后疫情時代，線下與線上相結合的會議形式將成為常態。2020年10月，在上海國際會議中心華夏廳舉行的第三十二次上海市市長國際企業家咨詢會議，即是通過線上線下相結合的方式，主會場有約100位上海市各級領導和各公司中國區總裁參與此次會議，分會場約有40名各公司聯絡人實時觀看會議。現場李強書記、龔正市長等10位領導現場參與連線互動，線上同時有近40位來自全球不同國家的嘉賓連線進行互動交流。
筆者以該云會議系統為例，闡述線上線下相結合會議模式云會議系統的設計思路和系統解決方案，解析云會議系統的架構，以及多視圖拼合、線上同傳、遙控攝像機的作用。
1 云會議系統的功能要求及技術難點
該云會議系統使用要求滿足線上互動交流，并且連線畫面內容需按照禮賓順序及畫面布局投放在現場21 m×4 m的大屏上，供領導及現場與會人員觀看互動，并具備高清晰度、低延時、廣播級的高安全性。
為了滿足這些需求，該云會議系統通過全球網絡加速服務確保線上40位來自全球不同國家的嘉賓能夠在穩定安全的網絡環境下交流互動；系統融入傳統同傳技術并開發改良為線上同傳，解決了線上交傳模式所帶來的時間長、配合度不高等弊端；為保證網絡會議視音頻同步，使用了各類延時器、加嵌器等設備；同時，這套會議系統還加設了責編功能，可在后臺實時監控每一位用戶的連線情況及上線人員的控制，保障了會議的安全性。
此次線下線上相結合的會議主要難點在于：（1）線下的10位領導都需要有單獨的正面畫面呈現到現場大屏幕上，并且攝像機的架設不能阻擋大屏的觀看；（2）正式會議開始前需要按照規定次序及畫面排版呈現出一張所有領導及連線嘉賓在一起的電子版全家福照片，且能通過一鍵切換的方式快速改變成連線模式的畫面布局；（3）同時需要提供線上同傳功能以保證云端主持、現場領導、線上嘉賓之間的多語種實時互動交流。
2 云會議系統架構
2.1 系統架構
該云會議系統由40位連線嘉賓及主席客戶端、云會議服務器、視頻系統、多畫面分配器、音頻系統、同傳系統構成，如圖1所示。客戶端使用定制的廣播級會議軟件通過全球網絡加速服務（ECDN），并且采用了RTC協議與本地服務器建立視音頻的信號連接，現場的視、音頻信號通過SDI加嵌、解嵌設備（帶LED顯示屏的藍光錄像機）與云會議服務器建立信號連接，這樣能更好地保證所有信號的聲畫同步，并且能直觀地檢測每一路信號的質量，使整場會議無論在畫面、聲音、網絡安全性上都達到了廣播級標準。
圖1 云會議系統架構
針對云會議系統的架構和使用特點，還需要解決一些相應的技術問題。為了實現客戶端和現場大屏能夠顯示不同的內容及版式的功能，將所有信號接入多畫面分配器（多臺Vmix服務器通過NDI技術組成視頻矩陣），進行信號的采集（40路連線嘉賓、10路本地領導、1路連線主席）、分發（現場LED大屏、客戶端、主席端）、排版（客戶端拼合、LED大屏連線畫面、LED大屏全家福界面）等處理。傳統的同傳系統如果直接接入云會議服務器，聲音會自帶原聲，客戶端用戶在發言時便會由于網絡延時聽到自己的回聲，體驗感大大降低。因此，在不改變譯員及嘉賓操作習慣的情況下，增加耳機分配器送入所有音源，再從同傳CCU處取干凈的翻譯聲輸出至云會議同傳通道和現場同傳發射機。
傳統的視頻會議多使用民用級的軟件及設備，可能擁有某些功能，但不完善，接口也存在不匹配的可能性。與傳統視頻會議相比，該云會議系統全部采用廣播級設備，各設備的指標及接口相對匹配，給設備的鏈接及信號的轉換帶來了便利性，并保障了系統的穩定性。
