提供借鑒。

1 演出形式

西北工業大學聯歡晚會是全校為辭舊迎新而舉辦的大型活動，一般從22點開始直至新年鐘聲響起之后，參與人數眾多，演出質量較高；節目一般有舞蹈、交響樂演奏、民樂演奏、歌曲、詩詞朗誦等形式。聯歡會中，兩校區線上互動環節分三次進行，前兩次穿插在節目之間，兩會場分別由各自會場的主持人引導觀眾進行交流和現場游戲的互動，可以隔空看到對方的現場畫面；最后一次連線無互動，為分會場觀看主會場的新年倒計時和校長致新年賀詞的畫面。

2 系統的架構與連接

目前，視頻會議系統應用廣泛，如在線視頻培訓、辦公視頻會議、遠程視頻教學等。最近的疫情下，視頻會議系統的應用尤為突出，解決了相隔地域無法現場辦公等問題。視頻會議系統是由主干系統和會場系統兩大部分組成，主干系統的功能重點在會議呼叫和連通，設備包括多點控制單元（MCU）、會議終端、網絡設備等；會場系統的功能一般在于輔助配合完成主干系統的功能實現，一般包括多媒體高清輸入輸出接口、多平臺控制終端和網絡交換機等。

2.1 系統的功能要求

為了促進兩校區之間的互聯與互動，避免成為“資源孤島”，將視頻會議系統應用到校內大型晚會現場，使得兩校區現場的音視頻在線互聯實時互動，讓觀眾體驗到互聯網時代交互性和多樣性的表現形式，也是擴大視頻會議系統應用范圍的一次嘗試。

根據使用需求，會議終端的視頻輸入端口至少需要2個HDMI，以及SDI接口，支持分辨率1080P或更高的圖像質量。

2.2 晚會視頻會議系統的架構及網絡環境搭建

2.2.1 系統架構

晚會有兩個會場，所以在晚會視頻會議系統的主干系統中略去了MCU，通過系統的核心設備2臺會議終端Polycom Group550進行點對點連接，實現兩地會場的交互。一方現場的Polycom Group550，對現場接收到的視頻信號、音頻信號進行壓縮編碼處理后，通過網絡傳輸到另一方會場的Polycom Group550，經解碼還原成視、音頻信號，輸出給現場的視頻系統和擴聲系統。本地會場攝像機信號通過攝像機導播臺BNC輸出接口與會議終端連接；本地會場的音頻信號通過調音臺與會議終端的立體聲RCA接口連接。晚會視頻會議系統的信號連接如圖1、圖2所示。

會議終端的2個HDMI，HDMI-1用于傳輸帶操作菜單顯示和音頻信號，可以作為本地預監和本地操作使用；HDMI-2用于連接舞臺大屏。但晚會演出，只有高清攝像機視頻信號，因此不需要使用輔流（會議終端連接的計算機PPT信號）。鑒于目前大屏的接口為VGA的居多，所以會議終端輸出至大屏的視頻信號需要HDMI與VGA接口的轉換。另外，調音臺與會議終端的連接，也可能存在卡儂接口與RCA接口轉換的問題。

2.2.2 網絡環境的搭建

西北工業大學兩校區之間的校園網利用中國電信的公網進行傳輸，校園網使用深瀾計費系統，每臺網絡終端接入公網都需要使用PPPOE撥號獲取IP地址。而視頻會議終端無法進行PPPOE撥號，需要網絡管理員開通靜態IP。另一方面，演出現場并不一定有公網，這種情況就需要為會議終端架設專線接入到網絡交換機當中。為了網絡的穩定性和安全性，在交換機連接會議終端的接口上取消撥號，使得會議終端可以直接獲取到靜態IP，在網絡計費系統下還需要進行兩終端的MAC地址綁定。

圖1 晚會視頻系統視頻信號的連接

圖2 晚會視頻系統音頻系統的連接

兩校區之間的出口帶寬為20G，視頻會議在比較寬裕的線路出口帶寬中最大占據2M的帶寬資源。特別需要注意的是，在跨年鐘聲響起之時最為關鍵，正是網絡帶寬資源占用最多的時刻。

在網絡傳輸方面，準備了雙鏈路網絡傳輸專線進行保障，網絡部門的工程師也會駐場實時跟蹤和監控網絡狀況，及時跟蹤網絡傳輸的各個節點，出現傳輸問題時迅速響應尋找更好的路由鏈路。

2.3 會議終端的選型

該晚會視頻會議系統之所以選擇Polycom Group550，在于其與其他類似產品比較，具有如下特點（見表1）。

（1）L P R（L o s t P a c k e t Recovery，丟包恢復技術）可以實現低帶寬傳輸高清視頻信號，網絡丟包在5%的情況下仍然可以正常的傳輸高清視頻。

