视频会议技术方案.docx
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视频会议技术方案
连云港市公安局徐圩分局
视频会议系统
技术方案
苏州科达科技有限公司
2020年07月
第1章前言
视频会议是通过通信线路把两地或多个地点的会议室连接起来，以视频会议方式召开会议的一种图像通信手段。
视频会议的主要特征是能实现实时传送与会者的形象、声音以及会议数据图表和相关实物的图像等等，身居不同地点的与会者互相可以闻声见影，如同坐在同一间会议室一样。
通过召开远程视频会议，可大大提高工作效率，节省与会人员的工作时间和会议费用。
视讯应用在政府、军队、教育、金融、交通、能源、医疗等行业及跨国、跨地区的企业中逐步普及。
随着应用的发展，人们对图像质量提出了更高的要求，从一般图像质量向高清晰度方向发展。
随着移动数据通信技术的日益成熟，无线图像传输也将融入到视频应用中。
近年来随着网络的普及和图像技术的不断发展，视频会议系统的应用已从单纯的会议发展到基于网络的多种交互式视频应用，如专网调度与管理、销售与推广、紧急救援、作战指挥、远程教育、远程医疗、远程协作、远程招聘等，为各行各业带来了良好的经济效益和社会效益。
科达作为领先的视讯产品与解决方案提供商，一直致力于视讯领域的研发创新。
科达视讯系统凭借系统出色的稳定性、清晰流畅的音视频效果、强大的数据共享功能、人性化的设计，在众多用户中得到了很好的应用。
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第2章系统设计原则与依据
2.1系统设计原则
根据本项目的要求和我们的理解，并结合我方在视讯行业的多年经验，本方案设计遵循技术先进、功能齐全、稳定可靠、节约成本的原则,并综合考虑施工、维护及操作因素，并将为今后的发展、扩容等因素留有扩充的余地。
其具有以下原则：
◆先进性原则
系统须遵循有关国际标准、国内标准以及国内外通信行业有关的规范要求；
采用当今最新和尖端的IT、通信、多媒体处理和视频会议等的成熟技术，确保系统在今后相当长的时间内技术上不落伍。
◆标准化原则
严格按照国际和国家标准设计，采用符合、、SIP标准框架协议，采用业内标准的音视频编解码协议；
系统具有较高的兼容性，能够与其它国内外主流厂家的标准设备系统平滑连接和互通。
◆安全性原则
系统设备本身设计应具有高度的安全性措施和加密系统，有效抵制网络病毒和黑客等的攻击，具有防火墙功能；
具备严格的授权和认证机制；
支持与各种加密系统兼容；
◆可靠性原则
系统结构集成度高，能够保证7*24小时不间断地稳定可靠运行；
支持电源、网口、线路等冗余备份策略，可靠性高；
工作环境适应能力强，故障率低；
系统具备诊断及故障提示功能，便于诊断、维护；
◆易用性原则
采用图形化操作界面，全中文人机对话模式，易于操作、维护和管理。
◆可扩展性原则
系统设计要考虑今后网络和业务的发展，留有充分的扩充余地，能够方便地实现视频系统的扩展与升级。
◆经济实用性原则
在满足系统各项性能指标和功能要求的前提下，应力求较小的投入成本，追求较高的性能价格比；
建议选取国内外主流视频通信厂商的设备，确保产品得到持续的技术支持和可靠的服务。
2.2系统设计依据
本方案建设范围内的活动均遵守国家现行的规范与标准，对我国未制定的规范，则参照相应的国际标准执行。
1）国家标准：
YD5032-2004《会议电视系统工程设计规范》；
YD5033-2004《会议电视系统工程验收规范》；
GB/T16858-1997《采用数据链路协议的会议电视远端摄像机控制规程》；
YDN075-1998《中国公众多媒体通信网网络管理规范》；
YDN077-1997《中国公众多媒体通信网技术体制》（暂行规定）。
2）系统框架协议：
ITU-T：
