XX市视频会商系统解决方案.docx
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XX市视频会商系统解决方案
市视频会商系统
解决方案
第一章系统概述
在科技与社会飞速发展的今天，人们在日常生活和工作中占有和接触的信息量越来越大，因此人们之间的信息交流和沟通也就变得越来越频繁，越来越重要。
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。
同时，多种通讯手段自成体系，在日常办公通信时无法实现统一调用。
通讯信息的上传下达，能否及时的到达执行部门，是当前企业所面临的重要问题。
如何能将传统通信模式进行有效的融合，将多种通信手段进行完美的统一，是当今企业现代化建设的一个重要标志。
同时，作为信息化建设的一部分，传统通讯方式与桌面视频通讯融合可以在业务部门为提高工作效率、降低运营成本方面做出突出贡献，如何能高效的利用现有网络资源，将不同通讯方式融合，丰富通讯系统的多样性，方便让领导更好的对一些突发事件，紧急事件快速的做一些讨论和决策，第一时间做好应急指挥。
及时调整方针政策，避免重大责任事故的产生，也是企业所迫切需要的业务应用。
公司领导与下级间进行视音频的沟通与交流更有利于增进相互之间的了解，增强整体的凝聚力。
第二章需求分析
当前，传统语音电话网络存在着诸多问题。
通常各业务部门之间的电话系统是相对独立的，日常办公语音通话都需要经过PSTN（公共交换电话网络）。
这样，不但产生了高额的话务费用，而且只能实现单独的音频通讯，无法达到“面对面”的沟通效果。
基于目前业务需求现状，市应急办急需建立一套视频会商值守平台，通过网络，以视频、音频、数据等多种方式来实现各机构之间的日常办公通信，同时，可以融合目前已有的通信模块与业务需求，如监控系统融合、小灵通通信融合、对讲机通信融合、传统电话通信融合、可视电话通信融合、移动应急指挥车、手机视频通信融合等。
最终为市应急办建设一个统一的、系统化的视频会商值守平台。
第三章系统架构设计
三.1设计原则
为确保平台建成后，真正满足市应急办日常办公、通信业务等需求。
本系统设计遵从以下原则：
●先进性
平台采用先进、成熟的音视频编码技术和网络传输技术，视频编码压缩比高、图像质量好、容错能力强，网络适应性强。
●整合性
平台在尽量不改动原有通信系统的条件下，平滑升级通信网络，同步实现了视频会议、办公通信、视频指挥调度、多系统接入整合等多项功能，实现平台多样性。
●可靠性
平台设计采用分布式部署，集中式管理架构，系统硬件采用嵌入式设计，稳定性高，结构紧凑、功耗低、可靠性高，能够适应各种恶劣环境。
●安全性
平台具备独有的多级别、多权限的管理管理，能避免超越权限范围的监看、控制、设置，有效控制非法操作。
●经济性
平台建设过程中，充分利用现有的网络资源，满足联网需求，有效避免大规模重新布线等投入。
可兼容多种音视频相关外围设备，保护用户原有投资。
●扩展性
系统采用分布式结构设计，核心设备具有大容量的处理能力并支持级联，方便系统容量的平滑扩展；业务功能采用模块化设计，可以根据用户需求，方便地与可选的增强功能系统进行集成，拓展系统功能。
●易用性
紧密结合用户不同业务的应用需求，系统操作流程明晰、高效，操作界面简洁、友好，易于使用。
三.2设计标准
《64~1920kbit/s会议电视系统进网技术要求》GB/T15839-1995
《会议电视系统工程设计规范》YD5032-97
《会议电视系统工程验收规范》YD5033-97
《会议电视编码方式》YD/T822-1966P×64Kbit/s
《中国公众多媒体通信网网络管理规范》YDN075-1998
《视频安防系统技术要求》（GA/T367-2001）
《民用闭路监视电视系统工程技术规范》（GB50198-94）
《信息技术开放系统互连网络层安全协议》（GB/T17963）
