视频会议方案.docx
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视频会议方案
视频会议系统项目
技术方案
1技术方案
1.1前言
随着全球步入信息化时代，人们对了解事物、交换信息的要求已经从纸、笔、书本、话音等发展到通过声光电信号等各种方式更准确、更快捷、更丰富地表达出来。
在需求的推动下，多媒体计算机技术及通信技术相结合，逐渐发展成为一种新的边缘技术——多媒体通信技术。
个人计算机的普及、微电子技术和多媒体技术的飞速发展、综合业务数字网的建立及运营商宽带线路资费的逐步下降，有力地推动了多媒体通信的发展。
从国内信息化发展的情况来看，国家级骨干网、宽带城域网、接入网以及专网的不断建设和完善，为数据、视频、语音等多业务的综合传输和融合应用提供了方便可靠的平台，其中视频通信以其信息量大、使用方便、沟通自然的优势，其发展更是令人瞩目。
视频通信是多媒体通信的典型应用，视频会议系统是指两个或两个以上不同地方的个人或群体，通过传输线路及多媒体设备，将声音、影像及文件资料互传，达到即时且互动的沟通，以完成会议目的的系统设备。
视频会议系统自从推出以来，大大节省了及会人员的交通费、食宿费、会议场地费、文件印刷费等等，还可节省领导宝贵的工作时间，为解决文山会海问题开辟了一条全新的道路。
视讯应用在政府、军队、教育、金融、交通、能源、医疗、企业等行业开始普及。
近年来随着图像技术的不断发展和网络的普及，视频会议系统的应用已从单纯的开会发展到基于网络的多种交互式视频应用，如专网调度及管理、销售及推广、紧急救援、作战指挥、远程教育、远程医疗、远程协作等，在各行各业所带来的社会效益和经济效益也迅速提升。
我公司很荣幸能够有机会提供一份技术建议方案。
在此次方案中，我们力求将每一细节问题阐述清楚，并提供一整套的系统建设意见。
我们的视频会议系统方案不仅可以满足今天在业务和技术上的各项要求，还能保证系统满足未来五到十年的发展需求。
在这个视频会议系统中，我们采用了当前先进成熟的视频会议技术，并利用了非常有针对性的视频会议产品，集中体现了视频会议系统的先进性、标准化、安全性、可靠性、可扩展性、易操作性和经济实用性等基本原则。
1.2方案设计
1.2.1项目需求
湖南省XXXXXXXXXX和各下属单位具备internet接入，在此网络基础上，也为视讯业务的开展创造了条件。
此次视频会议系统建设拟以湖南省XXXXXXXXXX为中心，作为系统控制中心及主会场所在地；32个下属大队作为分会场。
今后随着网络条件的改善，提供给视频会议业务使用的带宽也会随之提高，系统具备一定的扩展空间，可实现平滑扩容和升级。
整个系统以湖南省XXXXXXXXXX为中心，设立1个主会场，32个分会场。
要求在会议控制室配置MCU一台，配置嵌入式编解码终端1台。
在32个分会场，要求配置嵌入式编解码终端1台，并及主会场嵌入式编解码终端通过IP方式连接，实现及中心机房MCU的交互业务的开展。
1、系统设计要求充分考虑系统的标准性，所选用设备应符合国际电联ITU-T的H.323框架标准相关建议。
2、视频会议系统应具有良好的开放性和兼容性，充分满足组网及容量的要求。
能根据今后的需求，及时升级、扩容。
可以进行多模块叠加，进行多级自动动态级联，满足大规模视频会议的需要。
3、视频会议系统应具有高可靠性、高稳定性和高容错能力，所选设备为主流视频通信产品，通过国家有关机构的测试入网认证，具有同等规模的成功使用案例。
4、视频会议系统应具有较高的安全性和保密性，具有多种鉴权措施。
5、视频会议系统应具有很好的易用性和灵活性。
通过认证和授权的分会场可以主动发起会议，视频会议系统的使用和管理人性化。
6、系统应具有强大的集中管理功能，中心管理模块能够网络进行集中管理。
7、系统要能够实时地采集和显示如数据、图像、声音资料，供电视会议系统和决策支持系统使用。
