华为视频会议系统建设方案资料.docx

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华为视频会议系统建设方案资料

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远程运维会商系统

建设方案

华为公司

2021-07-08

第一章视讯技术发展概况

视讯技术实现了语音、图像、数据等信息综合在一起的远距离传输，使人们在进行异地交流时利用视讯技术既可以听到对方的声音，又可以看到对方的活动图像和胶片内容，大大增强了异地交流的亲切感和临场感。

在“效率至上”的信息社会中，通过视讯系统，进行协同工作时既可听到对方的声音，又可看到对方的图像，大大增强了沟通的效果，在节约宝贵的时间、精力和金钱的同时，又提高管理和决策效率，充分发挥出视频会议真实、高效、实时的优点，为人们提供了一种简便而有效的协同工作手段。

为了实现信息化，保证信息的快速、高效的传输，很多运营商与企业建设了基于宽带多媒体业务的视频会议系统。

利用业界先进的视频通讯技术，实现了视频、语音和数据的视频稳定传输，提高了宽带网络的利用率和办公效率，并减少了差旅费用、日常会晤费用的支出，并为实时的沟通创造了条件。

随着IT技术的发展以及视频会议需求的日益提高，特别是H.264视频编解码技术的发展为视频图像带来革命性的变革，高清视频已经成为众望所归，技术发展的方向，成为新一代视频会议系统的一个标志性指标。

根据美国咨询机构WR（WainhouseResearch）报告显示，今后5-10年，视频会议主要有如下发展方向

更清晰--视频720p/1080p50p/60p高清成为新一代视频会议系统的不二选择；音频：

AAC-LD宽带音频协议正逐步取代低品质音频通讯协议如G.711、G.728、G.722等

高临场感--多声道、会议室场景技术（远程呈现技术）、3DAV

低带宽、高效率--H.264视频解码协议已经成为高视频编解码的绝对首选

多协议长期并存--H.320和H.323网络协议长期共存，并有向SIP协议平滑过渡

720p/1080p50p/60p高清会议电视系统在大型行政会议、大型培训、远程教育等领域具有广泛的应用；通过AAC-LD等宽频语音技术，以及双声道、三声道技术，提供高保真、立体声的音频效果，结合双720p、双1080p的辅流技术，视频会议可真正实现三位一体（图像、声音、数据内容）的高质量效果。

远程呈现系统使用先进的音、视频、网络等技术，通过真人大小的高清视频图像，用户相隔万里，却能带来身临其境般面对面交流的圆桌会议体验，在行政管理团队会议、高端培训、客户协作支持、应急危机管理、股东发布会、事件发布会、高层研讨会、高层峰会、研发团队协作、高端人才远程面试等应用领域发挥极其重要的作用。

1.1H.264是高清视频编解码协议的标准

视频协议从H.261、H.263发展到目前主流的H.264协议。

H.261

H.261视频编解码标准是最原始的视频编解码协议，在8*8像素块上使用离散余弦变换（DCT）编码视频帧，支持两种视频图像格式--CIF和QCIF，是H.323/H.320基本要求的一部分，1995年之前，会议电视系统图像都采用H.261编码协议。

H.263

1995年，ITU-T针对低比特率视频应用制定了H.263标准，当时H.263被公认为是以像素为基础的采用第一代编码技术混合编码方案所能达到的最佳结果。

尽管采用H.263编码技术较H.261编码在压缩率和图像质量上都有大幅度的提升，但H.263信源编码算法的核心仍然是H.261标准中采用的DPCM/DCT混和编码算法，原理框图也和H.261十分相似。

H.264

2001年12月，ITU-T和ISO两个国际标准化组织的有关视频编码的专家联合组成视频联合工作组（JVT，JointVideoTeam），负责制定一个新的视频编码标准，以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。

随后JVT制定出的视频编码标准被ITU-T定义为H.264；

H.264相对以前的编码方法，在图像内容预测方面提高了编码效率，采用可变块大小运动补偿、1/4采样精度运动补偿、加权预测等算法，改善了图像质量，增加了纠错功能和各种网络环境传输的适应性。

