后疫情時(shí)代，線下與線上相結(jié)合的會(huì)議形式將成為常態(tài)。2020年10月，在上海國(guó)際會(huì)議中心華夏廳舉行的第三十二次上海市市長(zhǎng)國(guó)際企業(yè)家咨詢會(huì)議，即是通過(guò)線上線下相結(jié)合的方式，主會(huì)場(chǎng)有約100位上海市各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和各公司中國(guó)區(qū)總裁參與此次會(huì)議，分會(huì)場(chǎng)約有40名各公司聯(lián)絡(luò)人實(shí)時(shí)觀看會(huì)議�，F(xiàn)場(chǎng)李強(qiáng)書(shū)記、龔正市長(zhǎng)等10位領(lǐng)導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)參與連線互動(dòng)，線上同時(shí)有近40位來(lái)自全球不同國(guó)家的嘉賓連線進(jìn)行互動(dòng)交流。

筆者以該云會(huì)議系統(tǒng)為例，闡述線上線下相結(jié)合會(huì)議模式云會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路和系統(tǒng)解決方案，解析云會(huì)議系統(tǒng)的架構(gòu)，以及多視圖拼合、線上同傳、遙控?cái)z像機(jī)的作用。

1 云會(huì)議系統(tǒng)的功能要求及技術(shù)難點(diǎn)

該云會(huì)議系統(tǒng)使用要求滿足線上互動(dòng)交流，并且連線畫(huà)面內(nèi)容需按照禮賓順序及畫(huà)面布局投放在現(xiàn)場(chǎng)21 m×4 m的大屏上，供領(lǐng)導(dǎo)及現(xiàn)場(chǎng)與會(huì)人員觀看互動(dòng)，并具備高清晰度、低延時(shí)、廣播級(jí)的高安全性。

為了滿足這些需求，該云會(huì)議系統(tǒng)通過(guò)全球網(wǎng)絡(luò)加速服務(wù)確保線上40位來(lái)自全球不同國(guó)家的嘉賓能夠在穩(wěn)定安全的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下交流互動(dòng)；系統(tǒng)融入傳統(tǒng)同傳技術(shù)并開(kāi)發(fā)改良為線上同傳，解決了線上交傳模式所帶來(lái)的時(shí)間長(zhǎng)、配合度不高等弊端；為保證網(wǎng)絡(luò)會(huì)議視音頻同步，使用了各類(lèi)延時(shí)器、加嵌器等設(shè)備；同時(shí)，這套會(huì)議系統(tǒng)還加設(shè)了責(zé)編功能，可在后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控每一位用戶的連線情況及上線人員的控制，保障了會(huì)議的安全性。

此次線下線上相結(jié)合的會(huì)議主要難點(diǎn)在于：（1）線下的10位領(lǐng)導(dǎo)都需要有單獨(dú)的正面畫(huà)面呈現(xiàn)到現(xiàn)場(chǎng)大屏幕上，并且攝像機(jī)的架設(shè)不能阻擋大屏的觀看；（2）正式會(huì)議開(kāi)始前需要按照規(guī)定次序及畫(huà)面排版呈現(xiàn)出一張所有領(lǐng)導(dǎo)及連線嘉賓在一起的電子版全家福照片，且能通過(guò)一鍵切換的方式快速改變成連線模式的畫(huà)面布局；（3）同時(shí)需要提供線上同傳功能以保證云端主持、現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)、線上嘉賓之間的多語(yǔ)種實(shí)時(shí)互動(dòng)交流。