8、系统应操作简便，故障诊断、设备维护简单灵活方便，MCU及终端应支持远程Telnet配置、维护和监控，支持软件在线升级，提供资源管理、会场管理、会议管理和会议控制等功能。
9、良好的Qos保障，能够针对IP网络状况提供相应解决策略及控制技术。
10、设备生产商具备本地化的售后服务能力，能够提供完善可靠的技术支持及时地提供实质性响应。
系统总体要求
1.系统建设遵循ITU-TH.320框架协议，能实现电视电话会议、可视指挥调度、道路监控、动态图像传输等在内的多功能综合图像应用。
2.具有交互式、讨论式、广播式等多种电视会议模式。
3.图像稳定、可靠，画面清晰、逼真，层次感强，唇音同步，无停顿、黑屏等现象。
4.声音清晰流畅，无失真，立体感强，实现双声道高品质语音，达到CD或更高音质,具有回声抑制及噪声消除等功能。
5.图像控制室能实现控制室电视墙电视墙功能。
6.系统应及现有二级网电视会议系统互联、互通。
7.操作界面采用中文及图形相结合的方式，美观大方，简明易用，灵活方便；具有网管功能，能实现对全网设备运行状态的监视及相关参数的修改。
8.系统能实现自动升降速（当某路图像传输速率下降时，其他路图像传输速率不变），且自动升降速时画面保持最后一帧、终端画面停顿时间<1秒，保证系统运行的可靠性。
9.原系统和新系统的主要设备应能扩容和平滑升级，以适应公安业务需求的拓展和通信传输技术及带宽的发展。
根据以上网络现状和本次项目建设的总体要求,结合对各项需求的具体分析，特提出如下设计依据、原则和建议。
1.2.2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及标准，对我国未制定的规范，则参照相应的国际标准执行。
本方案主要遵循以下设计依据。
1.国家颁布的相关法律、法规、规范；
2.YD5032-2004《会议电视系统工程设计规范》；
3.YD5033-2004《会议电视系统工程验收规范》；
4.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》；
5.YDN075-1998《中国公众多媒体通信网网络管理规范》；
6.YDN077-1997《中国公众多媒体通信网技术体制》（暂行规定）。
1.2.3设计原则
1.先进性原则
遵循有关国际标准和国内外有关的规范要求；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。
2.标准化原则
严格按照国际和国家标准设计，特别是要提供标准接口，使系统具有较高的兼容性，能够及其它国内外主流厂家的设备系统平滑连接和互通。
3.安全性原则
系统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。
4.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，适应工作环境能力强，故障率低。
5.灵活和可扩展性原则
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及升级。
6.易操作性原则
采用基于WEB的图形化操作界面，全中文人机对话模式，易于操作、维护和
管理。
7.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。
1.2.4需求分析及设计建议
1.2.4.1组网方式
目前，视频会议系统体系结构的标准化工作主要由国际电信联盟（ITU-T）来完成。
ITU-T关于视频会议系统的体系结构标准主要有两个：
H.320和H.323。
H.320是基于电路交换的视频会议标准，视频设备之间通过专线或ISDN相连，网络结构主要采用主从星型结构。
H.320的优点是传输图像的信道是固定分配的，带宽是有保证的，不会有其它业务挤占该带宽。
在带宽资源较为紧张的广域网上，能保证视频会议的效果。
但由于设备之间要采用专线连接，因此对线路要求较高，组网不够灵活。