测试结果表明，在中低带宽情况下，H.264具有比H.263更优秀的PSNR性能：

H.264的PSNR比H.263平均要高3dB。

所以目前业界主流视频会议系统厂家都推出了基于H.264的视讯产品。

H.264编码技术使运动图像压缩技术上升到了一个更高的阶段，在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点。

H.264的推广应用对视频终端、网守、网关、MCU等系统的要求较高，目前只有真正有实力的厂家才有能力提供全线的产品。

以下是各种算法的比较：

各种编码算法效率对比

可以看出，在图像编解码效率上，H.264算法最为领先，MPEG-4和H.263算法基本相同，MPEG-2算法效率最低。

综上所述，我们建议当前建设的会议电视系统必须支持H.264编码，当带宽比较低时，采用H.264编码协议，可以充分利用H.264压缩效率较高的优势，相对H.263大幅度提高图像质量。

1.2H.320/H.323长期共存，向SIP协议平滑过渡

作为两种主流的视讯标准，H.320/H.323、SIP未来怎样发展？

各自的优点何在？

这将决定它们的未来之路。

1964年，语音与图像结合的技术出台，产品是贝尔实验室研制的PicturePhoneMOD-I，属于一种分时传送技术；20世纪80年代，日本制定用于可视电话生产与应用的TTC标准；90年代，CCITT提出用于电视会议、可视电话的H.261协议，并迅速取代TTC标准在全球得到应用。

作为全球性互通的依据，随着电视会议技术的不断发展以及个人与企业应用视频技术的增多，数据业务也集成进来，发展成为“视讯业务”。

与此同时，新的协议框架与标准文本不断出现，对视讯服务与产品等各个方面的性能指标、压缩算法、信息结构、控制命令、规程和组建电视会议网原则提出一系列的完整规定。

目前，主流视讯设备基本上都是采用H系列标准，中国更是如此，电信运营商推出的视讯业务基本上以H系列标准为准则，不同的是，或者采用成熟的H.320系列协议，或者采用较新的H.323系列协议。

H.320:

稳定中求发展，宝刀未老

H.320协议主要用于电路交换网络，也就是以中国通信网为基础的网络中，由于基本上采用网络线路专用方式，图像质量、稳定性等方面都有所保证。

从应用方来看，用户更加注重的是其技术成熟度高、市场可选用设备多样等特点，并且由于全球范围内通用的视讯传输网络只有ISDN，所以在跨国视讯网络建设方面，采用基于H.320技术标准的设备比较多见。

同时，这一技术也通常是政府、军队、金融等行业对于安全保障敏感的行业的首要选择。

从市场机会来看，由于原本就是建立在非规模性应用的设想之上，而且以系统稳定为第一要义，采用这一协议，在当前的公众网络资源上用得相对少一些，但是政府、军队、金融、公检法等对于安全保障敏感行业，H.320是首要选择，而且在国内市场大规模应用。

H.323:

视讯市场的宠儿

运营商宽带建设规模化的形成以及相关技术的发展成熟，使得基于TCP/IP技术的视讯协议更容易获取市场，而针对这一市场的协议便是H.323协议标准。

根据H.323协议的规定，一个多媒体会议应用系统，应该由终端、网守（GateKeeper，亦称网闸）、网关（Gateway）、多点控制器（MC）、多点处理器（MP）和多点控制单元（MCU）等部分组成，看似复杂，但用户端所需要做的工作并不多，这也是TCP/IP的优势所在。

相对而言，基于TCP/IP协议的视讯网络部署比较灵活简单，维护也比较方便，所以公众性网络或者企业级视频应用选择H.323协议以及相应的TCP/IP网络会多一些。

但是由于IP网络本身的QoS问题还没得到完全解决，视讯技术应用因此容易出现网络抖动、包序混乱、网络拥塞等现象，系统稳定性没有基于H.320的视讯系统好。

现在的情形是，H.320因为在国际上已经广泛部署，并且在国内也进行了大量的投资，所以在未来的多年内还仍然会得到电路交换网络的支持，市场前景并不黯淡;而H.323标准则因为和TCP/IP绑定到一起，对于系统要求更为简略，并且在操作、互动、以及市场价格方面都具有优势，所以其发展会更加迅速。