2 云會(huì)議系統(tǒng)架構(gòu)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

該云會(huì)議系統(tǒng)由40位連線嘉賓及主席客戶端、云會(huì)議服務(wù)器、視頻系統(tǒng)、多畫(huà)面分配器、音頻系統(tǒng)、同傳系統(tǒng)構(gòu)成，如圖1所示�？蛻舳耸褂枚ㄖ频膹V播級(jí)會(huì)議軟件通過(guò)全球網(wǎng)絡(luò)加速服務(wù)（ECDN），并且采用了RTC協(xié)議與本地服務(wù)器建立視音頻的信號(hào)連接，現(xiàn)場(chǎng)的視、音頻信號(hào)通過(guò)SDI加嵌、解嵌設(shè)備（帶LED顯示屏的藍(lán)光錄像機(jī)）與云會(huì)議服務(wù)器建立信號(hào)連接，這樣能更好地保證所有信號(hào)的聲畫(huà)同步，并且能直觀地檢測(cè)每一路信號(hào)的質(zhì)量，使整場(chǎng)會(huì)議無(wú)論在畫(huà)面、聲音、網(wǎng)絡(luò)安全性上都達(dá)到了廣播級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 云會(huì)議系統(tǒng)架構(gòu)

針對(duì)云會(huì)議系統(tǒng)的架構(gòu)和使用特點(diǎn)，還需要解決一些相應(yīng)的技術(shù)問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)客戶端和現(xiàn)場(chǎng)大屏能夠顯示不同的內(nèi)容及版式的功能，將所有信號(hào)接入多畫(huà)面分配器（多臺(tái)Vmix服務(wù)器通過(guò)NDI技術(shù)組成視頻矩陣），進(jìn)行信號(hào)的采集（40路連線嘉賓、10路本地領(lǐng)導(dǎo)、1路連線主席）、分發(fā)（現(xiàn)場(chǎng)LED大屏、客戶端、主席端）、排版（客戶端拼合、LED大屏連線畫(huà)面、LED大屏全家福界面）等處理。傳統(tǒng)的同傳系統(tǒng)如果直接接入云會(huì)議服務(wù)器，聲音會(huì)自帶原聲，客戶端用戶在發(fā)言時(shí)便會(huì)由于網(wǎng)絡(luò)延時(shí)聽(tīng)到自己的回聲，體驗(yàn)感大大降低。因此，在不改變譯員及嘉賓操作習(xí)慣的情況下，增加耳機(jī)分配器送入所有音源，再?gòu)耐瑐鰿CU處取干凈的翻譯聲輸出至云會(huì)議同傳通道和現(xiàn)場(chǎng)同傳發(fā)射機(jī)。

2.2 云會(huì)議系統(tǒng)與傳統(tǒng)視頻會(huì)議差異性

傳統(tǒng)的視頻會(huì)議多使用民用級(jí)的軟件及設(shè)備，可能擁有某些功能，但不完善，接口也存在不匹配的可能性。與傳統(tǒng)視頻會(huì)議相比，該云會(huì)議系統(tǒng)全部采用廣播級(jí)設(shè)備，各設(shè)備的指標(biāo)及接口相對(duì)匹配，給設(shè)備的鏈接及信號(hào)的轉(zhuǎn)換帶來(lái)了便利性，并保障了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

傳統(tǒng)的會(huì)議軟件無(wú)法做到所有連線人員的位置絕對(duì)固定，并且按照禮賓順序進(jìn)行各種組合排序；在連線視頻的清晰度上也很難做到全高清采集和輸出，更無(wú)法通過(guò)SDI接口進(jìn)行信號(hào)傳輸，這就造成了極大的不便性。該云會(huì)議系統(tǒng)軟件按照需要的界面，特別在多畫(huà)面顯示上，進(jìn)行了定制化的設(shè)計(jì)；同時(shí)，完全采用SDI接口進(jìn)行視音頻信號(hào)的輸入和輸出，在使用云會(huì)議軟件和多畫(huà)面分配器時(shí)，通過(guò)用戶名綁定位置的方式，對(duì)畫(huà)面進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和布局，并且采用了掉線即顯示嘉賓頭像照的方式保證每個(gè)畫(huà)面都有圖像，不會(huì)出現(xiàn)黑屏。

整套系統(tǒng)相較于傳統(tǒng)視頻會(huì)議更具穩(wěn)定性、便捷性和個(gè)性化。

3 云會(huì)議系統(tǒng)的軟件方案設(shè)計(jì)

3.1 軟件的功能設(shè)計(jì)