视听电信业务中的63～1920kbit/s信道的帧结构
ITU-T：
基于分组网络的多媒体通信系统呼叫信令与媒体流传输协议
ITU-T：
用于2Mbit/s以下数字信道的视听系统多点控制单元
ITU-T：
用于定义媒体流的加密规程
ITU-T：
用于数据应用双流协议的技术标准
ITU-T：
多媒体通信控制协议
ITU-T：
关于PX64kbit/s视听业务的视频编解码器
ITU-T：
关于低码率通信的视频编解码协议
ITU-T：
关于高压缩比低码率通信的视频编解码协议
ITU-T：
会议电视的远端摄像机控制规程
ITU-T：
窄带电视电话系统和终端设备
ITU-T：
基于IP包交换网络中多媒体业务的框架协议
ITU-T：
话音频率的PCM脉冲编码调制
ITU-T：
用64Kbps传输22Khz的声音，宽带音频编码标准
ITU-T：
自适应差分脉冲编码调制（APPCM）的语音编码标准
ITU-TAnnexC：
用24或48kbps传输14Khz的声音,宽带音频编码标准
ITU-T：
低时延码本激励线性预测编码
ITU-T：
电话带宽的语音信号编码的标准
：
多点数据会议和实时通信协议
ISO/IECMPEG4:
高级视频编码
ISO/IECMPEG4-AAC（LC/LD）:
高级音频编码（低复杂度/低延时）
ISO/IECMP3:
MPEG第三代声音文件压缩格式
IETFSIP:
多媒体交互会话会话控制协议
第3章系统设计方案
3.1系统组网方案
3.1.1组网拓扑图
高清视频会议系统组网拓扑图
3.1.2组网说明
如上图所示，本系统基于现有IP专网建设，采用体系标准，采用星型组网模式，具体设备部署情况如下：
◆县单位设备部署
本次在县中心点分别配置KDV8000HMCU一台、会管系统一套、H900高清视频终端及相关外设。
本方案在县中心机房部署一台KDV8000HMCU，KDV8000H是一款高性能一体化MCU，负责汇集县中心会场和基层分会场的接入，并负责对这些码流进行转发、交换等处理，同时还可以与县级MCU级联召开全网会议。
MCU兼容、SIP协议，支持64k~8Mbps会议带宽，支持1080p60高清终端接入，支持编解码协议和、MPEG4AAC宽音频协议。
本次配置24*8Mbps用户接入能力。
配置一台KDV2000录播服务器，对所有开启的会议进行同步录音录像。
本次在县主会场布置一台会管系统，方便会议管理人员对会议的过程进行控制。
可以实现发言管理、广播管理、台标管理、字幕管理等功能。
本次建设在县局安排2个主会场，每个主会场会议室终端部署一台科达H900高清视频会议终端，具备超强的视音频处理性能和丰富的接口，支持64k~8Mbps会议带宽，支持视频编解码，可满足各类高端视频通信应用。
终端配套HD120高清摄像机及麦克风，实现音视频信息采集、编码、传输。
◆基层单位设备部署
在驻外所队以及各派出所等分会场会议室部署一台H800-B高清视频会议终端，与县MCU通过IP线路连接。
终端支持64k~8Mbps会议带宽，支持1080p30视频编解码，内置PTZ高清摄像机，配置麦克风，实现音视频信息采集、编码、传输。
3.1.3对上级联说明
系统级联主要有两种方法：
数字级联方式和模拟级联方式。
采用模拟级联方式时，可以通过HD终端的SD接口输入输出视频信号，与SD终端实现双向互通。
HD终端和HD终端的高清接口输入输出对接，实现HD终端与HD终端双向互通。
模拟音频则直接可通过调音台把上级和下级的终端的声音互传给对方，以实现互通。
采用数字级联组网时，网络中的各级MCU之间通过网络线路连接，MCU和视频会议终端之间能够互通互控，能够通过网管系统对各MCU进行统一管理，实现对各MCU的配置和维护。
数字级联有完全数字合并级联和简单数字级联两种方式。
1）完全数字合并级联：