《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）
《视频显示系统工程技术规范》（GB50464-2008）
《厅堂扩声系统设计规范》GB50371-2006
《智能建筑设计标准》GB/TS0314-2000
《信息技术设备（包括电气事务设备）的安全》GB4943--2001
《电子计算机机房设计规范》GB50174-2008
《信息技术设备的无线电骚拢限值和测量方法》GB9254-1998
《民用闭路监控电视系统工程技术规范》GB50198-94
●网络、音视频通信协议如下：
ITU-TH.225：
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-TH.235：
多媒体通讯加密协议
ITU-TH.245：
多媒体通信控制协议
ITU-TH.263：
低比特率通信的视频编解码
ITU-TH.264：
低比特率通信的视频编解码
MPEG4:
低比特率通信的视频编解码
ITU-TT.120：
视频视听系统用户层数据协议
RFC1889/1890：
实时传输与实时传输控制协议
ITU-TG.711：
脉冲编码调制
ITU-TG.728：
低延时码激励线性预测（LD_CELP）的16kbit/s语音编码
ITU-TG.723：
自适应差分脉冲编码调制
ITU-TG.729：
低延迟码本激励线性预测
三.3传输架构
根据部门职能和网络结构划分为三级结构:
一级是室应急办各处室,二级是直属单位及区县级业务部门,三级是乡镇级业务部门，在三级结构下,首先构建室应急办及下属业务部门之间的即时通信体系，并提供接口可以将所有二级、三级高清视频通信图像、数据信息及现场监控图像汇总到室应急办,需要的时候所有数据由室应急办推送到二、三级业务部门。
三.4部署架构
三.4.1系统拓扑图
构建一套视频会商值守平台不同于以往任何传统通讯手段，它基于高清视频通信终端，采用触摸屏方式，直接点击呼叫，所按即所见，全面融合现有的全部传统通信手段，其先进性和便捷性是目前世界上最迅捷呼叫方式，通过手指触摸点击，可以在通讯终端上直接呼叫多部电话、手机、对讲机等传统通讯工具，使视、音频通信不再局限于会议室。
借助专为个人工作空间设计的通讯终端，办公人员无需离开座位便可随时实现面对面交流，极大的提高了工作效率。
三.4.2设备部署说明
1、首先在室应急办与各级下属单位之间构建一套高清视频通信系统，通过所按即所见的方式迅速发起呼叫，在中心机房部署中心多点控制单元，对各种数据进行无缝转发。
同时负责系统内所有终端用户登陆的身份认证及组织结构划分、服务策略定制。
在各业务部门部署高清视频通信终端，采用触摸屏所按即所见的方式，迅速发起通讯呼叫，通过中心多点控制单元的数据转发,实现多方高清视、音频会议。
2、通过语音控制与管理单元，实现IP电话、手机、对讲机等（统称语音终端）语音互通。
并且通过语音控制与管理单元与中心多点控制单元之间协议转换，实现高清数据会议终端直接呼叫多部语音终端，多路混音可以直接转发到语音终端和高清视频通信终端上。
高清视频通信终端可以建立本地不同用户组，通过手指触摸方式，直接呼叫多部传统语音设备和高清视频通信终端，随时随地发起多方视频音频通讯。
3、通过数据控制与转发单元，高清视频通信终端在通信过程中,可以同时呼叫多台被授权的计算机数据，全部数据由中心多点控制单元转发。
同时，所有被授权计算机由所指挥中心大厅的电视墙数据协同控制台统一调度,统一管理，通过多台电视墙控制台在指挥大厅大屏实时显示多路屏幕数据，进行数据对比。
4、通过下属单位的监控云传输控制台，读取全部DVR图像并随时切换，再通过中心多点控制单元将当前图像实时发送至调度系统内。
同时，把几十路至上百路DVR监控图像按照云控制方式进行图像传输,实现低带宽下，大范围监控图像同时传输。
