1、视频会议系统建设方案设计1视频会议系统建设方案一. 概述1.1 项目背景视频会议作为网络时代出现的新型会议方式，它具有数据和图像传送、录制、存储、信息发布等诸多功能，它为我们的工作和学习带来的便利是传统会议不可比拟的。尤其是铁路各部门对工作效率和工作质量的要求不断提高，视频会议系统建设已成广铁集团现代化办公建设的重要组成部分。本项目视频会议系统将建设一个面向铁路部门生产车间，满足多种业务的需要，能综合传输处理数据、语音、文字、图表、动态图像，具备充分的开放性和技术先进性的管理视频通信系统，主要是为了在实践中应用交互式电视会议、实时现场图像传输、远程教学等。1.2 建设目标视频会议系统的建设目标
2、为：在广铁业务专网建设基础上，完成从广州会议中心到34个生产车间的视频会议系统建设，使之在处置突发事件、领导指挥决策、紧急部署、快速反应及各类行政会议、业务工作部署、远程教育等可以召开紧急会议。为通信生产车间的安全生产提供重要的多媒体通信手段，进一步促使集团信息化转化为战斗力成为现实。视频会议系统具体建设目标如下： 在广州通信段建立中心会场，在各生产车间建立分会场，实现能举行中心与各生产车间的视频会议； 所有会场可以同时加入同一个大会 可召开只有部分分会场参加的会议 可以同时召开多个会议，各个会议互不干扰 可召开多点交互式会议 可以召开点对点直通会议 与中心实现互连 支持H.320、H.323
3、 协议二. 需求分析2.1 建设范围与规模1、本工程将建设基于E1数据线路的多媒体综合视讯会议系统。建设以广州通信段为中心34个会场终端的视频会议系统。2、所有视讯会场可支持点对点和多点会议通信；支持多点交互式视频会议应用，支持双流应用，主席控制等功能；具有网络管理和业务管理等支撑功能。系统应具备可持续发展和扩容能力。3、视频会议整体要求 系统具有灵活可靠的会议控制方式，支持主席控制、主叫呼集功能、管理台控制等。 系统具有先进性、良好的稳定性、可靠性。 系统中的MCU或会议室型视频终端支持ITU-T H.323和ITU-T H.320协议栈。 视频会议占用带宽速率要求在128Kbps-2Mbp
4、s之间可调，确保视频会议正常召开。 系统支持先进的视频编解码协议（H.263、H.264等），其中在H.263编码协议下必须达到2Mbps速率；支持常用的音频编解码协议(G.711、G.722、G.728等)。 系统应能对各与会会场的通信状态进行实时监测，在终端上能够监控当前网络状态、编解码协议、丢包率等。 能够通过WEB方式进行会议预约、会议调度、会议控制等。2.2 系统功能分析 视频会议功能系统建设完成后，可方便快捷的召开各种规模的视频会议，实现两点会议或者多点会议。利用该系统，即可召开所有会场节点的多点会议，也可召开多个分组会议。 远程培训功能系统可以实现实时远程培训和教学。包括实时双向
5、视频和音频交互。同时系统支持T.120数据会议和H.239双流功能，可以将计算机显示内容方便传送到各会场。 远程通知功能可以通过终端的VGA流，将主会场的电脑屏幕，发送到各分会场，这样各种通知、宣传文件就可以实现远程通知传达的应用。2.3 采用的标准体系此视频会议系统中主要承载协议为H.323（兼容H.320），系统控制协议包括H.245、和H.225.0，Q.931和RTP/RTCP是H.225.0的主要组成部份。整个系统控制由H.245控制信道、H.225.0呼叫信令信道和RAS（注册、许可、状态）信道提供，音频编解码协议包括G.711、G.722、G.728等相关标准。编码器使用的音频标