可把多级会议进行合并，上级可直接控制下级MCU的终端，锁定下级MCU的控制权限；将若干个MCU的会议合并成一个更大的会议，上级能控制下级的MCU。
开启合并级联会议后，各个MCU上下级之间可以看到对方MCU下的终端。
主叫的MCU将变成主MCU，被叫的MCU将变成从MCU。
2）简单数字级联：
即MCU以终端方式级联，MCU之间不能看到另一方下的终端，上级无法控制下级的终端；
数字级联的优点是可以实现互控，但是新系统须与原有系统的编解码格式相同；模拟级联的优势是可以不拘泥于原有系统的编解码格式，可以采用更先进的编解码算法。
一般的模拟级联不能实现互控，建议采用科达分布式控制技术的视频系统和设备，在模拟级联的同时还可实现互控。
在本次建设中我们采用数字级联的方式进行组网，本级的MCU采用与上级MCU同品牌的KEDACOM，实现本级县MCU与上级市MCU的数字级联。
3.2系统安全性设计
视频会议系统常用召开一些保密性较高的会议，因此对于视频会议系统要有很高的安全性要求，必须保证整个通信过程中的安全、保密，科达视频产品可通过如下安全特性提供行之有效的安全防范措施。
3.2.1嵌入式设计
本次配置的科达视频会议MCU、终端均采用嵌入式设计，采用专用芯片和高质量元器件、降低功耗、减少发热量，保证设备7*24小时稳定连续运行。
嵌入式软件操作系统精简操作指令，减少故障发生概率，具有极高的安全性，不惧怕病毒、黑客攻击。
3.2.2AES加密和协议
本次配置的科达视频会议MCU、终端均支持国际标准的安全通信协议，媒体流加密采用128位AES，全方位保护会议安全。
通过对每组会议的加密，防止会议内容的泄漏，同时也保证了会议内容的完整性与不可篡改性。
协议是体系系列中的有关安全方面的一种标准，主要提供了身份认证、数据加密和完整性功能；AES加密是NIST（美国标准技术研究院）提供的一种高效率的对称加密算法，具有运算速度快，安全性高的特点，特别适合用来对视频会议通信业务进行加密，因而成为视频会议领域主流加密算法。
当进行加密标准的视频会议时，视频、音频和图形在整个会议过程中的传输都是加密的，解码端通过相同的密钥进行解密，再将图像声音解码。
由于其高度的可靠性和科学性，良好的保障了使会议内容安全，以免会议内容被第三方窃取和破译。
AES加密和安全通信协议
3.2.3会议密码设定
对于自助式会议，可以将会议模板/虚拟会议室设定会议密码，终端加入会议时需要通过密码验证才能入，密码正确的授权会场可以正常加入会议，密码错误的会场则无法加入会议，确保了自助会议的安全保密性。
会议密码设定
3.2.4分级分权管理
系统采用多级权限架构设计，支持分级分权管理，方便不同权限的用户进行会议控制管理。
系统支持超级管理、管理员、操作员等多种用户权限划分。
超级管理员：
能够对MCU进行完全控制；管理员用户：
支持除MCU配置之外的其他MCU控制，但只能管理自己及其所属组内用户创建的会议及模板；操作员用户：
支持除用户管理、模板管理、MCU配置之外的其他MCU控制，但只能管理其所属用户组的管理员用户创建的会议。
此外，针对多级组网的视讯系统中，有2级甚至2级以上MCU，比如召开省-市-县会议，这时就存在统一管理和分级管理的问题。
科达视频会议系统支持分级分权管理，省级会议管理员可以对省级会议和市级会议进行统一管理，而市级管理员只能对本区域内的会议进行管理调度。
系统分级分权管理
3.2.5与加密机兼容
当视频会议传输网络安装网络加密机时，科达视频会议系统支持与网络加密机兼容，保障所有数据在传输时都是密文，再结合科达视频会议系统自身支持的AES加密算法实现多重加密，从而最大的保障会议的保密性。
与加密机兼容
3.3系统应用
本次视频会议系统中配置的终端及MCU具有灵活而强大的功能，用户可以根据自己的具体应用需求召开各种类型会议：
点对点会议、多点会议、全网级联会议等等。
3.3.1点对点会议