对于不同品牌监控系统，指挥中心通过云监控控制服务器可以在同一个界面下，远程控制所有监控云传输控制台，任意打开多路DVR监控图像，指定远程DVR传输哪些监控图像，实现不同品牌监控系统的异构管理。
不需要任何DVR的SDK二次开发。
室应急办指挥中心通过监控图像云传输与控制方式,把图像全部收集到总部,然后再对图像进行任意组合,这样好比指挥中心对自己本地图像的管理,方便迅捷,并且可以把现场合成监控图像推送到各个高清视频通信终端上,并且所有图像通过电视墙控制台，实时显示到指挥中心大屏，做到统一调度,统一指挥。
三.5系统权限设计
视频会商值守平台能够高效的利用现有网络资源，将多路高清视频监控图像合成一路传输，节省网络资源，同时将不同品牌的监控系统统一管理，根据实际业务需求，在日常的指挥调度或突发事件的应急指挥工作中，随时调用各种现有通讯手段，如手机、电话、对讲机等，方便让领导更好的对一些突发事件，紧急事件快速的做一些讨论和决策，第一时间做好应急指挥。
并且所有图像均可以通过大屏方式予以展现。
（部份功能需要相应的服务器支持）
三.5.1市局权限设计
1、在大型活动或重大突发事件中，市应急办指挥中心，通过通信终端迅速调下属监控图像，并推送到大屏上。
多路高清监控视频同时并发时，通过云技术传输，大大节省网络资源。
2、市应急办指挥中心可通统一监控服务器，随时切换、控制下属机构的监控图像。
可以总部人员通过统一的管理界面对所有重点视频监控区域的视频监控情况进行统一浏览和控制，直接控制前端监控现场的云台角度及镜头参数。
3、领导指挥通信终端可以随时和任意级别通讯终端实时多方音视频交互，并且可以在多方通信过程中，随时查看各监控通信控制台的监控图像，同时将监控图像推送给所有当前的通讯人员。
做到统一指挥，统一调度。
4、在突发事件中，可结合警综管理平台，迅速调取相关监控点，对目标进行实时的运动轨迹分析，并以多种通信手段与相关业务部门建立通信机制。
三.5.2部门及区县设计
1、部门及区县业务部门可以通过通信终端，任意调取所辖范围内的监控图像，并以多种通信手段与上级部门建立通信机制。
2、在大型活动或重大突发事件中，部门及区县业务部门可以通过移动通信终端，把现场情况音视频情况以无线方式传输至市应急办指挥中心。
为市应急办领导远程掌握现场情况，进行指挥决策提供服务。
三.5.3社区权限设计
各大社区可充分利用现有无线通信功能，积极、主动地为上级单位各部门、警种提供音、视频信息资源，将现场音、视频资源向指挥决策层延伸，及时为上级领导决策提供所需图像和相关信息，为上级领导远程掌握现场情况，进行指挥决策服务。
第四章网络带宽估算
移动视频会商平台视音频传输支持比特率可不固定（变码率）。
支持多种分辨率：
SQCIF（128x96）、QCIF、CIF、4CIF、720P同时支持低带宽和高带宽两种传输方式。
下面是移动视频会商平台视频传输在不同模式下占用带宽数据：
四.1服务器带宽占用
四.1.1低带宽模式
预计移动终端1000台，按最大并发数计算（一对一）为500组并发，移动终端设置为宽带低带宽（单路视频平均带宽150kbits计算），则服务器带宽占用约为150M左右。
（150*2*500/1024≈147M）
四.1.2高带宽模式
预计移动终端1000台，按最大并发数计算（一对一）为500组并发，移动终端设置为宽带高带宽（单路视频平均带宽350kbits计算），则服务器带宽占用约为345M左右。
（350*2*500/1024≈342M）
四.1.3总结
服务器总体带宽占用约为345M左右（最大极限），
考虑到实际业务应用，以低带宽模式，最大并发数按30%计算，服务器最大带宽需要45M左右，再增加部份冗余，服务器的带宽在100M左右比较理想。
以高带宽模式，最大并发数按30%计算，服务器最大带宽需要105M左右，再增加部份冗余，服务器的带宽在150M左右比较理想。