H.323是基于分组交换的视频会议标准。
视频设备之间的通信依托于路由器、交换机等构建的数据网络（Internet/Intranet），每个视频设备通过数据网络实现互联通信。
由于依托于数据网络，因此H.323视频会议系统具有非常灵活的网络结构，不需要为视频业务提供专门的信道。
只要数据网络到达的地方，就可实现视频通信。
除了视频传输之外，H.323还能提供视频点播、网上直播、数据会议、桌面可视通话等丰富的多媒体应用功能。
但由于视频业务及数据业务在同一个网上传输，因此存在带宽争用的问题，它要求网络设备具有较好的QoS机制。
本次视频会议系统依托Internet，32个大队中队采用internet方式连接到中心端，因此，支队到每个分会场要采用H.323体系组网。
根据上述分析，本次视频会议系统必须采用基于H.323协议体系的结构进行组网。
1.2.4.2视音频编解码标准
随着各种图像压缩方法的出现和应用，国际标准化组织（ISO）和国际电信联盟（ITU-T）致力于制定统一的规范和标准，ITU先后推出了电视会议的H.261、H.263、H.263＋等建议，而ISO先后推出了运动图像压缩的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等标准。
这些标准和建议的提出，大大促进了图像压缩编码的应用。
H.261、H.263、H.263+、MPEG-1的编解码标准占用带宽为64K-2048K，只支持352×288,1CIF的图像分辨率，即使今后网络带宽提升，也无法提高图像分辨率。
MPEG-2能支持704×576（4CIF）的高分辨率，但占用带宽要求太高，要达到4CIF分辨率，需要6M以上的带宽，即使在低分辨率情况下最低带宽也至少2M，主要应用于视频存储（DVD）、视频广播和视频流媒体。
MPEG-4继承了MPEG-2高质量图像和H.263低带宽要求的特点，利用其独有的高压缩比，实现了在低带宽下传输高质量图像。
它相对于MPEG－2来说，编码效率提高3到4倍，但算法复杂度较高，对系统硬件要求较高。
这些要求对于现在的处理芯片来说，轻而易举就能实现。
因为目前的高速DSP处理器，相比上一代的图像处理芯片，运算能力提高了40倍以上。
MPEG-4电视会议系统对于突变情况如场景切换等具备更好的适应性；可以用最少的数据获得最佳的图像质量，满足了较低码率应用的需求，在在1.5Mbps的情况下，图像质量可以达到DVD质量，MPEG-4也逐渐成为网络流媒体的编解码标准。
H.264是JVT（JointVideoTeam，视频联合工作组）制定的新的视频编码标准，用来实现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性等目标。
目前JVT的工作已被ITU-T接纳，该标准也被ISO接纳，称为AVC（AdvancedVideoCoding）标准，是MPEG-4的第10部分。
H.264不仅比H.263节约了50％的码率，而且对网络传输具有更好的支持功能。
它引入了面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输，支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。
综上所述，视频编解码方式是视频会议的一个最重要的技术性能指标之一，我们可以看到，视频编解码技术是不断发展的，选用何种编解码技术要结合具体的应用和带宽资源来综合考虑，并尽可能选择同时支持多种编解码标准的设备，以满足未来的发展需要，保护前期投资。
本次视频会议系统基于Internet方式传输。
MPEG-4/H.264标准能达到352×288（CIF）的分辨率，同时MPEG-4/H.264既能应用在低码率的网络中，又能应用在高带宽的条件下，具有随着网络带宽的提升而不断提升图像质量的能力。
因此，本系统建议选择MPEG-4/H.264压缩标准作为本方案首选标准。
