视频会议系统整体解决方案.docx
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视频会议系统整体解决方案
网络视频会议系统
视频会议系统
整体解决方案
沈阳三元科技有限公司
2010-04-26
第1章项目背景和需求分析
项目建设背景
计算机、网络技术高速发展的今天，传统的通讯方式如电话、传真等无法达到“面对面”的沟通效果，不能满足人们日益增长的交流需求。
视频会议系统是支持人们远距离进行实时信息交流、开展协同工作的应用系统。
视频会议系统实时传输视频与音频信息，使协作成员可以远距离进行直观、真实的视音频交流。
另一方面，利用多媒体技术的支持，视频会议系统可以帮助使用者对工作中各种信息进行处理，如共享数据、共享应用程序等，从而构造出一个多人共享的工作空间。
视频会议系统是一种现代化的办公系统，它可以把不同地点任一会场实时的现场场景和语音互连起来，同时向与会者提供分享听觉和视觉的空间，使各方入会用户有“面对面”交谈的感觉。
随着社会的发展，视频会议的应用越来越广泛，同时对其视频音频质量、数据共享、灵活性以及易用性、可靠性和易管理性的要求也越来越严格。
随着计算机硬件技术和网络技术的发展，一方面基于IP网络的视频会议系统有了速度更快、运行更稳定的系统及网络平台，现在用户可以选择网络的带宽从原来的64K发展到10M甚至更高；另一方面从设备购置、系统运行等方面，用户的负担已经大幅度降低，使得视频通信逐渐走下神坛，其用途将会越来越多：
政府用它进行远程会议、远程工作指导；企业用它进行远程产品展示、远程技术支持、远程招聘；大众用它来同自己远方的亲戚朋友交流沟通；学校利用它来进行远程教学；医院用它来实现远程会诊，远程手术指导、交流；证券金融业利用它进行在线股评、大盘分析；军队利用它来高效率地指挥部队、获得一线情报……可以断言更多的应用还会不断涌现，使用面会越来越广阔。
而加速政府、企业信息化建设、丰富科学管理手段、理顺智慧化物流体系是所有传统行业适应现代化发展、进入国际化市场所必须要做好的一个功课。
而视频会议系统的应用，对于这些行业来说不仅仅意味着更有效的节约费用、控制成本、合理利用已有资源，更重要的是带来全新的沟通方式和更高效的工作效率，加快了市场反应速度和信息的有效传递，为各行业发展和业务开拓提供了更好的技术保障。
项目现状
某企业，现拥有外阜远程会议室3处，主会场1处，分布在全国各地，各地均有虚拟或专线ADSL接入，网络环境现已建成。
需求描述
某企业厂提出的要求，拟将2个远程会议室，1个主会场用视频会议系统联络在一起，能够实现实时交互的远程会议、远程培训、远程指挥、远程协作等音视频通讯。
需求分析
根据以上需求分析，系统功能的实现宜选用硬件视频实现。
第2章系统整体设计和规划
基于视频会议系统的总体设计思想，并结合目前的系统现有的网络和系统环境，以及考虑到系统的实用性和扩展性，我们采用业界最先进的视频系统来搭建整个平台，做出以下系统的整体设计：
系统网络结构设计
系统网络带宽要求
中心机房：
5M以上；远程会议室：
2M以上（与MCUping值<60ms）
系统服务器（MCU）硬件配置
根据系统的建设要求，在会议服务器的硬件配置上，建议采用以下推荐配置：
推荐配置
CPU
CORE2.0
硬盘
160G硬盘空间
内存
2G或更高
操作系统
Windows2003Server
网卡
千兆网卡
会议室和终端硬件部署
系统在设计时就考虑到了与各种硬设备的兼容性，可以实现由低到高各种级别的视频会议实现方案。
会议室部署
会议室型终端对音视频的质量要求较高，因此在硬设备选择上，推荐用户使用一些相对高档的会议设备。
音频设备
Ø音频输入设备：
应选用定向麦克或会议麦克风，这些麦克风具有方向性好、啸声抑制等性能，适合作为会议室级别视频会议的音频输入设备。
Ø音频输出设备：