SIP:

视讯市场的新星

H.323和SIP，两者都对IP电话系统信令提出了完整的解决方案。

但两者的设计风格各有千秋，H.323采用的是电话信令模式，包括一系列协议;而SIP借鉴互联网协议，采用基于文本的协议。

当采用H.323协议时，各个不同厂商的多媒体产品和应用可以进行互相操作，用户不必考虑兼容性问题；而SIP协议应用较为灵活，可扩展性强。

两者各有侧重。

在H.323系统中，终端主要为媒体通信提供数据，功能比较简单，而对呼叫的控制、媒体传输控制等功能的实现则主要由网守来完成。

H.323系统体现了一种集中式、层次式的控制模式。

而SIP采用Client/Server结构的消息机制，对呼叫的控制是将控制信息封装到消息的头域中，通过消息的传递来实现。

因此SIP系统的终端就比较智能化，它不只提供数据，还提供呼叫控制信息，其他各种服务器则用来进行定位、转发或接收消息。

这样，SIP将网络设备的复杂性推向了网络终端设备，因此更适于构建智能型的用户终端。

SIP系统体现的是一种分布式的控制模式。

H.323是属于国际电联（ITU）的标准，以H.323为标准构建的多媒体通信网很容易与传统PSTN电话网兼容，从这点上看，H.323更适合于构建大网。

SIP则是由一些Internet爱好者提出的，协议相对简单，但功能也相对简单。

而且，对SIP的更新相对于H.323协议也较为落后。

目前，有许多运营商正在利用SIP构建试验网，但若想利用SIP构建视频大网，必须对它进行补充、完善，这样一来SIP也不可避免地变得复杂起来。

相比而言，H.323的集中控制模式便于管理，像计费管理、带宽管理、呼叫管理等在集中控制下实现起来比较方便，其局限性是易造成瓶颈。

而SIP的分布模式则不易造成瓶颈，但各项管理功能实现起来比较复杂，用户终端操作复杂。

1.3高保真，低延时宽带音频协议AAC-LD成为高品质音频首选

音频协议从G.711、G.722、G.728发展到宽频语音AAC-LD。

ITU－TG.711

标准公布于1972年，其语音信号编码是非均匀量化PCM。

语音的采样率为8KHz，每个样值采用8bit量化，输出的数据率为64kbps。

这种窄带编码支持对300到3,400赫兹的音频进行压缩,延时长，音质一般，消耗的带宽相对较大，主要用于数字PBX/ISDN上的数字式电话。

ITU－TG.722/G.722.1

ITU－TG.722/G.722.1标准是用于1KHZ采样率的标准化宽带语音编码算法，分别于1984年和1999年被国际组织定义为标准。

G.722/G.722.1编解码器在16kHz频率上接收16位数据（带宽从50Hz至7kHz），并将其分别压缩为64与48Kbit/s、32与24Kbit/s，其总延迟约3ms，能够提供更好的通话质量，但是要求的带宽较宽。

G.722/G.722.1在无线通信系统，VoIP生产商，个人通信服务，视频会议等领域应用。

AAC-LD

AAC（AdvancedAudioCoding，高级音频编码）是由Fraunhofer研究院（MP3格式的创造者）、杜比（DOLBY）试验室和AT&T（美国电话电报公司）共同研发出的一种音频压缩格式，是MPEG-2规范的一部分，并在1997年3月成为国际标准。

随着MPEG－4标准在2000年成型后，MPEG2AAC也被作为核心编码技术，并增加了一些新的编码特性，又叫MPEG-4AAC。

MPEG-4AAC家族目前共有九种编码规格，AAC-LD（LowDelay，低延迟规格）是用在低码率下编码，它支持8K～48K采样率的，可以64Kbps的码率输出接近CD高保真音质的音频，并支持多声音通道，AAC-LD算法延迟仅为20ms。