同时，为了实现及其他压缩编解码标准设备的互通性，建议采用兼容H.261、H.263、H.263+、MPEG-2等其他标准的方式。
及视频编解码相似，一个视频会议系统还需要实现音频编解码功能。
目前，音频编解码标准也主要有两大类：
ITU-T的G系列（G.711、G.722、G.728、G.729）和MP3。
其中，G系列是基于传统的电话音质的编码技术，频响范围为300Hz-3400Hz，采样率为8KHz，每路声音占用带宽为8K～64K。
G.711为64K不压缩PCM编码，其它几种都是有损压缩编码。
而MP3是用于高保真音乐的高效声音压缩算法，频响范围10Hz到20KHz，采用频率为44.1KHz，而且MP3还支持双声道编码技术，其效果比G系列音质要好得多。
但MP3对带宽要求较高。
如果带宽资源比较丰富，从音频效果上可采用MP3编码标准；如果带宽资源比较紧张，从带宽资源上考虑建议采用G系列编码标准。
目前的数据带宽集成了视频和数据等多项业务，可根据带宽实际使用情况，以及不同时候的带宽占用情况，优先采用MP3双声道编码技术，并根据实际情况及效果要求动态调整。
本项目系统建议采用同时支持G系列和MP3的编码标准的设备，以便及其它标准的视频会议系统能够互连互通，通过软件配置实现不同音频编解码方式之间的切换和互通。
1.2.4.3系统设备结构及安全可靠性
按照视频会议系统设备结构的不同，现在市场上的视频会议系统设备可分为基于嵌入式设计的硬件系统和基于PC构架的软件系统两种。
嵌入式硬件系统通常基于专用通信处理器（CPU）和数字信号处理器（DSP）实现系统控制和视音频信号处理，操作系统采用嵌入式实时操作系统（如VxWorks）。
这种结构的视频会议系统具有如下几个特点：
1）安全性高，不会受到黑客和病毒的攻击；2）稳定性高，嵌入式操作系统稳定、可靠，可7×24小时不间断稳定运行；3）处理性能强，嵌入式操作系统指令精简，实时性高，结合DSP，可实现高品质、低延时的视音频信号处理；4）扩展性好，基于嵌入式硬件的MCU和终端易于大容量、模块化设计，可轻易实现容量、功能以及组网方式的灵活扩展。
而PC构架的系统在硬件上一般采用PC机（或服务器、工控机）加插卡（编解码卡、信道卡）的方式实现，操作系统通常基于微软WINDOWS操作系统。
受PC结构及操作系统本身的限制，这类系统的稳定性、可靠性、安全性、可扩展性均不如嵌入式硬件系统，但由于其实现简单、成本低廉，所以具有易于部署、应用灵活等特点。
本项目作为一个大型的视频系统来说，要求具有较高的安全性、稳定性和可靠性，中心MCU和会议室终端均应选择基于嵌入式硬件结构的系统设备，以保证系统的应用效果、可靠性和安全性；而需要将应用扩展到办公桌面时，建议选择基于PC结构的软件编解码技术，以利于大规模部署和实现灵活应用。
1.2.4.4系统容量及会议速率
MCU的容量主要是指开会时MCU能同时处理的并发用户数，总的MCU容量应根据实际的应用情况，考虑多种应用以及传输网带宽，进行综合的评价，这就要求MCU应具有灵活扩容的能力，以适应进一步的发展。
关于会议终端的会议接入速率，本项目建议系统支持64Kbps-2Mbps的接入范围，以满足将来网络带宽资源的扩容等变化。
另外，在一些恶劣的承载网环境下，降低会议码率将有助于提高视音频的连贯性和实际效果，本项目系统应支持动态自动速率调整技术，使视频终端能通过检测网络上有利和不利的因素来自动适应网络的容量和性能，通过动态调整视频会议的码率，为终端用户提供尽可能好的视频质量。
自适应带宽调整功能主要是通过检测数据包丢失率来实现的，如果终端检测到数据包丢失率超过了指定的阀值，它将自动降低视频会议码率，同时通知其它参会终端做相同的动作，从而提供一个具有最优视音频效果的会议码率。
1.2.4.5系统功能
1）双视频流
根据需求，在召开视频会议的同时，为了实现更为方便的会议资料传输、远程教学和远程图像展示等功能，要求系统支持H.239双视频流功能。