采用会议音响系统或质量较好的音箱等设备。
Ø音频辅助设备：
有时候在会场较大时，为了得到更好的声音效果，还需要配备功放、调音台等设备。
为了避免会议室中麦克风和音箱之间产生啸叫，可能还需要配备专门的回音抑制设备。
视频设备
Ø视频输入设备：
选用较高端的模拟摄像头，将模拟视频信号采集到网络视频会议终端中。
Ø视频输出设备：
作为会议室级别的应用，视频输出设备通常选用高清晰度电视、背投或投影仪等设备，以提供给用户清晰、逼真、舒适的视觉感受。
会议室需要的硬设备如下表所示：
用途
设备
摄像头
模拟摄像头（带云台，可以控制转动）
视频显示
计算机显示器、投影仪或电视机（需要显卡支持VGA输入）
拾音
定向麦克风（或会议麦克风）
放音
音箱
其它辅助设备
调音台、功放、回音抑制器等
桌面型终端部署
对于桌面型终端的硬件配置，考虑到价格因素以及携带方便，推荐用户使用USB接口的摄像头以及耳麦，用户只要将摄像头和耳麦接到台式计算机或是笔记本计算机上，就可以进行视频会议。
对于经常出差的用户，这种配置携带起来非常方便。
桌面型终端需要的硬设备如下表所示：
用途
设备
摄像头
专业摄像机或USB摄像头
采集卡
（可选）
拾音和放音
耳麦（或音箱+MIC）
终端PC硬件要求
不论是会议室终端还是桌面型终端，都需要普通计算机做为主机。
由于会议室用户和桌面用户对会议效果的要求不同，因此PC机的硬件配置要求也不同。
会议室PC和桌面PC的推荐配置见下表：
会议室终端用PC
桌面终端用PC
CPU
Intel3.0G或更高
IntelP42.4G或更高
硬盘
20G空余硬盘空间
10G空余硬盘空间
内存
1G或更高
512M或更高
操作系统
WINDOWS2000/XP
WINDOWS2000/XP
显卡
独立显卡，显存大于256M
独立显卡，显存大于128M
声卡
独立双通道声卡
独立双通道声卡
其它
视频采集卡
硬件终端与软件客户端的互通
在系统中，嵌入硬件终端可与桌面型软件客户端无缝连接。
本系统硬件与软件之间的连接也是通过MCU来实现。
系统应用模式
系统提供给用户的是一个全面的、通用的多媒体通讯平台。
通过对音视频硬件和其它外接设备的适当选择，以及对会议带宽等资源的合理利用，系统可以为用户提供不同类型的视频应用模式。
会议室级和桌面级网络视频会议
系统能够支持160*120到4CIF（640*480）的视频图像效果，并在带宽有保证的情况下，能够达到25帧/秒的传输速率，提供给用户DVD效果的视觉感受。
系统的多会议室结构使得在一个系统中，既可以进行会议室级会议，也可以同时进行桌面级会议。
在同一个会议中，可以会议室系统用户和桌面系统用户并存。
远程教学和培训
系统凭借强大的数据功能和良好的音视频表现能力，非常适用于远程教学和培训。
Ø支持会议组播功能，使得远程教学和培训在单向授课和双向交互间灵活安排。
Ø电子白板、文文件共享、web共享、程序共享、教学信息数据发放传输等功能丰富了教学和培训的手段。
Ø同时，配备了视频采集卡的客户端还可以把DVD、VCD、录像机等设备用于协同教学和培训，进行多媒体授课。
Ø主席控制功能使得主讲人可以全盘掌控教学进程和学员听课情况，主讲人能够看到各地课堂情况，可以进行远程提问，可以实现学员举手发言、课堂电子版作业练习等功能。
Ø系统的会议录制功能可以让所有参与者都可以录制课堂讲课实况，而且能将所有图像、声音、数据操作录制到一起，留作远程教育记录。
回放录制档可以完整再现讲课实况，并可以制作成通用格式文件，供VOD系统使用。
应急指挥和调度平台
系统还可以作为应急指挥和调度平台。
在系统中，领导可以实时观察各地的现场情况，对突发事件进行监测，随时接收各地的信息回馈，并及时作出领导决策，面对面的发布指挥命令，以及快速进行现场调度。