對(duì)于此次會(huì)議所使用的軟件，要求安裝簡(jiǎn)單、操作方便、界面清晰，且支持Mac版和Windows版及中英文雙語(yǔ)，以保證來(lái)自40個(gè)國(guó)家嘉賓的無(wú)障礙使用；此外，對(duì)于主席客戶端，需要實(shí)時(shí)觀察40位嘉賓是否需要互動(dòng)交流或者回答問(wèn)題等，因此軟件特別設(shè)計(jì)了舉手功能，并為主席端單獨(dú)創(chuàng)建H5頁(yè)面，以展示在線需要即時(shí)回答問(wèn)題的舉手嘉賓，并且按照舉手先后順序排列，滿足主席端對(duì)于會(huì)議的整體把控。需要特別考慮的是，由于各國(guó)網(wǎng)絡(luò)情況的不確定性，如遇到突然掉線等情況，傳統(tǒng)的會(huì)議軟件一般是只停留在畫(huà)面的最后一幀，如果最后一幀的畫(huà)面不美觀會(huì)比較尷尬。為了解決這一問(wèn)題，增加了掉線即顯示嘉賓個(gè)人頭像照的功能，以確保整體畫(huà)面的美觀性。

對(duì)于顯示畫(huà)面的布局，傳統(tǒng)會(huì)議軟件提供的連線通道是相對(duì)固定的，不能按照用戶所指定的排序及要求做個(gè)性化的更改。該云會(huì)議系統(tǒng)軟件的客戶端畫(huà)面要求嚴(yán)格按照禮賓順序排列，并且如有客戶端臨時(shí)變化還能便捷地更改。每個(gè)客戶端可以在一個(gè)頁(yè)面下觀看到如PGM（節(jié)目主輸出畫(huà)面）、上海主會(huì)場(chǎng)、主席、各位嘉賓的畫(huà)面，也可增加本地畫(huà)面，以便更好地調(diào)整各自在攝像頭前所展示出的形象；并且畫(huà)面可以自由布局，客戶端界面如圖2所示。這些功能的設(shè)置提升了用戶的體驗(yàn)。

圖2 客戶端界面

3.2 軟件的系統(tǒng)架構(gòu)

軟件的系統(tǒng)架構(gòu)為主、備兩路，如圖3所示，以保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。其中，每路設(shè)有2臺(tái)輸出服務(wù)器，1臺(tái)用于輸出3路3×3畫(huà)面的合屏信號(hào)，1臺(tái)用于輸出3路3×3畫(huà)面的合屏信號(hào)、1路單屏信號(hào)及1路線上主席端的信號(hào)；1臺(tái)輸入服務(wù)器輸入1路現(xiàn)場(chǎng)畫(huà)面PGM信號(hào)、1路現(xiàn)場(chǎng)全景、1路合屏、3路同傳音軌；并且使用1臺(tái)計(jì)算機(jī)用于責(zé)編的后臺(tái)管控，以保證會(huì)議進(jìn)行時(shí)后端能夠?qū)崟r(shí)觀察到網(wǎng)絡(luò)情況及各客戶端的相應(yīng)數(shù)據(jù)，且能夠以最高權(quán)限管控會(huì)議期間無(wú)人亂入。

圖3 軟件系統(tǒng)架構(gòu)

4 視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

4.1 拍攝設(shè)備的選擇及架設(shè)

傳統(tǒng)的會(huì)議主要是用傳統(tǒng)的攝像機(jī)拍攝，如果在主席臺(tái)前架設(shè)超過(guò)1 m高，并且有人為操作，即會(huì)破壞畫(huà)面的整體感，干擾會(huì)議的進(jìn)行。為此，選配了高度僅為40 cm的三腳架、可遠(yuǎn)程遙控的云臺(tái)和攝像機(jī)，主要負(fù)責(zé)拍攝前排的11位領(lǐng)導(dǎo)�？蛇h(yuǎn)程遙控云臺(tái)選用了KX-PD35A1S3-H，攝像機(jī)為Z280。云臺(tái)的遠(yuǎn)程操控面板通過(guò)網(wǎng)線采用RS422協(xié)議操控機(jī)器變焦、聚焦、光圈、上下擺動(dòng)等。攝像機(jī)的視頻信號(hào)通過(guò)視頻線傳輸1 920×1 080的高清畫(huà)面，并配以電源適配器保證機(jī)器持續(xù)工作，充分滿足會(huì)議拍攝的需要。