（2）網絡傳輸方面使用H264 SVC技術，具有編碼彈性和時間可適性（TemporalScalability）、空間可適性（SpatialScalability）及信噪比（質量）可適性（SNRScalability）等特性，這些技術的特性在于把視頻序列分成不同的部分，并賦予不同的等級，根據實際的應用環境自動選擇編解碼方式，使視頻信號在不同的網絡帶寬中自由傳輸。

（3）傳輸的視頻信號為全高清畫質；主流視頻信號畫質為1080P、60幀，計算機雙流內容畫質為1080P、30幀；

表1 Polycom與華為、科達的對比

（4）接口符合市場需求，具有3G-SDI和HDMI的視頻信號輸入接口，可以兼容第三方高清攝像機。

（5）穩定、擴展、兼容性強，全面支持SIP協議，與自身生產的前幾代終端或者其他廠家生產的視頻終端可以無障礙呼叫對接[1]。

3 現場出現的技術問題

兩地會場互動環節是晚會最大的亮點，如果出現故障務必對演出造成很大的影響和損失。從技術上講該會議系統比較穩定，但對于一場具有較大規模的晚會，增加異地會場互動環節之后，還是會遇到一些問題。

3.1 會議終端視頻雙流接口使用問題

Polycom Group550會議終端的視頻輸入接口為：1個HDCI、1個3G/HDSDI、1個HDMI、1個VGA接口。其中，HDCI用于連接攝像機，3G/HDSDI是主流視頻信號為第三方攝像機預留接口，HDMI和VGA為輔流視頻輸入接口。視頻輸出接口為：1個3G/HD-SDI、2個HDMI、1個VGA。其中，3G/HD-SDI和HDMI-1為主流視頻輸出接口，HDMI-2和VGA為輔流視頻輸出接口。

需要注意的是，會議終端上的視頻信號接口，如果視頻信號從主流接口進來，視頻輸出時最好接主流視頻輸出接口，例如視頻輸入時接的3G/HD-SDI入，那么視頻輸出時最好連接3G/HD-SDI輸出或者HDMI-1輸出，作為輔流信號輸出的HDMI-2，在視頻輸入為主流接入時也會正常工作；但是如果視頻從作為輔流輸入的HDMI接口輸入，那么視頻輸出時只能連接HDMI2或者VGA，這里的連接操作不同于視頻導播臺接口連接方法。因為會議終端主流視頻和輔流視頻的信號是分別通過終端編解碼后再通過網絡發送的，主、輔流視頻信號的掃描方式和幀率都是不同的，主流為60i、輔流為30p，如果主、輔流視頻輸入輸出的混搭傳輸方式連接也會造成畫面抖動。

3.2 網絡交換機的供電問題

在大型的演出現場中，往往把電力的供應重點放在后臺演出的各種設備上，例如舞臺燈光、音響等大功率設備上，還有現場大廳的主照明供電，而提供網絡傳輸的弱電配線間的電力供應時常被忽視而造成事故。鑒于此，在演出時為網絡配線間的交換機加裝UPS設備，以防在弱電間電力突然中斷，從而保障網絡傳輸的正常。

3.3 演出現場協作問題

彩排前各部門分別進行設備連接和調試，工作人員插拔與視頻會議系統相關的視音頻線纜，必須有標準化的操作流程，經允許的前提下再進行操作，否則會造成畫面的中斷。同時，彩排時務必與導演、主持人以及舞臺現場人員商議好，如果出現信號中斷或者互動時網絡傳輸丟包嚴重出現畫面或者音頻卡頓，造成互動效果不佳或者互動失敗等問題的備用方案。

4 結語

利用視頻會議系統支持異地聯合的演出形式，豐富了演出形式，打破了時間與空間的界限。與傳統廣播級的衛星電視傳輸方式相比，基于網絡的視頻會議傳輸盡管存在不穩定性，但極大地降低了演出互動時的運營成本。目前，這樣的演出方式還處于探索階段，隨著網絡傳輸技術的普遍提升和互聯網5G技術的應用，加上MCU控制單元，也可以實現多方多校區的接入，促使更多的校區或者學校之間大型演出活動的共同互動，實現節目表現形式上的多樣性和交互性?，F今全國高校之中大多數都設有分校區和新校區或者多校區，將視頻會議系統應用于大型活動的演出，拓展了該系統應用范圍的拓展。希望筆者的實踐可給各高?；蛘咂渌难莩鲂问教峁┙梃b。