如果紧急情况发生在没有网络的地方，通过移动手机和模拟电话接入系统，也可以实时将现场情况反映到系统中，领导和决策者也可以很快的进行决策和指挥调度。
第3章视频会议产品介绍
产品概述
作为业界优秀的视频会议系统，LHConference以其强大完善的应用功能、稳定卓越的系统性能提供给用户一个全方位、多层次、高效率的网络多媒体通讯平台。
在这个平台上，用户可以轻松而高效的实现音频、视频、数据、应用等各种信息的多方交互，从而构筑一个基于网络的虚拟现实空间，以网络时代最先进的沟通方式满足用户对于远程会议、远程培训、协同工作等跨空间交流协作的需求。
LHConference系统是采用最先进的网络多媒体通讯技术，并整合LENA一向领先的音视频产品开发技术而设计的分布式、模块化、大容量的多媒体通讯整体解决方案。
系统支持多服务器级联部署，可根据用户实际应用环境的不同，以网络最优化方案进行系统部署。
分布式、模块化的平台构架为系统提供了强大的可扩充能力，使LHConference在系统设计上就具备了良好的扩展性和开放性，为企业大规模部署和电信运营提供了一个强健的、完整的应用平台。
秉承LENA产品一贯的优势，LHConference提供给用户高质量的音视频通讯质量。
在从128k至宽带的网络环境下，利用这个平台，用户通过配置普通的PC机、标准的音视频采集和输出设备，就能够实现Internet/Intranet上的全方位沟通。
系统不仅能够提供清晰连贯的语音，而且可以提供清晰流畅的视频图像。
系统支持同时显示16路视频和9路混音，最大程度上满足了用户对于多方音视频通讯的需求。
LHConference所提供的强大的数据共享功能使用户更深层次的信息交流和工作协同变得更加方便和全面。
增强的数据共享功能包括电子白板、文文件共享、档共享、应用共享、协同浏览等。
同时，作为一个功能全面的网络多媒体通讯平台，LHConference为用户提供了丰富的网络文件管理功能，利用这些功能，用户可以随时的管理和维护网上的个人文件库，大大简化了数据会议的复杂度，使数据会议应用功能更加强大、高效、易用。
LHConference可以满足用户从桌面到会议室等不同级别的应用需求。
通过配备不同的音视频外设，可以方便的将终端会议点部署在桌面、会议室中，提供给用户各种层次和规模的应用平台。
多会议室的结构满足了用户在同一个会议系统中同时召开多个会议的实际需求。
清晰流畅的高质量音视频效果、全面丰富高效的数据协作功能、简洁易用的操作接口、方便完善的远程管理和维护手段以及先进的系统平台构架，使得LHConference在功能、性能和技术发展前景上，都有着领先业界的技术和产品优势，三元公司以其先进的技术优势和专业的客户服务为用户打造一个“随时随地、面面俱到”的网络沟通平台！
LHConference特点包括：
✧健壮的系统架构
✧先进的协议标准
✧优化的服务器级联部署
✧高质量的音视频效果
✧友好易用的操作接口
✧高效实用的资料协作
✧全面的会议录制
✧有效可控的管理策略
✧强大的网络适应能力
✧灵活易用的会议辅助功能
✧安全可靠的传输加密
✧从桌面到会议室的完整应用
LHConference系统结构
LHConference系统是由多个功能模块构成的，采用业界标准的IETFXMPP作为数据交换协议而构架的分布式、模块化、大容量的网络视频会议平台。
这种分布式、模块化的系统结构特点为将来的应用提供了强大的可扩充能力和高度的配置灵活性，项目规划实施中可根据用户的规模和性能需求来进行系统的配置部署，通过服务器集群，系统规模还可以成倍的扩大。
LHConference具有强大的服务器级联部署功能，也正基于此，对于每个用户的具体应用需求，都可以进行度身定制，从而为用户的具体应用提供最贴切的系统部署方案，最优化网络资源应用。
服务器端根据具体应用的不同，可分为主服务器、从服务器，并在此基础上衍生出多种组合方式。
其中主服务器作为系统的控制调度中心，对各个从服务器进行统一调控和管理。