四.2终端设备带宽占用
注：
多路通信时，除了要考虑带宽要求，还要以移动设备的硬件性能为基础。
四.2.1低带宽模式
一路视频占用带宽:
80-180Kbps.在低带宽模式下,如果按照平均带宽150kbits计算,按照极限计算,如果单个参会点同时显示6路视频计算:
上行带宽150kbits,下行带宽:
一路视频带宽*（视频窗口数-1）=750kbits。
在现有运营商通信模式下，当前3G、4G带宽分别为1.36M及11.19M，在低带宽模式下，可通过智能手机、PAD等移动终端，实现多方视音频通信。
四.2.2高带宽模式（终端设备）
一路视频占用带宽:
300-400Kbps,在高带宽模式下,如果按照平均带宽350kbits计算,按照极限计算,如果单个参会点同时显示6路视频计算:
上行带宽350kbits,下行带宽:
一路视频带宽*（视频窗口数-1）=1.7Mbits，4G带宽可以满足。
从上述最大计算数值来看,日常通信一般在2到3人之间通信的话,如果按照目前带宽分配1Mbits左右,3G带宽基本能够保证日常办公通信的需要。
如果召开大范围集团会议,通常是采用汇报型会议，各参会点仅接收现场一路视、音频。
则带宽占用仅为一路下行带宽。
当前方现场移动设备可通过WIFI等无线热点接入时，可采用高带宽模式，提高视音频质量。
上述带宽计算,是绝对值进行计算,移动视频会商平台持数据包帧间补偿机制,在带宽不是很理想情况下,也基本能保证视频通信正常进行。
四.2.3音频带宽占用
一路音频占用带宽:
30-40Kb,因此基本可以忽略带宽。
四.2.4数据文件共享带宽
移动视频会商平台数据交互支持矢量传输技术，仅针对桌面数据变化区域进行编码传输，最大时峰值带宽80-120kb,但是在讨论的文档的时候,绝大部分时间是不占用任何带宽。
四.3无网络覆盖的解决方法
移动视频会商系统支持现场视音频录像，当工作人员处于无网络覆盖区域时，可将现场情况实时录像，然后在有网络覆盖的区域将视、音频文件进行回传。
第五章系统功能
五.1视、音频通信
通过高清视频通信终端将视、音频通信延伸至办公桌面，快速实现市应急办及所有下属单位的视、音频通信，包括会议讨论、技术协商、总结会等各种会议。
通过方便迅捷的呼叫方式，迅速建立多方高清视、音频和计算机数据的通信。
实现工作人员无需离开座位,便可完成面对面的交流。
五.2语音系统融合
实现由高清视频通信终端直接呼叫IP电话、传统PSTN电话以及前方现场对讲机，手机等移动通信设备。
扩大通信范围，提高市应急办的掌控、协调、组织和指挥的能力
五.3监控系统融合
充分利用市应急办的现有网络整合全部已建及新建的监控系统。
通过云传输技术，实现指挥中心对全部监控图像的统一管理、调用，2Mbits可传输32路720P高清晰监控图像,不失帧不失色,在同一个管理界面下，统一管理全部不同品牌监控系统，同时，能够把所需查看的监控图像推送到任意级别的高清视频通信终端，在监控系统发出报警信息的时候，可以视频会商值守平台自动建立通信，并把报警图像推送到异地通信终端或者指挥中心的大屏幕上，实现远程实时观看和应急指挥。
满足应急事故处理、应急救援等辅助决策的需要。
五.4计算机数据融合
在通信过程中，实现业务信息、图文报表、GIS地图等业务数据调用。
根据自定义的权限，全部数据信息可以由市应急办指挥中心实时推送到各下属单位，也可以由各下属单位任意调取。
五.5其它业务系统融合
系统提供开放的数据接口，方便融合其他系统数据。
第六章系统特点与使用
六.1系统特点
Ø高清晰视频效果
高清视频通信终端支持高清晰视频效果,以及高保真立体声音传输效果,使远程视频会议通讯时,有如面对面的交流。
Ø简单迅捷的呼叫方式
在通讯过程中，通过手指触摸,一键点击用户名或者用户组,即可进行多方视、音频和计算机数据的通信,方便迅捷,不需要任何培训。
Ø丰富的数据展示