内置双流功能的视频会议终端提供两路视频流，第一视频流传送会场声音和图像，第二视频流传送计算机桌面、实物展示台、POWERPOINT幻灯片等图像。
2）数据会议（可选）
除了召开视频会议外，本视频会议系统还可用于远程教学和图像分析，除了要传送演讲者的视频图像和声音外，主会场和各分会场之间往往还需要进行文件共享、文件传输、电子白板和聊天等应用，并实现交互式操作，及会者之间的这种数据共享和交互被称为数据会议。
标准的T.120设备由数据会议服务器和数据会议终端两部分组成。
目前，NetMeeting已经成为T.120数据会议终端的标准，因为NetMeeting本身就是免费的,它集成在Windows中，用户使用非常方便。
数据会议服务器负责数据的集中处理及分发，负责会议的调度及管理，使得众多的用户可以很方便顺畅地加入到数据会议中。
在本项目建设中，根据需求，建议在中心MCU上通过配置T.120板实现数据会议服务器功能，这样便于及MCU融为一体，简化联网结构，提高系统集成度。
在每个会场建议配置安装有NetMeeting软件的PC作为T.120数据会议终端，实现数据会议客户端功能。
3）多画面分割（可选）
根据需求，本系统需要实现多画面功能，以实现在一个显示器上同时分屏显示4个分会场画面，一方面可以在MCU上可直接输出分屏模拟图像，另一方面又可以将合成后的分屏图像数字码流传送到各个分会场，由分会场终端解码输出模拟分屏图像。
4）混音
根据需求，建议本系统可以实现混音功能，以提供多个会场同时发言讨论的效果，同时，通过混音功能的支持，还可实现会前点名功能。
5）数字录像和点播（可选）
根据需求，本系统要能对召开的视频会议进行录像，并可以通过IE登录方式进行会议点播。
为保证录像效果，建议采用数字录像技术，由安装有录像软件的PC或服务器直接接收MCU转发过来的数字码流进行直接录制和存储。
6）网络管理
由于整个网络节点很多，建议本系统采用统一的网管，支持分布式应用，采用全中文的图形化界面，保证操作维护简单、便捷，在网管上可以对MCU和所有终端进行管理,包括状态管理、配置管理、告警管理以及测试等。
1.2.4.6会议室终端功能建议
根据需求，本项目会议室终端建议支持以下功能：
嵌入式专用系统设计，H.323协议架构，支持64Kbps－2Mbps速率接入,内置Web服务器，全中文管理界面，支持流媒体组播，可接收双流，通过画中画方式解码输出，大小画面可互换。
支持良好的QoS保障机制，支持Diffserv和Intserv，支持不同编码标准的自动协商机制，支持最高级别的128位AES硬件加密，提供软件升级功能，可实现高保真的CD级音频质量，支持自动丢包重发机制，提高恶劣网络条件下的系统适应能力。
1.2.4.7桌面会议终端功能建议（可选）
当前，实现桌面会议有多种方式，有在PC机内插编解码卡方式；也有外置编解码盒，然后通过USB接入PC机的方式；还有直接采用USB摄像头接入PC，通过软件实现编解码的方式。
由于目前的PC多媒体处理能力已非常强大，不需要额外的编解码硬件，通过软件就可以实现高质量的图像编解码。
根据本项目需求，我们建议采用纯软件编解码方式，这种方式成本最低，安装方便，便于大量推广，在普通PC上配置USB摄像头和耳麦，并搭载终端软件就可参加正式会议，也可在桌面用户之间召开自助式小型会议。
利用T.120数据会议功能，在会议过程中还可进行应用共享、文件传输、电子白板等交互操作。
这样就将视频应用扩展到了办公网PC，将参会方式推广和普及到桌面，可以给参加会议、多媒体工作交流提供极大的方便。
1.2.4.8桌面会议终端功能建议（可选）
当前，实现桌面会议有多种方式，有在PC机内插编解码卡方式；也有外置编解码盒，然后通过USB接入PC机的方式；还有直接采用USB摄像头接入PC，通过软件实现编解码的方式。
由于目前的PC多媒体处理能力已非常强大，不需要额外的编解码硬件，通过软件就可以实现高质量的图像编解码。