点对点会议即两个会场进行一对一的视讯会议，无需MCU支持，仅需在会场使用遥控器直接呼叫对方的号码（或从电话本选择呼叫）即可，无需技术人员协助。
可用于各部门或各领导之间的点对点的工作交流会议。
终端点对点会议
3.3.2全网多点会议
本系统可以召开主会场和所有分会场参加的全网视频会议，同时可以用于整个单位或某个部门的全区域会议，如大型行政会议、宣传教育活动、经验推广和工作汇报等。
全网多点会议
3.3.3分组会议
系统支持多组会议同时召开，会议组织形式可根据需要进行设置，各会议间互不干扰。
如：
召开全单位大型行政视频会议同时，还可以召开部门与部门之间的小型会议或领导之间的桌面会议等等。
分组会议
3.3.4远程培训
利用系统具备的双流功能可召开各类远程培训会议，授课者画面与培训课件图像可以同时编码，并由MCU转发至所有分会场终端，使整个培训过程更加形象生动、直观。
系统支持授课人1080p高清图像前提下，第二路培训课件的PC图像分辨率可达到UXGA（1600*1200），完全满足各类培训文档的发送，像MicrosoftWord、Excel、PowerPoint文档中的小五号字体都能清楚呈现，各远端会场可以采用双屏双显方式或单屏双显方式显示培训内容。
远程培训会议
3.4系统功能
3.4.1会议控制方式
在视频会议应用中，支持4种会议控制方式：
主席控制、导演控制、自动轮询以及语音激励,根据会议的不同需要可选择不同的会议控制方式。
1）主席控制模式
任意一个会场都可以申请经允许成为主席会场,成为主席的会场可以点名某一个分会场发言，可以选择自己想要观看的会场，具有强制退出任一会场、结束会议及远遥摄像头的能力。
2）导演控制模式
会议管理员通过会议控制台控制会议的进程，称为导演控制模式。
3）自动轮询
通过设置循环切换的周期和需自动轮询的会场，即可将这些会场图像依次循环发送到其他各会场。
4）语音激励
根据与会者发音的强度和讲话时间长短选择最符合条件的发言者，将其画面发给所有分会场。
3.4.2双流功能
双视频流功能（简称双流）是将两路本地图像同时传至远端会场，科达视频会议系统支持标准的双视频流功能，功能强大，典型应用场景如下：
∙一路发言人（主席）特写图像+一路会场全景图像；
∙一路发言人（主席）特写图像+一路蓝光DVD图像；
∙一路发言人（主席）特写图像+一路PC图像；
科达高清视讯系统最大支持2路1080p60或1路1080p60+1路UXGA@60fps同时传送，满足各类会议时两路高清视频信号同时传送。
此外，在双流显示方式上，科达视频会议系统支持灵活的双流显示方式：
单屏双显，双屏双显、单屏三显多种显示方式。
即既支持在两个屏幕上分别显示两路视频，又支持在一个屏幕上同时显示两路视频，应用非常灵活。
双流显示风格如下：
双屏双显
3.4.3
台标、横幅、短消息
会议中经常需要使用字幕功能，如会场名称显示、会议通知等。
科达以用户需求为导向开发出了人性化的台标、横幅和短消息功能，并能同时实现台标、横幅和短消息。
台标、横幅、短消息
3.4.4多画面显示
多画面显示功能作为视频会议系统中的辅助功能，可增强系统应用的灵活性，便于在单一显示设备上以分屏形式同时显示多个远端会场的图像，更加真实再现会议的临场效果。
科达高清视讯系统提供强大的多画面功能，系统可支持1、2、4、9、16、20、VIP（如5＋1、7＋1等）等多种灵活的画面组合模式。
系统可在无需结束会议的情况下，实现多画面格式以及多画面与单画面间的动态切换。
可以设定各个会场都接收多画面图像或只在主会场显示多画面，其他分会场只收看主会场图像。
此外，作为某些特定的重要会场，就需要有特殊的标识把他和其他会场分开，科达视频会议拥有VIP会场标记功能，能够在多画面下把重要的会场标记成VIP会场，在多画面中也能一目了然，便于与会者的辨识。
多画面显示