由于攝像機(jī)的高度降低，則要求攝像機(jī)與領(lǐng)導(dǎo)之間的距離要超過(guò)5 m，以避免人物畫(huà)面的拍攝不會(huì)太仰。

4.2 多視圖畫(huà)面分配

常規(guī)視頻會(huì)議的大屏幕內(nèi)容顯示一般都是通過(guò)大屏拼接軟件處理器完成。該云會(huì)議有40位線上嘉賓和11位現(xiàn)場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)的畫(huà)面需要按照相應(yīng)的排序同時(shí)顯示在大屏幕上，且有連線模式（見(jiàn)圖4）和全家福模式（見(jiàn)圖5）兩種畫(huà)面布局，大量的內(nèi)容處理對(duì)于一般拼接軟件來(lái)說(shuō)操作多、壓力大，不安全。

圖4 會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)布局及大屏顯示畫(huà)面的布局

圖5 全家福畫(huà)面的布局

基于云會(huì)議的功能需求，選擇使用Vmix直播系統(tǒng)軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)大屏的畫(huà)面拼接處理。它不僅能夠按照需求對(duì)所有的信號(hào)源進(jìn)行排列布局，還能夠按照?qǐng)鼍皯?yīng)用的不同輸出多樣的信號(hào)供使用。對(duì)于Vmix的硬件配置，選用了BMD的DeckLink Quad2視頻采集輸出卡。它有8個(gè)接口，可以通過(guò)SDI接口輸入和輸出視頻信號(hào)，并且支持加嵌信號(hào)，能滿足多信號(hào)的交互。同時(shí)多臺(tái)Vmix服務(wù)器架設(shè)了一個(gè)小型內(nèi)部千兆局域網(wǎng)，通過(guò)NDI技術(shù)實(shí)現(xiàn)不同Vmix服務(wù)器之間的信號(hào)互通，如同傳統(tǒng)視頻系統(tǒng)里的視頻矩陣功能。在場(chǎng)景制作上，對(duì)于接收到的信號(hào)通過(guò)軟件自帶的多畫(huà)面功能，對(duì)每路進(jìn)行調(diào)整布局以滿足客戶需求。對(duì)于兩個(gè)布局模式之間的切換，設(shè)置了1個(gè)快捷鍵，操作簡(jiǎn)便，響應(yīng)快捷。

4.3 視頻系統(tǒng)的架構(gòu)

視頻系統(tǒng)需要多達(dá)19路輸入信號(hào)，8路輸出信號(hào)，選用了ROSS切換臺(tái)，其具有很好的穩(wěn)定性、可擴(kuò)展性，信號(hào)的調(diào)度也方便快捷。其中，輸入信號(hào)包括11路攝像機(jī)信號(hào)，2路VCR信號(hào)，2路字幕機(jī)信號(hào)，4路云會(huì)議信號(hào)；輸出信號(hào)包括6路PGM信號(hào)（2路輸出至VMIX做多畫(huà)面分配使用，4路輸出至云會(huì)議軟件給線上嘉賓及主席使用），2路MV信號(hào)。視頻系統(tǒng)如圖6所示。

圖6 視頻系統(tǒng)架構(gòu)

5 音頻系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

5.1 系統(tǒng)的功能需求

云會(huì)議系統(tǒng)的傳聲器不同于文藝演出，傳聲器的拾音距離、拾音環(huán)境會(huì)有差異。因此選用了11支SCHOPES電容傳聲器，心形的拾音頭在全頻率范圍內(nèi)具有一致的指向性、良好的音質(zhì)、平滑的頻響，并且具有極強(qiáng)的抗干擾能力，可獲得良好的拾音效果。為了應(yīng)對(duì)突發(fā)情況，還配備4支雙頻無(wú)線手持傳聲器作為備份。