6、准由H.245协议确定。H.323终端利用本身所具有的音频编解码能力进行非对称操作。视频编解码协议主要包括H.261、H.263协议。数据会议功能标准是多媒体会议数据协议T.120。在整体系统中包含：ITU-T H.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-T H.230：视听系统的帧同步控制和指示信号ITU-T H.231：用于2Mbit/s以下数字信道的视听系统多点控制单元ITU-T H.239: 使用、控制和标注两个同步视频通道ITU-T H.242：关于建立使用2Mbit/s以下数字信道的视听终端间的通信系统 ITU-T H.243：利用2Mbit/s信道在
7、23个以上的视听终端建立通信的方法 ITU-T H.245：多媒体通信控制协议 ITU-T H.246：支持H系列协议的多媒体终端之间的交互 ITU-T H.261：关于P X 64Kbit/s视听业务的视频编解码器 ITU-T H.263：关于低码率通信的视频编解码 ITU-T H.264：视频压缩编码标准ITU-T H.281：在视频会议中应用ITU-T H.224：远端摄像机控制（FECC）规程 ITU-T H.282：远端设备控制逻辑通道传输 ITU-T H.283：多媒体应用的远端设备控制协议 ITU-T H.320：窄带电视电话系统和终端设备 ITU-T H.323：基于IP包交换
8、网络中多媒体业务的框架协议 ITU-T H.331：关于视频传输系统单向接收的通讯规程 ITUT G.703：数字系列接口的物理/电气特性 ITUT G.704：用于一次群和二次群等级的同步帧结构 ITUT G.735：工作在2Mbit/s并提供同步384Kbit/s数字接入和/或同步的64Kbit/s数字接入基群复用设备的特性 ITUT G.711：话音频率的PCM脉冲编码调制 ITUT G.722：自适应差分脉冲编码调制（APPCM）的语音编码标准 ITUT G.728：低时延码本激励线性预测编码ITUT T.120：多媒体数据会议标准即此视频会议系统将采用基于H.323（兼容H.320）
9、标准的电视会议技术作为视频会议系统的协议平台。三. 系统设计原则根据当今信息技术的发展状况和系统的建设要求，本系统方案遵循以下设计原则：以实际需求为导向，以应用为核心，坚持需求与应用相一致，规划与标准相一致，实用性与先进性相一致，科技创新与持续发展相一致。 稳定性对于一个大型视频系统来说，要求具有极高的稳定性。因此，本方案设备要求采用电信级构架，并基于嵌入式实时操作系统，配置双电源冗余热备、可扩展支持E1和IP双线路热备模块，可724小时无间断、无故障运行，采用成熟产品和技术，保证系统运行稳定性；具备在规定条件和时间内完成集团所要求功能的能力，能长期稳定地工作。 先进性遵循国际标准ITU-T
10、H.323、H.320等最新的规范要求；符合视频技术发展潮流，对今后若干年网络视频会议系统技术的发展具有平滑的过度性和兼容性，保护项目投资长期有效；系统设计应达到国际或国家一流水平，且切实可行并容易实现；符合计算机、网络通讯技术和会议电视技术的最新发展潮流。 实用性以需求为导向，系统功能合理、运行稳定、管理及应用、操作、维护简便。符合国际标准，确保与原有网络系统融合互通，所有会场可同时开会，实现多点视频会议，减少用户重复投资。综合考虑系统的性能和价格，性能价格比在同类系统和条件下达到最优。 可靠性在网络中采用的所有设备均需经过严格的测试，能长期稳定运行；结构简单，可靠性高，对工作条件和工作环境