AAC因为其模块化设计，功能更为强大。

本身的框架结构能够被不断的新的东西填充，这就使得不同发展方面的内核相互融合，彼此吸收精华成为可能。

采样频率

支持音频带宽

输出码率

最低算法延迟

G.711

8KHz

300Hz~3,400Hz

64Kbps

<1ms

G.722

16kHz

50Hz~7kHz

64Kbps

3ms

G.722.1

16kHz

50Hz~7kHz

24、32Kbps

40ms

G.722.1.C

32kHz

50Hz~14kHz

24、32、48Kbps

40ms

AAC-LD

48kHz

20Hz－20kHz

48～64Kbps

20ms

1.41080p50p/60p、720p50p/60p高清是新一代视频会议的不二选择

随着视频技术不段发展，视频图像分辨率从以往的CIF、4CIF提高到高清的720P、1080P，视频图像的帧率也由流畅度非常一般的25帧/秒、30帧/秒提高到50帧/秒、60帧/秒。

在视频会议行业的发展过程中，常用的图像分辨率主要有：

QCIF：

176×144

CIF：

352×288（注：

CIF公共中间体格式，一个CIF的图像画面相当于VCD的清晰度，这种图像格式适合在网络中传输，可以在有限的带宽内获得尽可能高的清晰度，是传统会议电视视频格式的参考标准）

4CIF：

704×576（注：

标清）

随着高清电视、高清摄像机等多种视频领域技术的互相渗透，720p、1080p（注：

高清指720P以上的格式）等格式已经逐步进入视频会议领域，目前高清视频会议已经成为视频会议发展的趋势，标清视频会议已经不能满足人们视频会议的要求。

720P：

1280×720（p：

Progressive即逐行扫描）

1080P：

1920×1080（p：

Progressive即逐行扫描）

传统的视频会议采用CIF（分辨率352×288）格式，受点阵数量的限制，在数字及线条等精细显示方面不尽如人意，VCD的分辨率量级，画面的流畅度也只有25帧/秒左右，视频流畅度非常一般，远远不能满足现在高标准的要求。

虽然4CIF（704×576）的图像在分辨率上有所提高，普通DVD的分辨率量级，但是没有本质的变化。

而高清的图像（最低标准1280×720P，蓝光DVD分辨率量级）至少可以提供9CIF的解像度，可以提供50帧/秒、60帧/秒的画面，可以满足各种高标准视频会议要求。

国际视频会议组织ATSC定义了高清图像的两个标准：

高清数字信号的解码和重现最后的画面清晰程度取决于视频信号的清晰度与电视机的最高分辨率。

1080P与720P

（1）逐行扫描

（2）隔行扫描

在与视频会议相关信息时，都会碰到1080P、1080i和720P这样的数字，i代表隔行扫描，P代表逐行扫描，这两者孰优孰劣，大家应该很清楚。

隔行就像百叶窗，是不完整的图像，逐行才是一次显示一幅完整的画面。

1080、720代表垂直方向所能达到的分辨率，尽管1080i可以提供更高的象素（207万），比720p的92万高出不少，但是画面稳定度则720P、1080P更具有优势。