傳統的會議軟件無法做到所有連線人員的位置絕對固定，并且按照禮賓順序進行各種組合排序；在連線視頻的清晰度上也很難做到全高清采集和輸出，更無法通過SDI接口進行信號傳輸，這就造成了極大的不便性。該云會議系統軟件按照需要的界面，特別在多畫面顯示上，進行了定制化的設計；同時，完全采用SDI接口進行視音頻信號的輸入和輸出，在使用云會議軟件和多畫面分配器時，通過用戶名綁定位置的方式，對畫面進行實時調整和布局，并且采用了掉線即顯示嘉賓頭像照的方式保證每個畫面都有圖像，不會出現黑屏。
整套系統相較于傳統視頻會議更具穩定性、便捷性和個性化。
3 云會議系統的軟件方案設計
3.1 軟件的功能設計
對于此次會議所使用的軟件，要求安裝簡單、操作方便、界面清晰，且支持Mac版和Windows版及中英文雙語，以保證來自40個國家嘉賓的無障礙使用；此外，對于主席客戶端，需要實時觀察40位嘉賓是否需要互動交流或者回答問題等，因此軟件特別設計了舉手功能，并為主席端單獨創建H5頁面，以展示在線需要即時回答問題的舉手嘉賓，并且按照舉手先后順序排列，滿足主席端對于會議的整體把控。需要特別考慮的是，由于各國網絡情況的不確定性，如遇到突然掉線等情況，傳統的會議軟件一般是只停留在畫面的最后一幀，如果最后一幀的畫面不美觀會比較尷尬。為了解決這一問題，增加了掉線即顯示嘉賓個人頭像照的功能，以確保整體畫面的美觀性。
對于顯示畫面的布局，傳統會議軟件提供的連線通道是相對固定的，不能按照用戶所指定的排序及要求做個性化的更改。該云會議系統軟件的客戶端畫面要求嚴格按照禮賓順序排列，并且如有客戶端臨時變化還能便捷地更改。每個客戶端可以在一個頁面下觀看到如PGM（節目主輸出畫面）、上海主會場、主席、各位嘉賓的畫面，也可增加本地畫面，以便更好地調整各自在攝像頭前所展示出的形象；并且畫面可以自由布局，客戶端界面如圖2所示。這些功能的設置提升了用戶的體驗。
圖2 客戶端界面
3.2 軟件的系統架構
軟件的系統架構為主、備兩路，如圖3所示，以保障系統的安全運行。其中，每路設有2臺輸出服務器，1臺用于輸出3路3×3畫面的合屏信號，1臺用于輸出3路3×3畫面的合屏信號、1路單屏信號及1路線上主席端的信號；1臺輸入服務器輸入1路現場畫面PGM信號、1路現場全景、1路合屏、3路同傳音軌；并且使用1臺計算機用于責編的后臺管控，以保證會議進行時后端能夠實時觀察到網絡情況及各客戶端的相應數據，且能夠以最高權限管控會議期間無人亂入。
圖3 軟件系統架構
4 視頻系統的設計方案
4.1 拍攝設備的選擇及架設
傳統的會議主要是用傳統的攝像機拍攝，如果在主席臺前架設超過1 m高，并且有人為操作，即會破壞畫面的整體感，干擾會議的進行。為此，選配了高度僅為40 cm的三腳架、可遠程遙控的云臺和攝像機，主要負責拍攝前排的11位領導。可遠程遙控云臺選用了KX-PD35A1S3-H，攝像機為Z280。云臺的遠程操控面板通過網線采用RS422協議操控機器變焦、聚焦、光圈、上下擺動等。攝像機的視頻信號通過視頻線傳輸1 920×1 080的高清畫面，并配以電源適配器保證機器持續工作，充分滿足會議拍攝的需要。
由于攝像機的高度降低，則要求攝像機與領導之間的距離要超過5 m，以避免人物畫面的拍攝不會太仰。
4.2 多視圖畫面分配
常規視頻會議的大屏幕內容顯示一般都是通過大屏拼接軟件處理器完成。該云會議有40位線上嘉賓和11位現場領導的畫面需要按照相應的排序同時顯示在大屏幕上，且有連線模式（見圖4）和全家福模式（見圖5）兩種畫面布局，大量的內容處理對于一般拼接軟件來說操作多、壓力大，不安全。
圖4 會議現場布局及大屏顯示畫面的布局