丰富的数据展示，让工作更有效率。
在远程视频通讯过程中，在被允许情况下,高清视频通信终端可以和被授权计算机上的数据文件进行数据交互,通过屏幕流矢量技术，同步展示业务信息、图文报表、GIS地图、OA数据等。
Ø数据传输不耗费网络带宽
由于采用独特的屏幕流矢量技术,在讨论过程中,多路计算机数据传输不占用网络带宽。
在数据修改过程中,瞬间最大峰值带宽不超过100Kbits。
Ø共享数据的安全性
基于安全方面考虑，计算机数据交互的过程中,可以指定某个应用程序单独输出,也可以指定全屏输出,保证共享数据的安全性。
Ø自由通信融合
根据权限设置，任何一台高清视频通信终端都可以直接点击用户名,呼叫其它通讯方式,例如IP电话或高清视频通信终端，不受通讯方式限制,不需要任何的管理员干预,快速建立大范围通信，实现真正意义的自由通信。
Ø与大屏显示系统无缝对接，画面自由排列组合
通过触摸屏触摸操作，在不同大屏幕显示不同的通信图像和数据图像。
所有显示视频和计算机数据信息,都是通过一次呼叫实现。
所有显示信息的切换,全部通过触摸屏一键切换,操作简单，反映迅速。
Ø系统传输安全性
所有往来于服务器上的数据均采用MD5256位数据加密码，防止传输过程中对于数据的非法访问。
加密方式通过国家机要局认证。
Ø布署简单，维护方便
高清视频通信终端部署只需插入电源，网线，无需专业培训。
所有界面简洁明了，操作方便。
六.2与传统视频会议的区别
视频会商值守平台是一种全新的办公通讯方式，它与视频会议存在本质区别，两种系统应用在不同的需求环境下，相辅相成。
1、视频会商值守平台与视频会议是两种完全不同应用的产品，视频会议主要集中在会议室的应用，视频会商值守平台是跨手段多方式的通信融合平台，主要解决应急指挥调度与日常办公通信；
视频会议使用利用率低，主要集中于大型会议室的应用，平时视频会议利用率只有5％；视频会商值守平台将通信范围延伸至任意地点，随时发起随时呼叫，和应急工作紧密联系在一起；
2、视频会议需要专业的人员维护，开会需要电话通知召集，使用维护繁琐；视频会商值守平台所按即所见，比打电话还要方便，不需要维护；
3、视频会议投入设备复杂，投资成本大，调试周期漫长；视频会商值守平台的终端设备，无需调试，即插即用，适合大范围远程部署；
4、视频会商值守平台可以通过多种系统模块的组合，实现多种数据的融合、采集、传输、显示、交互、控制等功能。
为应急指挥工作提供所需图像和相关信息。
第七章系统安全设计
七.1数据共享控制
数据交互过程中，交互内容安全可控，在非自动接收数据交互请求时，每次数据交互之前，需要选择所需共享程序。
当所选共享程序未占满整个桌面时，所选共享程序以外的画面在远程终端上自动变为白屏状态，当所选共享程序最小化或关闭时，远程终端将自动切换至白屏状态或自动退出数据共享。
七.2终端通信控制
系统可对用户基于角色授权，以控制其对通信范围，每个用户只能与自己被授权范围内用户建立通信，且每次通信都留有记录，包括通信建立时间、发起人、呼叫对象等。
七.3通信安全控制
所有往来于服务器上的数据均采用MD5256位数据加密码，防止传输过程中对于数据的非法访问。
终端设备仅提供网络接口、电源接口及音频接口。
以防止企图通过外接设备侵入系统的非法行为。
七.4信息存储控制
所有通信内容及数据交互过程中所涉及到的计算机数据，可以按照用户指定模式进行存储，并保留系统日志，便于日后审计。
七.5零故障率机制
在通信过程中，处于核心地位的中心多点控制单元充当着呼叫路由处理、设备注册管理、媒体资源、数据转发等关键角色。
中心多点控制单元支持零故障率机制。
支持双机热备方式，两台服务器一主一从,实现容量的扩充和冗余备份机制,如下图:
图：
7.1
通信数据终端等设备在系统或网络正常的情况下，注册到中心多点控制单元主服务器。
一旦出现网络故障或服务器故障，全部设备和通信数据终端均自动转移备用服务器上,呼叫由备份策略服务器处理。