3.4.5电视墙输出
系统支持电视墙功能，可以在控制中心、会议室配置电视墙服务器，同时解码输出多路高清图像到大屏显示设备，每一路图像显示一个分会场的情况，可以实时对会议监视或用于监控画面的显示。
单台KDV-TVS电视墙服务器模块，具有14路1080p解码能力，支持CIF、4CIF、720P、1080I/P以及VGA、SVGA、XGA、SXGA、UXGA等格式图像解码输出,具备16:
9宽屏和4:
3普屏输出模式，支持VGA/YPbPr、DVI-D等标准输出接口。
电视墙输出
3.4.6数字化录播
系统支持配置录播服务器实现数字化录播，通过网络直接接收MCU转发的数字视音频码流，避免因二次编解码带来的图像和声音损失，录制后的文件以ASF格式存储在录播服务器本地硬盘中，码率、编码格式、及分辨率与原会议均保持一致。
系统支持对会议或会议中的多个终端图像同时录制，并可以对会议图像和双流内容进行同步录制。
录制后的会议资料可采用多种方式回放，包括通过PC浏览器登陆进行回放、通过微软WindowsMediaPlayer播放器进行回放、通过视频会议终端进行回放等，回放时可进行开始、暂停、恢复、停止及指定播放点等操作。
数字化录播功能
3.4.7智能抗丢包
在IP线路的会议中，某一方向出现网络拥塞或通过加密机时，网络内的数据过大而占据了视频会议系统的传输带宽，或在进行数据加密时，出现丢包现象，就会造成对端接收不到完整的视频会议码流，画面会出现跳跃、停顿、马赛克甚至黑屏等问题的产生。
科达高清视讯系统具备先进的智能抗丢包技术，通过检测网络丢包率，重发丢失的数据包来保证网络拥塞时的会议效果。
当网络性能恶劣时，终端可检测丢包情况而启用丢包重传机制，在接收端会通过反向RTP通道向发送端发出请求，发送端将该视、音频重新发送，声音图像流畅不中断，在承载网络出现较高的端到端丢包率时，能够保证达到最佳的视频质量。
系统具备8％的网络丢包率情况下保证声音图像清晰连贯，不影响会议的召开。
普通丢包恢复技术科达丢包恢复技术
3.4.8断线自动恢复
在召开视频会议过程中，往往会由于电源故障、网络故障等原因造成终端断线，使会场脱离会议。
科达视讯系统会对所有的终端进行定时跟踪检测，当发现有终端掉线时，MCU能快速自动将断会终端重邀加入会议，整个过程无需人工干预。
同时对于MCU断电后，系统同样可以在供电恢复后自动恢复会议，确保会议继续正常召开。
3.4.9会场预览监视
科达视频会议系统配套的MCS会议控制台，采用WEB或客户端登陆方式，具备对会场的视频、音频进行预览监视功能，在会议控制台下方配置有图像监控区域，可选择任意一路或多路会场进行远程视、音频监控，可用于会议中实时监看远端会场的情况或切换发言会场前预览该会场准备情况。
会场预览监视
3.4.10远程控制与管理
◆会议控制管理
科达的会议系统支持通过WEB控制界面提供完善的会议控制功能，包括指定/取消主席、申请发言、字幕设置、广播会场、多分屏设置、多分屏轮巡、会场静音、会场闭音、添加会场、删除会场、呼叫会场、挂断会场、会议召集、结束会议、掉线重邀、会议结束提前通知、群邀上线、主场轮巡、广播轮巡、终端控制等等。
同时系统还能远程切换终端视频源及对会场摄像机进行控制，大大简化了会议操作流程。
会议控制系统界面
◆终端控制管理
科达终端均内置了WEB服务器，通过PC机的IE浏览器可以访问终端，登录终端控制台，实现终端远程控制，包括：
参数配置、状态查询、会议控制、地址簿控制等。
终端控制台系统界面
◆统一网管
系统电信级网管系统，系统基于标准的SNMP网管协议与网络中的各个视频会议设备通信，支持配置管理、告警管理、性能管理、安全管理。
可实现全网设备及线路的集中管理，并实时监测其运行状况，并可针对异常情况提供实时告警和日志记录，保障整个系统可维护、可管理。
电信级网管系统界面
第4章主要设备技术参数