11、要求较低；系统启动快，系统掉电后再来电或网络传输中断后再恢复正常时，系统恢复工作迅速；故障率低，维护维修方便，具有良好的可操作性和人机交互界面等；系统安全可靠，终端无人值守，操作简便，确保指令及时准确下达到各基层单位。 安全性由于视频通信系统分布广、网络复杂，设计时系统应具有可靠的安全机制，支持加密系统，支持多级密码认证，可对会议控制界面进行锁定，保证系统与外网的有效隔离和具备对网络黑客、病毒等非法攻击强大的防范能力，并保证系统严格的用户权限的授权和监督，杜绝非法用户的进入和使用。 统一性系统的管理、维护相对统一，必要时可通过远程维护方式进行远程管理和升级。 扩展性系统的设计方案应当充分考虑到
12、系统未来发展需要，对功能扩充、新的应用和新的技术具有良好的扩展能力，留有开放性对外接口，可满足扩容发展的需求和实际应用需求的不断提升，保护用户投资。系统设备遵循国际和国家的各项标准，支持各种标准设备的兼容接入。系统具备灵活的接口，便于和其他视频应用系统的互连，从而实现功能和性能的灵活扩展，更好地提高系统的效率。 易用性能够适应多功能、外向型的要求，讲究便利性和舒适性，达到提高工作效率、节省人力物力和能源的目的；提供符合国际标准的软件、硬件、通讯、网络、操作系统和数据管理系统等方面的接口和工具；系统参数配置少，调整少，自动化程度高，使用方便，操作简单；管理系统和相关设备具备图形化中文管理界面及远
13、程管理、维护及软件升级等功能。四. 总体方案设计4.1 系统简介根据该项目对于视频会议的具体需求，我公司设计的本套系统作为完整的专业级视频解决方案，具有性能卓越、功能丰富、使用方便、扩展性强的特点，能在音视频通讯、会议管理、业务应用等各方面全面满足用户需求，能在复杂的网络环境中具有卓越的应用表现。其中产品的核心性能指标处于世界先进水平，在产品设计上追求人性化，无论安装还是使用都力求简单，符合客户的使用环境和习惯，从效果上来说，图像清晰、流畅，视频效果可通过眼神进行交流，高保真的语音，延时小，唇音同步良好，完全超越了传统的视频会议系统。4.2 系统总体组网描述经过对用户需求的充分理解和认真分析，
14、结合建设经验，系统采用星形组网架构，通过IP网络进行传输。可以扩展支持EI线路传输，支持双线路备份传输。在中心机房配置1套2M带宽容量为40点并发用户的MCU和一台高清录播服务器，在主会场配置一套支持1080P高清终端,在各分会场配置一套标情终端。MCU通过IP网络（E1线路也可以）和视频会议终端以及录播服务器形成网络传输，实现联网会议，并且能进行会议录制和点播，满足用户会议需求。另外，根据具体的功能要求，可以对用户会议室进行相应改造、设计。建立以下系统包括：大屏幕投影显示系统、会议扩声系统、数字音频处理系统、会议混音发言系统、摄像跟踪系统、数模高标混合系统、智能中央控制系统等。4.3 视频会
15、议系统总体设计本次建设的视频会议系统依托用户的IP通讯内网，基于H.323国际标准，采取IP组网。MCU部署在主会场所在的信息中心机房，高清终端部署在主会场，标清终端部署在各会场。 系统中MCU通过IP网络和会议终端进行通讯传输。系统具有双视频流功能，本系统除了用于召开视频会议外，还具有召开应急指挥、多点研讨、技术培训、远程教育等功能。在主会场信息中心配置录播系统，实现对任意会议录像以及流媒体功能，会议实况或录像的网上点播、直播。在各分会场部署电视会议终端，实现远程行政会议、点对点电视会议等功能。主会场和分会场的视频会议系统主要是以视频会议终端为中心对音频输入输出系统、视频输入输出系统进行集成
16、，并为视频会议终端平配置相应的网络固定IP，使其能和网络的MCU建立数字连接，实现会议的召开。4.4 系统承载网络说明用户在前期已经建立了基于2M带宽的E1线路连接。E1固然具有线路稳定的优势，但是其支持的是H.320协议的产品，H.320协议的产品在不同品牌的会议产品互联互通方面存在很大的缺陷，并且在线路部署方面十分麻烦，耗费人力物力。所以，在此我们建议将E1线路V35协议转换为IP线路TCP/IP协议传输，可以支持既有产品和新视频会议产品的数字化互联互通，并且减少线路部署的麻烦。当然如果用户不具备转换条件，我们的产品也可以通过E1线路传输。但是无法实现和其他产品的数字化互联互通。4.5 M