在视音频通信过程中，各个服务器之间实现呼叫控制和终端、网关状态等数据的同步和分发机制，当发生服务器切换或数据终端转移服务器时，不会导致系统中断。
七.5.1故障恢复机制
数据库通过实现数据库及日志数据的完全备份、联机备份和脱机备份，确保系统在出现系统崩溃、服务器掉电、存储介质错误等各种软、硬件故障时能够通过数据日志实现快速恢复，也可以根据数据库日志实现基于时间点的数据库恢复，从而实现对各种人为错误的高效修复。
七.5.2备份恢复
用户可以对数据库文件执行物理备份、物理恢复等操作并对备份进行管理。
通过联机或脱机的完全备份以及调度功能可以灵活的设置合适的备份策略，定时自动将备份数据存放在服务器端指定的文件夹中或共享的网络磁盘上。
利用备份数据，用户可以执行完全恢复、备份点恢复或时间点恢复等多种恢复操作，如果有一部分数据丢失，还可以进行容错恢复，尽量减少数据的损失。
七.5.3自动备份管理
数据库按照用户配置的备份周期和备份位置自动执行数据库的备份工作，保证了数据库的高可靠性。
第八章主要系统设备性能
八.1中心多点控制单元服务器
中心多点控制单元服务器,负责对整个通信系统的网络策略部署、视频音频数据转发，并且对整个通信系统人员组织机构进行统一管理。
Ø系统管理:
支持多点呼叫方式；
语音激励；
支持无限制通信组别管理；
网络级联策略定制；
数据路由服务器级联管理；
WEB远程登陆管理；
多级用户管理方式；
支持不同权限通信呼叫方式；
支持双机热备方式；
支持通信日志,记录所有通信事件发生时间和所属对象。
Ø协议标准:
传输协议:
RTP、TCP/IP、UDP协议簇；
通信协议:
SIP协议族（RFC3261等）；
服务器远程管理协议:
HTTP、HTTPS；
简单网络时间协议SNTP；
Ø视频标准:
H.264、H.263+、H.263
Ø音频标准:
MP3、MP4、AAC、G.723、G.722、G.711
Ø物理特性:
标准机架式
Ø工作环境:
工作温度0℃至40℃,
工作湿度10%至90%
储存温度-40℃至70℃,
储存湿度10至90%
工作高度：
海拔-60m到3000m
Ø网络特性:
支持NAT功能
2X10/100/1000Base-TEthernet,RJ-45port
可跨网组会，HTTP协议转换,智能穿越防火墙
Ø电源功率：
400W
八.2语音管理服务器
语音管理服务器实现高清视频通信终端和传统语音通信系统的协议转换以及不同编码转换，并且对IP电话以及呼叫方式进行统一管理。
Ø系统管理:
实现与中心多点控制服务器信道呼通方式保持一致;
实现高清视频通信终端与IP电话互连互通;
音频编码转发:
支持MZ语音编码与标准音频编码混音与转换;
支持所有IP电话呼叫事件记录并与中心多点控制服务器事件响应；
支持IP电话呼叫资源的释放;
支持多点IP电话同时呼叫;
与标准SIPSERVER互联互通;
SIP账号统一管理;
支持传统公共交换电话网络系统（PSTN）接入;
可扩展外线接口;
Ø协议标准:
通信协议:
SIP协议族（RFC3261等）;
Ø音频标准:
G.711、G.729A
Ø物理特性:
标准机架式
Ø工作环境:
工作温度0℃至40℃,
工作湿度10%至90%
储存温度-40℃至70℃,
储存湿度10至90%
工作高度：
海拔-60m到3000m
Ø网络特性:
支持NAT功能
2X10/100/1000Base-TEthernet,RJ-45port
可跨网组会，HTTP协议转换,智能穿越防火墙
Ø电源功率：
400W
八.3数据控制与转发服务器
数据控制与转发服务器负责控制不同授权计算机显示数据的转发及相关安全管理。
Ø系统管理:
对通信计算机进行IP解析;
转发计算机屏幕数据流;
支持屏幕流矢量算法解析与转换传输;
支持多点计算机同时远程屏幕控制;
可多级呼叫方式
升级会员 