由于會(huì)議有國(guó)外嘉賓參與，云會(huì)議系統(tǒng)需要具備線上同傳的功能。如果使用傳統(tǒng)的線下同傳系統(tǒng)，會(huì)在主機(jī)內(nèi)嵌入原聲，遠(yuǎn)端嘉賓講話時(shí)便會(huì)聽(tīng)到因網(wǎng)絡(luò)延時(shí)傳回的回聲，會(huì)干擾發(fā)言者，帶來(lái)不好的體驗(yàn)感。該云會(huì)議系統(tǒng)在盡量不改變同傳員操作習(xí)慣的前提下，對(duì)同傳系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。在同傳房間內(nèi)設(shè)置了耳機(jī)分配器，通過(guò)調(diào)音臺(tái)將現(xiàn)場(chǎng)音頻信號(hào)及國(guó)外連線信號(hào)送至耳機(jī)分配器，避免了回聲問(wèn)題。同時(shí)，將同傳擴(kuò)展器上的中、英信號(hào)通過(guò)加嵌器送至云會(huì)議軟件進(jìn)行線上翻譯。

為了滿足會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)的聽(tīng)音效果及安全性的要求，在舞臺(tái)上方吊裝5只全頻音箱，其中，中間3只覆蓋中間領(lǐng)導(dǎo)區(qū)域，左右各1只音箱覆蓋兩邊近百位嘉賓。另外，在舞臺(tái)臺(tái)側(cè)，備有兩組揚(yáng)聲器，保證現(xiàn)場(chǎng)聲音不中斷。

5.2 音頻系統(tǒng)架構(gòu)

該音頻系統(tǒng)使用了CL5和CL3作為現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)聲及線上會(huì)議音頻傳輸?shù)闹鱾湔{(diào)音臺(tái)，音頻系統(tǒng)架構(gòu)如圖7所示。在輸入端使用無(wú)源音頻分配器來(lái)保證主備調(diào)音臺(tái)都擁有一樣的音源，從而做到無(wú)縫切換。由于線上會(huì)議的信號(hào)傳輸均為SDI視音頻嵌入信號(hào)，選配了藍(lán)光錄像機(jī)來(lái)進(jìn)行信號(hào)的加嵌與解嵌，解決了信號(hào)傳輸問(wèn)題的同時(shí)還能有效地監(jiān)看信號(hào)情況。

圖7 音頻系統(tǒng)架構(gòu)

6 分析與總結(jié)

該云會(huì)議系統(tǒng)滿足了大型線上線下相結(jié)合的會(huì)議模式，解決了全球40位重量級(jí)嘉賓不能到現(xiàn)場(chǎng)參加會(huì)議的問(wèn)題；具有高清晰度、低延時(shí)、多重驗(yàn)證登錄、定制化的用戶界面，以及多樣化的分屏顯示。由于地理位置、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、使用設(shè)備均不相同，會(huì)議之前參與測(cè)試的人員和實(shí)際當(dāng)天與會(huì)嘉賓幾乎都不是同人同環(huán)境，復(fù)雜多變的情況給云會(huì)議系統(tǒng)帶來(lái)諸多不可控因素。針對(duì)實(shí)時(shí)狀態(tài)，團(tuán)隊(duì)成員利用豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)云會(huì)議系統(tǒng)軟件進(jìn)行迭代優(yōu)化，使系統(tǒng)更智能、更安全，從而保障了此次重大會(huì)議的順利進(jìn)行。

后疫情時(shí)代，諸如此類(lèi)的會(huì)議將會(huì)增多，希望通過(guò)這次經(jīng)驗(yàn)的分享，積累云會(huì)議模式的經(jīng)驗(yàn)，探討不同需求、不同會(huì)議場(chǎng)景下的云會(huì)議系統(tǒng)解決方案。