圖5 全家福畫面的布局
基于云會議的功能需求，選擇使用Vmix直播系統軟件來實現現場大屏的畫面拼接處理。它不僅能夠按照需求對所有的信號源進行排列布局，還能夠按照場景應用的不同輸出多樣的信號供使用。對于Vmix的硬件配置，選用了BMD的DeckLink Quad2視頻采集輸出卡。它有8個接口，可以通過SDI接口輸入和輸出視頻信號，并且支持加嵌信號，能滿足多信號的交互。同時多臺Vmix服務器架設了一個小型內部千兆局域網，通過NDI技術實現不同Vmix服務器之間的信號互通，如同傳統視頻系統里的視頻矩陣功能。在場景制作上，對于接收到的信號通過軟件自帶的多畫面功能，對每路進行調整布局以滿足客戶需求。對于兩個布局模式之間的切換，設置了1個快捷鍵，操作簡便，響應快捷。
4.3 視頻系統的架構
視頻系統需要多達19路輸入信號，8路輸出信號，選用了ROSS切換臺，其具有很好的穩定性、可擴展性，信號的調度也方便快捷。其中，輸入信號包括11路攝像機信號，2路VCR信號，2路字幕機信號，4路云會議信號；輸出信號包括6路PGM信號（2路輸出至VMIX做多畫面分配使用，4路輸出至云會議軟件給線上嘉賓及主席使用），2路MV信號。視頻系統如圖6所示。
圖6 視頻系統架構
5 音頻系統的方案設計
5.1 系統的功能需求
云會議系統的傳聲器不同于文藝演出，傳聲器的拾音距離、拾音環境會有差異。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具有一致的指向性、良好的音質、平滑的頻響，并且具有極強的抗干擾能力，可獲得良好的拾音效果。為了應對突發情況，還配備4支雙頻無線手持傳聲器作為備份。
由于會議有國外嘉賓參與，云會議系統需要具備線上同傳的功能。如果使用傳統的線下同傳系統，會在主機內嵌入原聲，遠端嘉賓講話時便會聽到因網絡延時傳回的回聲，會干擾發言者，帶來不好的體驗感。該云會議系統在盡量不改變同傳員操作習慣的前提下，對同傳系統進行了優化。在同傳房間內設置了耳機分配器，通過調音臺將現場音頻信號及國外連線信號送至耳機分配器，避免了回聲問題。同時，將同傳擴展器上的中、英信號通過加嵌器送至云會議軟件進行線上翻譯。
為了滿足會議現場的聽音效果及安全性的要求，在舞臺上方吊裝5只全頻音箱，其中，中間3只覆蓋中間領導區域，左右各1只音箱覆蓋兩邊近百位嘉賓。另外，在舞臺臺側，備有兩組揚聲器，保證現場聲音不中斷。
5.2 音頻系統架構
該音頻系統使用了CL5和CL3作為現場擴聲及線上會議音頻傳輸的主備調音臺，音頻系統架構如圖7所示。在輸入端使用無源音頻分配器來保證主備調音臺都擁有一樣的音源，從而做到無縫切換。由于線上會議的信號傳輸均為SDI視音頻嵌入信號，選配了藍光錄像機來進行信號的加嵌與解嵌，解決了信號傳輸問題的同時還能有效地監看信號情況。
圖7 音頻系統架構
6 分析與總結
該云會議系統滿足了大型線上線下相結合的會議模式，解決了全球40位重量級嘉賓不能到現場參加會議的問題；具有高清晰度、低延時、多重驗證登錄、定制化的用戶界面，以及多樣化的分屏顯示。由于地理位置、網絡環境、使用設備均不相同，會議之前參與測試的人員和實際當天與會嘉賓幾乎都不是同人同環境，復雜多變的情況給云會議系統帶來諸多不可控因素。針對實時狀態，團隊成員利用豐富的經驗，對云會議系統軟件進行迭代優化，使系統更智能、更安全，從而保障了此次重大會議的順利進行。
后疫情時代，諸如此類的會議將會增多，希望通過這次經驗的分享，積累云會議模式的經驗，探討不同需求、不同會議場景下的云會議系統解決方案。