从服务器承担具体的业务内容，因此由多个模块组成，如文件管理服务模块、应用共享服务模块、媒体网关服务模块、MCU服务模块等。
LHConference提供的服务器级联功能对于用户进行系统部署具有以下应用优势：
1）整个部署方式非常灵活，完全可以根据用户的实际应用给出最理想的系统方案；2）能够最优化的利用网络资源，从而在相同的网络环境下应用效率达到最佳；
3）当用户因为服务器效率或者网络带宽等形成应用瓶颈时，通过这种方式可以最大规模的扩大系统容量。
所有的服务可以根据实际情况而部署在单台服务器或者多台服务器上，对于一些并发点数较小、服务较简单的应用，通过单服务器的配置就可以满足全部的应用需求，而对于大点数应用或一些有特殊需求的应用，可通过多服务器部署进行解决，如以下示例。
部分用户在整个应用拓扑中，存在着部分大局域网用户，即在一个局域网中存在大量的用户，如果这些用户都通过访问外网使用视频会议的话，势必对整个网络的出口带宽造成很大的冲击，因此对于这种应用，可以采用以下的拓扑方式进行部署：
第4章LHConference视频会议系统功能特性
系统功能特性
1.LHConference系统基于先进的IETFXMPP标准协议，采用分布式、模块化、大容量的纯软件平台结构设计，充分考虑了系统的扩展性和未来功能的延伸能力。
2.LHConference的分布式系统提供了强大的扩充能力，模块化的结构增强了系统的灵活配置性。
可根据规模和性能需求来进行系统的配置部署。
3.LHConference系统支持多会议室结构，在同一个系统中可以并发进行多个不同资源需求的会议，而且各自独立、互不干扰。
4.LHConference系统支持会议的组播，系统能以非常少量的带宽占用来满足大规模客户端的接收要求，从而以最有效的传输方式完成多媒体信息在网内的传播。
5.管理系统采用标准的ODBC数据库接口，支持MySQL和ORACLE等数据库，并可根据需求进行扩展定制。
6.客户端和服务器断开后服务器具有容错及自动恢复功能，保证了会议正常召开。
7.客户端与服务器的通讯数据采用SSL加密传输，保护用户信息的网络传输安全。
8.用户列表自动排序功能：
系统按用户名称英文字母顺序排序，发言人和数据控制人自动排序到用户列表的最上面，使得用户查询更方便。
9.LHConference系统支持服务器级联和整合拆分：
用户可根据实际应用情况将系统分别部署在不同地理位置的多台服务器上，将CPU及网络处理的瓶颈进行分散，从而以网络最优架构分布提供给用户高效的应用服务。
当多个平级的系统需要联合召开会议时，也可以对这些独立的服务器进行暂时的整合，会议完毕后可以进行拆分，不影响这些独立系统的运行。
网络适应性
1.LHConference系统对于NAT、代理服务器及各种防火墙提供多种机制的解决方案，并可提供基于HTTP的多媒体传输模式，能够最大程度的解决防火墙所带来的通信障碍。
使得大多数企业在应用时无需更改任何网络配置，便可方便的将系统部署到现有网络环境中。
2.在系统默认的网络传输方式上，音频采用UDP协议，视频采用HTTP协议。
为适应客户网络环境的复杂性，系统音视频都可以使用UDP，也可以使用HTTP。
3.LHConference系统支持实时传输协议（RTP）进行多媒体数据传输，最大限度减少了因网络不稳定而产生的延时。
此外通过消抖动算法、抗丢包机制、网络自适应算法和LENA专利技术的码流控制机制使网络环境因素对通讯应用的影响减至最小，保证了系统在复杂的网络情况下具有理想的效果。
4.LHConference系统采用带宽资源集中管理策略，保证在视频会议应用中的对网络资源的利用是有效的、可控的，避免因大量或无序的带宽占用而给用户网络带来的资源危机。
系统的QoS策略支持IPLR和DiffServ等机制。