17、CU部署设计在主会场信息中心机房部署1套至少可以接入40个用户的MCU，并为其配置固定IP。（当然如果用户网络条件允许，可以实现E1线路和IP线路的主备倒换）通过IP线路接入用户IP数据网络，用来接入各分会场的视频会议终端，保证全网视频、音频、数据的互联互通。另外需要在主会场部署一台配置MCU控制台系统的管理PC以形成会议网管系统，控制用户的全局性会议和局部会议。4.6 录播服务器部署设计1台录播服务器建议部署在省级信息中心机房，通过配置IP网络和MCU以及终端建立数字化连接，实现数字化录播。录播服务器可以通过终端来录制，也可以通过WEB浏览器来进行录制管理。录制好的文件点播操作可以使用WEB
18、浏览器，也可以使用终端遥控器。4.7 主会场部署设计在主会场配置1套主会场高清视频会议终端, 1套高清会议摄像头和两台液晶电视机，用于实现视音频编解码传输和显示。主会场高清终端支持1080P视频信号及高清双视频流功能；结合每个会场现场有的调音台、功放、音箱、麦克风、投影仪等其他会议室视音频设备，形成一个会场。主会场高清终端配置IP数据网络固定IP，通过IP线路接入布置在主信息中心机房的主MCU，参与联会议。4.8 分会场部署设计在各分会场配置一套分会场标清终端, 1套会议摄像头和两台液晶电视机，用于实现视音频编解码传输和显示。会场标清终端支持4CIF视频信号及双视频流功能；结合每个会场现场有的
19、调音台、功放、音箱、麦克风、投影仪等其他会议室视音频设备，形成会场。为会场标清终端配置IP数据网络固定IP，通过IP线路接入布置在信息中心机房的MCU，参与会议。4.9 视频会议核心配置清单序号设备名称单位数量备注主会场1多点控制单元MCU台1信息中心2录播服务器台1信息中心3视频会议终端台1主会场4会议摄像机台1主会场5视频会议控制PC台1主会场，当前主流配置即可6液晶电视机台2主会场7麦克风支1主会场车间1视频会议终端台34分会场2会议摄像头套34分会场3液晶电视机台68分会场4麦克风支34分会场4.10 设备部署安排4.11 系统功能在会议中的应用 双流在会议电视和应急通讯指挥中的应用系
20、统支持双流图像的实时传输，动态视频流最高可达到4CIF高分辨率，25帧/秒（PAL制式），VGA电脑图像达到1024768分辨率。系统的双流功能在会议电视和应急指挥中有着极其方便的应用。双路视频源的效果具体体现为：显示设备1所显示的画面是远端图像，显示设备2所显示的画面是远端传过来的辅助摄像机画面或实物展套画面或PC画面等，双画面的显示远端图像使用户使用视频终端的直观性大大增强，提高管理和工作效率。 录播系统的应用在开视频会议时，录播系统可以以IP数字呼叫的无损录制方式直接联入MCU，从系统中选择多个要录制的会场，进行现场录音录像。在不开会的时候，录播服务器内置的MCU功能，可以呼叫2个终端，
21、进行会话并对会场进行实时录像。MCU的录播功能模块可将会议的视频、音频和计算机动态屏幕的一体化同步录制直播。相对于传统的视音频录播产品，我们的多媒体实时录播系统创新地在视音频录制直播的基础上，增加了计算机动态屏幕的录制直播功能，该功能对于全面记录会议、教学、培训的实况提供了极大地方便，可广泛地用于视频会议、课件制作、多媒体教学等多种场合的录制直播，非常适合用户的使用。系统结构图如下： 如上图，我们的多媒体实时录播系统主要由以下三部分组成：1、 系统前台：安装在会议室，主要完成视频、音频、计算机动态屏幕信号的采集，包括： 视频会议终端：通过连接的摄像头和麦克风进行现场视频、音频信号的采集和编码，