1080P和720P是国际认可的高清视频会议标准，是目前是视频会议系统公认的入门高清标准。

1080P相比720P则更高出一个台阶。

高清图像16：

9

以前的视频会议系统多半都是4：

3的，也就是长边与短边的比例。

16：

9在目前的电影和高清DVD影片中十分常见，它是最为适合人眼的观看比例的。

所以新一代的视频会议系统是16：

9的显示比例标准。

高清视频会议有哪些优点呢？

高解像度

明显提高会议图像画质，减少视觉疲劳

保持注意力，更加关注会议内容

更好的运动效果处理

保证图像的原有效果

对于大型会议室、阶梯教室以及大运动应用更坚适应

色彩更锐利更逼真

特别适合对色彩要求更高的应用场所如：

实时远程实况教学、培训、医疗诊断、X光片分析和纺织品挑选等应用

满足更多种双流内容的传输要求

高解析度图片同步传输（如工程蓝图）等

第二章视讯系统选型关注点

2.1稳定性

客户对高清视频系统要想有长足的体验，视频会议系统设备必须稳定可靠，没有稳定可靠的系统，再好的画面也是昙花一现，稳定是高清视频会议的基石，只有系统足够稳定了，高清视频才有意义，那靠什么来保证系统的稳定呢，系统采用了那些热备份措施呢，是否符合电信级要求-----系统平台采用框架板卡设计结构，板卡能够支持热备份与热插拔，提供冗余电源；采用嵌入式操作系统，非linux，windows等通用操作系统，防止病毒攻击，从系统架构到操作系统保证视频会议稳定可靠。

2.2全高清

当今视频会议呈现出高清视频化的特点，客户对于视频、音频以及双流的质量提出了更高的要求，要求看得清晰，听得清脆，双流流畅。

高清是三位一体高清，即视频高清晰，系统视频分辨率支持到1080P50/60帧、720P50/60帧；音频高保真，系统能够提供支持国际标准宽频语音协议AAC-LD，音质能够达到CD效果，高保真还原远端会场；双流高清晰，分辨能够达到1280×1024，能够非常清楚看见小六号字体。

2.3可持续性

视频会议系统的厂家是否能够提供系列化的产品，供用户选择，提供的视频会议品牌是否为市场上的主流品牌；全线所有产品（包括摄像机与麦克风等配套件）是否是自研产品；视频会议系统的厂家是否在视频会议领域（非监控领域）有十五年以上长期的技术积累，是否主做视频会议产品，视频会议产品在该厂家的产品规划中是否是主要支撑产品；

2.4扩展性

视频会议系统的厂家提供的视频会议解决方案，是否有足够的扩展性，能否根据市场需求的变化，能够在保护原有系统基础上灵活进行功能的扩展。

视频会议系统的厂家是否能够提供大型组网的能力（会场数在900个以上），支持成百甚至上千的会场同时上线，保证系统未来根据客户实际需求进行无缝的延伸。

2.5标准性

视频会议系统的厂家提供的视频会议解决方案是否采用国际标准通信协议—H.323、H.320、SIP等标准协议，所提供的产品是否同时支持以上三种协议；视频协议是否同时支持H.261、H.263、H.264等国际标准协议，音频协议是否同时支持G.711、G.722、G.728以及AAC-LD等国际标准协议；双流协议是否支持H.239国际标准协议，并提供专用物理接口进行双流输入与输出；高清视频终端是否采用了国际标准高清视频接口—SDI、DVI接口，保证系统与外围配套设备以及其他厂家设备的兼容性，防止客户的系统被视频会议系统厂家垄断，给客户造成损失。

2.6易用性

视频会议系统的厂家提供的视频会议解决方案在系统的操控方面是否非常方便，而且人性化。

视频会议系统的管理平台是否提供图形化的操作界面，支持地址本树形显示，参照Windows资源管理器树型显示方式，例如按照省、市、县的行政机关方式分级显示，各管理员只能看到自己权限范围内的会场，便于对多会场的管理和会议组织；支持多级会议分级调度和统一调度，支持多级活动会议的树型显示，例如全省会场按照先后顺序，县、市、省分级调度，最后统一为全省会议，县级会议（会场为乡镇）调度成功后，市级会议只需要调度其下属的市会场和县会议，就可实现市－县－乡镇的会议，而省级会议（会场为市）调度时也只需要调度其下属的省级会场和市会议，就可实现全省－市－县－乡镇的会议，也可以通过预先定义的三级级联嵌套会议，通过省级管理员的一次统一调度，召开全省会议，支持多级活动会议的树型显示，使多级会议层次分明，并支持活动会议中会场的模糊查询，便于大型会议的控制；系统是否提供丰富的快捷键，方便快捷操作，例如一键闭音，一键调会等快捷键。