5.LHConference系统支持多种网络接入方式，包括电话拨号、ISDN、ADSL、LAN、DDN、VPN等不同形式的宽窄带接入。
用户可根据接入网络情况来设置最大上行带宽占用，并可随时灵活的调整采集帧率和发送带宽。
6.在分布式的服务器架构中，如果某个子服务器出现短暂的中断，该子服务器会自动尝试与主服务器恢复网络连接，此时用户可以选择从其它子服务器进入会议或者等待。
如果选择等待，子服务器功能恢复后，用户会被自动请回会议中。
7.LHConference系统具有高度安全性保障及安全验证策略，数据传输采用业界领先的高效率、高安全性的SSL加密机制，确保信息传输的安全可靠。
音频功能
LHConference系统音频处理采用了G.723.1、G.711、GIPS等音频压缩算法。
在窄带网络环境下，系统采用G.723.1音频压缩算法来保证在极窄的带宽下保持较理想的多路音频。
作为IP电话技术中已经成熟应用的音频压缩技术，可将每路音频压缩至6.3kbps，这样即便在拨号上网的情况下，系统也能具有良好的音频表现。
GIPS技术是全球最领先的语音解决方案和技术标准，作为全球率先采用GIPS的视频会议厂商，除了高质量的语音通话之外，还针对会议的应用，提供噪音消除（NR）等会议语音处理功能，保证了在会议过程中，可以提供超越传统电话音质的更优秀、更清晰的语音效果。
拥有国际领先的音频编译码技术——“网络抗丢包算法”，保证了在网络丢包非常严重的情况下，系统也能保持清晰连贯的声音效果。
LHConference系统采用业界领先的多路混音技术，并可进行灵活的话筒切换控制，使系统运行更加流畅自然。
LHConference系统支持分组功能，使得在会议中可以按照主席的控制进行分组讨论，各个分组内可以进行多路混音的语音沟通，不同组之间的语音完全隔离、互不干扰。
这种强大和有序的分组功能以最有效的形式实现了语音私聊。
视频功能
LHConference系统的视频处理采用了MPEG-4、H.261、H.263、H.263+等多种不同的视频压缩算法，具有良好的带宽适应性和视频压缩率，适应从128K到宽带的网络环境。
LHConference系统采用的H.263视频技术，可实现标准客户端与桌面型视频通讯。
标准客户端之间互通时，视频还可以工作在H.263+模式，进一步提高了视频压缩编码性能。
LHConference系统使用的H.263+编码标准具有开放性、兼容性好、编码技术先进、编码效率高、节约带宽等特性，而且对网络传输具有更好的支持功能。
H.263+有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输，而且具有较强的抗误码特性。
系统在整合全球领先的GIPS音频技术及最新视频技术的基础上，可以在因特网环境下提供优质的唇音同步效果。
视频图像的采集帧率随着视频图像采集码率的增加而增加，具体数值请参考下表中的数据：
带宽
图像分辨率
传输速率（帧/秒）
512K～1024K
640×480
15～25
352×288
25
384K～512K
352×288
15～25
320×240
25
128K～384K
320×240
15～25
176×144
15～25
64K～128K
176×144
6～15
LHConference系统支持从160*120直至640*480等多种视频分辨率选择，并支持会议过程中的视频参数动态调整，最大程度上满足了多码率接入的应用需求。
用户可根据网络带宽条件和实际需求，自行设定参加会议的视频模式和最大终端应用带宽，实现从桌面级别到会议室级别的不同网络之间进行会议的需求。
LHConference系统支持同时显示多路视频，参会端支持同时显示16路视频，主席端不受限制。
与会者可以灵活选择、任意切换。
视频大小和布局可由系统自适应调整或用户手工调整，实现各种焦点突出、全屏放大、多路分屏等生动实用的显示布局。