4.1KDV8000H多点控制单元
KDV8000H是一款高性能的一体化多点控制单元（MCU），采用嵌入式技术，支持标准、SIP协议，支持编解码和标准双流，支持广泛的网络通信协议，可灵活应用于各类基于IP的视频会议及可视通信系统，并可提供全高清（1080i/p、720p）的终端接入及媒体处理特性。
产品特点
优异的设计结构
-嵌入式设计：
采用嵌入式操作系统，能有效防止病毒和黑客攻击，保证系统安
全和可靠。
灵活的网络特性
-内置代理：
可通过内置代理服务提供防火墙和NAT的透明穿越，在对原有网络
配置影响最小的情况下实现系统部署。
-智能抗丢包：
采用智能丢包重传、前向冗余、解码消隐算法等多种抗丢包机制，保障在恶劣网络条件下的视频通信效果。
-动态速率调整：
可通过检测网络状况动态调整视频通信的码率，以自动适应网络性能，提供更连贯的视音频效果。
-码流平滑发送：
为避免突发性码流造成网络拥塞，MCU可通过平滑发送策略来调整码流传输速率，保证通信的稳定性。
-服务质量控制：
支持DiffServ、IPPrecedence等QoS功能，配合网络的QoS策略，可优化多业务环境下的视音频通信效果。
-终端码流控制：
无需某终端上传码流时，MCU可控制该终端停止发送码流，从而有效节省网络带宽资源。
-卫星网络适应：
通过多种协议及码流控制机制，可部署卫星视频通信系统。
-多级级联：
支持多级MCU级联组网，实现主从MCU间的完全互联、互通和互控。
-多网段接入：
通过多网段接入功能，可同时接入多个相互隔离的网段间的终端设备，在保证网络安全的情况下实现跨网部署。
卓越的系统性能
-广泛的兼容性：
协议体系、视音频编码、网络传输以及各类应用功能均严格遵循ITU-T、ISO/IEC、IETF、IEEE等相关标准，可与业界主流厂商的MCU、终端等设备互联互通。
-全线编码支持：
全面支持ITU-T、ISO/IEC相关视音频编码标准，通过领先的
视频编解码技术和宽频声音处理技术，可提供高清视频和高保真音效。
-完善的安全特性：
通过严格的认证与授权机制保证用户访问、系统管理和业务
调度的安全性，通过密码锁定、128位AES硬件加密保证通信内容的安全性，通过内置防火墙保证系统设备的安全性。
-电信级稳定性：
借助于嵌入式设计结构及智能抗丢包、码流平滑发送等灵活的
网络特性，可保证设备及系统可靠运行，提供电信级稳定性支持。
-良好的可管理性：
可通过完善的网管功能，实现界面化的系统配置与管理，具
备完善的告警监测、在线诊断、故障恢复及日志记录功能，保证系统的可配置
性和可维护性。
-强大的调度功能：
提供强大的业务调度支持，通过内置Web服务以浏览器方式进行本地或远程登陆，借助直观简洁的操作界面，实现灵活的在线管理与监控。
丰富的应用功能
-多画面：
提供4/9/16/N+1等各种多画面组合模式，画面可自动或手动切换。
-电视墙：
可通过电视墙服务器实现各会场视、音频信号的高密集解码输出，提
供高清晰的终端监控功能，每路信号可自动或手动切换。
-混音：
支持多方混音功能，混音参与方可手动定制或智能选取，借助于混音功
能可实现多方交互式通信和点名应用。
-双视频流：
通过与终端配合可实现灵活的双视频流应用，类型及视频分辨率等
参数均可在会议模板中指定。
-字幕：
可通过会议控制软件进行会议字幕的在线设置与管理，字幕内容可手动
录入或从文件中加载。
-内置网守：
支持内置网守，提供注册、地址解析、呼叫控制、带宽控制、区域
管理等标准的网守功能，支持计费功能，可向Radius服务器发送计费和
用户认证信息。
技术参数
遵循标准
体系标准：
、SIP
视频标准：
、、+、、HighProfile、MPEG-4
音频标准：
、、、AnnexC/Polycom?
Siren14TM、
、、MP3、MPEG4-AAC（
升级会员 