22、并通过网络发送到系统后台； PC机：通过运行在主讲人所用PC机后台的屏幕发送软件（PcRec）可将计算机屏幕上显示的内容捕获后编码通过网络发送到系统后台；2、 系统后台：安装在视频会议中心机房，负责完成视频、音频、计算机动态屏幕的录制和直播以及系统的管理维护。包括： 实时录播服务器：为系统的核心，主要完成视频、音频、计算机动态屏幕的录制和直播； 录播服务器控制台：主要负责多媒体实时录播服务器的管理维护，完成录制、直播的开启、停止、预览等功能。3、 系统客户端：通过运行在PC机上的系统客户端软件接收录播服务器发送的直播或点播内容，按照接收方式的不同，可分为三种类型： 组播接收端：采用组播（Mul
23、ticast）方式实时接收录播服务器的直播内容，采用组播方式时接收端的数量没有限制；如组播需跨越路由器等三层网络设备，需在网络设备上启用组播路由等相关设置。建议在局域网环境中上采用组播方式。 单播接收端：采用单播（Unicast）方式实时接收录播服务器的直播内容，无须对网络做特殊设置即可跨越路由器等三层网络设备。建议在广域网等环境下采用单播方式接收。 VOD点播端：通过VOD方式可进行录制文件的事后点播，可在局域网或广域网环境下使用。五. 系统功能介绍5.1 开会模式设计5.1.1 导演控制导演控制是指通过网管服务器来实现对会议的控制。导演控制功能包括召开会议、关闭会议、强行释放主席令牌、会场
24、广播切换、会场混音控制、强制终端退出等。5.1.2 主席控制主席控制是指终端申请成为主席后，通过终端控制台或者遥控器来实现对会议的操作控制。会议中的任一会场均可申请主席，成为主席会场，主席会场拥有对所在会议的控制权，可进行点名发言、会场轮巡、会场选看、强制终端退出、摄像机远遥、视频远端切换等会场控制操作。5.1.3 语音激励控制语音激励控制是指系统自动判断各发言会场的声音大小，声音最大者为发言会场，MCU自主判断各会场声音大小，选举声音最大的为发言会场，将该会场广播。会场的切换由MCU自主控制，无需人为切换。5.1.4 预约会议设定会议召开的时间，在设定时间会议自动召开，召开的会议按照预定会议
25、配置的会场和会议参数自动召开。5.1.5 会场名列表固定显示在终端控制台和网管控制台上，会场名按照固定顺序排列，会场名列表固定显示，方便系统管理员实现对会议的管理和控制，便于快速找到相应会场，进行会议的操作和控制。5.1.6 双显功能目前，业内具备双路远端视频输出显示功能的视频会议产品一般仅做到显示的两路视频画面一致，而高清终端可根据用户的需要在一路远端画面输出上叠加会场字幕，在控制室显示，另一路不叠加会场字幕，在会议室显示，用户采用遥控器操作时，不影响参会人员参加会议，使用更加方便灵活。示意图如下：该功能特别适合分会场操作人员用遥控器实现对会议的管理和控制。5.1.7 会场声音控制用户通过遥
26、控器和终端控制台可实现会场静音/取消静音、会场哑音/取消哑音，声音大小调整。5.1.8 视频画面切换用户可自主进行视频切换，用户可切换终端视频显示本地图像、远端会场图像。会场终端可以对本会场的多路输入视频源进行切换。主席会场可以遥控选择和切换其他分会场终端的输入视频源。视频切换采用PC控制软件和遥控器操作，在视频切换时，会场不显示控制菜单，分会场终端内置时基校正功能，图像切换过程中无抖动、黑屏、马赛克等现象。5.1.9 会场中文字幕终端内置中文字幕功能模块，支持中文会场名显示。5.2 系统管理维护功能5.2.1 系统安全保护系统网管和终端控制台采用用户名、密码验证方式确保系统管理系统安全，对不