系统提供8种窗口模式，如下图所示：
数据协作功能
白板共享
电子白板为系统提供了一个可以直接书写和表达的空间。
利用电子白板，用户可以在白板上自由地绘制、书写任意可视化信息，方便所有的会议成员进行交流。
电子白板支持多人同时操作。
系统可以同时打开多个电子白板，并可以由控制者在这多个电子白板之间进行灵活切换。
电子白板如同传统会议室中的白板，用户可以在白板上写字、画图、更换画笔的颜色等。
用户可以随时将白板内容保存为bmp格式的位图，还可以根据使用习惯和需要缩放显示的比例。
文档共享
视频会议系统中非常重要的一项内容是对一些文档/档进行协作式的交流讨论。
LHConference系统提供的此项功能包括可打印的文档共享和基于浏览器的档共享。
文文件共享功能可以将所有可打印的文档在白板页上共享出来供所有与会人员观看，并支持多人同时进行标注、勾画等操作。
文件共享功能可将IE等浏览器支持的多种图片文件和动画文件进行共享，包括Flash档、Gif档、Jpeg档等。
系统支持同时共享多个文档，并提供文档预先上传机制，充分保证数据共享的应用效率。
与其它产品相比较，系统所提供的文文件及档共享具有以下特点：
Ø提供对多种档共享的支持，包括可打印文档和基于IE的多媒体文件共享；
Ø可同时共享多个文档或档，并可在多个共享的文档/档之间进行灵活的切换；
Ø系统提供的文文件预先上传和网络文件管理机制，使文文件共享的功能快捷而高效；
Ø系统提供了多种标注工具，包括荧光笔、激光笔等，以方便在会议中的交流表达；
Ø
系统支持多人同时操作同一文档，以方便多方交互的实现；
网页协同浏览
网页协同浏览功能使所有与会人员在控制者的操作下，可以同时浏览网页等网络上的信息信息，系统支持多网页浏览。
桌面和应用程序共享
LHConference系统支持一对一、一对多的应用程序和桌面共享。
利用应用程序共享功能，使用者可以方便的将桌面操作情况和应用操作步骤共享给个人或者全体与会人员。
文件传输、文字交流
LHConference系统提供文件传输功能。
在会议过程中，利用会议传输功能，可以方便的将某个档实时地传送给某个于会人员或全体与会人员。
LHConference系统提供文字交流功能。
所有与会人员都可以利用公共文字交流平台进行文字交流，也可发起与某个与会人员之间的点对点文字沟通。
摄像头远程控制
LHConference系统支持远程摄像头控制，在远程允许的情况下，会议用户可以控制远程摄像头。
会议主席可以远程控制参会者的视频帧率和分辨率；可对带云台的摄像头进行远程控制焦距和方向。
网络文件管理
LHConference系统提供网络文件管理功能，用户能够于系统中存储一定容量的文文件和文件，并可随时对这些档进行访问或直接用于会议的数据共享，大大简化了数据会议的复杂度，提高了应用效率。
会议录制
LHConference系统提供的综合录制功能使用户可以在会议过程中随时开始和停止对会议内容的录制。
综合录制包括音视频、桌面等内容，用户录制时可根据需求来进行组合选择。
会议录制功能由会议主席控制开放。
系统的录制功能有以下特点：
Ø灵活的控制方式：
录制操作可以根据要求随时的启动或者停止，操作简捷方便；
Ø严格的权限管理：
只有在主席的允许下才能够进行相应的录制操作；
Ø标准的录制格式：
录制档的格式为通用的avi格式，方便用户打开和发布；
Ø多种内容的录制：
用户可以根据需求对音频、视频、资料操作等内容进行选择性录制或全部录制。
会议主席控制
在会议过程中，用户的身份分为普通参会人员和会议主席。
会议主席可在登录时凭主席密码鉴别，也可在会议过程中申请获得。
会议主席对整个会议拥有绝对的控制权限，以保证会议顺利地、可控地进行。
会议主席可将会议的模式设置为自由会议模式或主席控制模式。
在自由会议模式中，各种发言、控制的权限均按照排队机制进行
升级会员 