视频会议系统的高清终端是否提供人形化的操作界面，界面设计风格以及功能是否符合客户使用习惯，提供的遥控器是否简洁，设置按钮是否实用，快捷，方便。

2.7客户化解决方案能力

用户的需求往往是有差异的，用户会根据自己的需求对视频会议系统提出新的功能需求，或者对现有的功能进行优化的需求，视频会议系统的厂家是否有能力根据用户提出的合理需求，进行软件的定制化开发，使得提供的解决方案更加满足客户的需求，将是衡量视频会议系统厂家技术实力的一个非常重要的标准。

2.8本地化服务能力

视频会议是以一个系统的形式为用户提供解决方案，本身涉及的产品、以及配套的设备比较多，采用的协议、具备的会议控制功能也非常丰富，另外按照网络层次进行划分，视频会议业务本身属于应用层，在使用的过程，用户经常会碰到一些使用方面或者由于网络本身引起的问题，特别是有重大会议或者培训的期间，在这种情况下，如果原厂商在当地有支持人员，在原厂商合作伙伴不能有效解决用户碰到问题的前提下，可以直接获得原厂商的服务，快速响应，解决用户碰到的问题，在一线形成两级保障体，为用户的系统保驾护航。

第三章系统需求分析

3.1系统背景简介

随着越来越多的国内党政机关及各重要部委、企业建设宽带网络，为视频会议的发展提供了有效的线路支撑。

视频会议作为一种典型的宽带多媒体通讯业务，在信息交流中的重要性日益提高。

通过视频会议可以实现多地点、远距离的视频、音频和数据协同传输，以满足客户日常会议、集中培训、远程汇报等需求。

并能对会议的内容进行实时广播和录制，便于对重要会议进行回放、广泛传播的效果。

随着IP通信技术的高速发展，承载网络质量逐步优化，视讯系统向视频高清晰、音频高保真方向迅速发展。

华为公司以视讯客户需求为导向，结合强大的网络设备制造优势，开发出全新的下一代MCU产品，体现电信级稳定性，具有完备的高可靠性方案。

本次方案设计共计15方会场，系统建成后可实现高清H.2641080P图像格式效果，AAC-LD动态宽频语音提供CD级高保真音质，支持H.239双流标准SXGA（1280*1024）辅流显示格式，从而为用户呈现视频、音频、辅流三位一体高清效果。

3.2视频会议对于网络需求：

在实际的情况当中，往往客户的现网同时承担OA、财务、等流量数据的传输，由于视频会议及时交互性的特点决定了视频会议要求网络速率上下行对等，所以必须保证视频会议有固定带宽保障，为了确保视频会议召开期间，会议带宽的稳定性，提出如下建议：

1、在网络设备层面，开通流量管理等QOS保障手段，保证视频会议的有足够固定的带宽；在标清（4CIF）视频效果的情况下，建议每个会场带宽建议不小于1M，双流会议带宽建议不小于1.5M。

在高清（720P）视频效果的情况下，建议每个会场带宽建议不小于2M，双流会议带宽建议不小于3M；在高清（1080P）视频效果的情况下，建议每个会场带宽建议不小于3M，双流会议带宽建议不小于4M；

2、要求建立视频会议专用网络，以便于与其他业务独立分开，保证良好的网络质量，丢包率要求不超过5%；

3、MCU平台的汇聚带宽为MCU下挂的会场终端带宽以及级联的下级MCU所占用带宽需求总和的1.2倍。

第四章系统设计方案建议

4.1系统设计依据

1、招标规范：

《系统招标技术规范书》

2、国家标准：

《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

3、系统框架协议：

ITU-TH.261：

关于PX64kbit/s视听业务的视频编解码器

ITU-TH.263：

关于低码率通信的视频编解码

ITU-TH.264：

关于高压缩比通信的视频编解码

ITU-TH.239：

关于双视频流传递协议

ITU-TH.221：

视听电信业务中的64～1920kb