27、同的用户设置单一保护密码，实现会议重要数据保护。5.2.2 方便安全的软件在线升级系统设备支持远程的在线升级，在升级过程中具有断电保护和安全恢复功能，在系统升级失败后，可正常启动系统。5.2.3 会议状态实时显示系统可实时监视和查看各设备工作状态，可实时显示设备的线路连接状态、会场速率、语音速率、语音采样率、图像速率、图像分辨率等相关信息。5.2.4 设备状态灯指示MCU各功能单板前面板具备运行指示灯和电源指示灯、线路连接状态指示灯，终端具有电源指示灯、视频输入状态指示灯、电源指示灯、遥控码接收状态指示灯，便于直观快捷的了解设备的运行状态。在硬件运行发生故障或者线路故障时，相关状态灯告警显示，
28、并将故障告警信息实时记录到会议日志。5.2.5 设备集中网管和远程诊断维护网管采用树行目录组织结构，实时监视和管理整个系统中所有MCU和终端的工作的状态，完成系统设备和传输网络的远程管理和维护。网管可对系统所有的MCU和终端设备进行在线远程测试和诊断，进行远程升级维护，网管可实现对每个会场终端进行多种远端环回检测。终端设备开机自检，通过遥控器或者控制软件进行自环检测、外环检测、视音频检测等多种测试和诊断功能。5.2.6 直观友好的操作界面系统软件具有友好的人机界面，有全中文说明以及图像标识，系统设置和会议操作直观快捷。系统网管、终端PC操作界面和遥控操作采用全中文的图形界面，界面友好，功能完善
29、，可方便快速的召开会议，实现会议的各项管理和控制功能。5.2.7 多种会议控制功能支持控制中心控制方式，通过中心的控制台软件可以方便地控制MCU、终端和会议；支持会议主席控制方式，会场申请到主席以后，可以以主席的角色控制会议；支持远程控制方式，通过控制台软件，可以远程控制会议。5.3 系统技术特点和优势5.3.1 支持高标清图像无缝融合组网我们推出的综合多媒体视讯方案是目前业界适用范围最广、接入功能最强大的综合多平台解决方案。该系统严格遵循ITU-T H.320/H.323标准，符合广电部宽带会议电视标准。该系统同时接入专线H.320终端和IP H.323终端，支持多协议混合组网，可同时接入窄
30、带终端和宽带高清晰终端，接入速率最低64K最高8M支持编码适配和速率适配功能，可同时接入不同编码格式以及不同码率的终端。在此，我们的设计可以实现高清终端和标清终端同时接入会议，实现高清和标清的混合会议，确保在任意视频和任意音频混合后不会导致图像、音质的下降，最大限度的利用现有设备和网络，保护用户投资。5.3.2 点对点音频交互各会场可通过拨不同终端号码或其在网络中注册的别名，与任一会场连通，不需要MCU参与。5.3.3 全网视频会议通过MCU召开大会，实现会议中的视频切换广播和声音混合广播，可以实现多方会场的语音交互功能。系统应能给主会场输出尽量多的分屏或者单屏的轮巡画面，让主会场可以实时的观
31、察其它会场的收听收看效果；然后MCU通过另外的视图输出给各分会场单屏的主会场画面，此会场画面在主会场讲话期间一直保持不变，以保障会议的精神完整的传达到各地。同时，MCU还可以给管理员输出单独的一路视图，让管理员可以灵活的查看任意的会场状态，及时的发觉网络问题和了解所有会场的收听收看状态。为保障会场次序,主持人应可以控制各车间用户端观看的视频画面，也可以允许及禁止各会场发言。管理员的视图切换不会影响主会场和分会场的所收看的图像。通过这样的会议管理方式，能够让大型的会议稳定、有序的进行。通过专用管理软件，管理员可以在网内的任意地点随时召开视频会议。5.3.4 设备可靠性我们推出的综合多媒体视讯系统具有良好的远程图像传输功能，图像清晰, 伴音与图像严格同步，设备经过严格的测试和质量检验，经过多次老化实验，性能稳定可靠。主要设备采用电信级COMPACT PCI架构，采用嵌入式实时操作系统，稳定可靠，可724小时不间断运行