根据本项目需求，我们建议采用纯软件编解码方式，这种方式成本最低，安装方便，便于大量推广，在普通PC上配置USB摄像头和耳麦，并搭载终端软件就可参加正式会议，也可在桌面用户之间召开自助式小型会议。
利用T.120数据会议功能，在会议过程中还可进行应用共享、文件传输、电子白板等交互操作。
这样就将视频应用扩展到了办公网PC，将参会方式推广和普及到桌面，可以给参加会议、多媒体工作交流提供极大的方便。
1.2.5系统方案
根据前述的项目设计依据、设计原则、需求分析和设计建议的基本思想，结合本项目的实际情况，科达公司可提供完全满足本项目需求的全系列产品和全方位的视频会议系统解决方案，具体描述如下：
1.2.5.1组网拓扑图
1.2.5.2组网说明
如图，本方案以湖南省XXXXXXXXXX为中心，并作为系统控制中心及主会场所在地；另外设32个分会场。
整个网络传输依靠湖南省XXXXXXXXXX及各大队的Internet接入，构成一个以支队为中心的网络拓扑结构,具体业务流程如下：
支控制中心：
湖南省XXXXXXXXXX作为整个视频会议系统的控制中心，配置多点控制单元KDV8000A（远端点采用ADSL方式接入的，必须中心点给视频系统预留一个固定的公网IP，并且需要为系统提供一台双网卡的服务器）。
KDV8000A接收来自市局主会场和各区县分会场会议终端的音视频码流，并对这些码流进行处理、转发，所有会议终端处都能接收到发言会场的码流，经解码输出到显示器就可还原发言会场的图像、声音。
会议控制台、网管服务器等配套设备通过10/100M以太网接口连接到多点控制单元MCU上。
会议控制台负责会议的召集、管理和结束等管理控制功能；网管服务器负责进行网络的参数设置和对网络运行情况进行监控。
本次配置的KDV8000AMCU可以实现16组会议同时召开，可以提供4画面分割、8方混音、T.120数据会议等功能。
各大队会场：
各分会场配置KDV8010A视频会议终端。
配置会议摄像机和话筒，音视频信号送到视频终端进行编码，再通过网络传送到中心进行转发、控制等处理，视频终端解码输出端口连接背投电视，音频输出信号通过调音台混音、功放放大，再送到音箱。
1.2.5.3设备配置说明
一、
中心点
序号
型号
产品功能描述
单位
数量
备注
1
多点控制单元（MCU）
KDV8000A
企业级多点控制单元：
嵌入式，支持最新的H.264标准,标准H.323架构,32路2Mbps码流接入，支持双流，8方混音,4画面分割，内置web服务，支持流媒体组播。
台
1
2
软件
KDV8000A-NMS
网管软件：
利用基于网络的图形化网管系统提供对整个视频会议的全程全网管理。
套
1
KDV8000A-MC
会议控制台软件：
用于对整个会议进程进行召集、控制和监控。
套
1
KDV8000A-VOS
数字录像及视频点播软件：
实现对会议过程的视音频码流的实时数字录像，同时提供基于WEB的录像点播功能。
套
1
可选
3
主会场终端
KDV8010A
标清视频会议终端：
嵌入式，支持最新的H.264标准,标准H.323架构,内置web服务，支持流媒体组播。
台
1
二、
远端分会场
序号
型号
产品描述
单位
数量
备注
KDV8010A
标清视频会议终端：
嵌入式，支持最新的H.264标准,标准H.323架构,内置web服务，支持流媒体组播。
台
32
1.3
系统功能及应用
1.3.1召开远程会议
召开远程电视会议是本系统的基本应用功能，基本模式是首先将分布在异地的各个会场通过通信网络连接起来，各个会议终端采集各会场视音频信号并进行相应的编码压缩，然后通过网络传输将数字化的视音频码流送到MCU，进而由MCU对视音频码流进行处理，并将主会场或发言会场的视音频码流转发到每个分会场，由分会场终端再进行解码输出到会场显示出来。
本项目系统设计结构采用MCU到终端星形连接方式,可召开单组
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