视频会议监控融合方案书.docx
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视频会议监控融合方案书
视频会议、视频监控融合系统
技术方案建议书
南京超然科技有限公司
2010年5月20日
第一章系统概述
一.1行业需求和应用背景
一.1.1安全生产
随着近年来煤矿、石油、钢铁等行业的生产事故频繁发生，引起了党和国家领导人的高度重视，安全生产已是刻不容缓。
通过总结，我们发现生产事故的发生往往是因为管理层对基层的生产现场无法及时有效的管理和监督，无法在早期发现安全隐患，从而防患于未然。
为了从根本上杜绝生产事故，我们一方面要从管理制度上去完善各个环节，另一方面通过信息化的建设来使得我们能通过更有效，更便捷，更丰富的渠道去管理基层，更好的落实各项规章制度。
所以视频会议、监控融合系统就能够很好的为安全生产管理提供信息化的技术支撑。
各级领导可以在召开视频会议的同时，调度各个矿井或厂区的监控图像，针对各个生产现场的具体情况，第一时间讨论制定相应的管理措施。
一.1.2治安管理
随着近年来治安及刑事案件的不断增多，加强应急管理，提高预防和处置突发公共事件的能力，最大程度地预防和减少突发公共事件及其所造成的损害，保障公众的生命财产安全，已经成为维护国家安全和社会稳定，促进经济社会全面、协调、可持续发展的重要保障。
公安系统作为维持社会稳定的中坚力量，在处理突发事件上的多体系协同调度的需求与日俱增，公安系统的现场指挥调度、视频会议、图像监控等通信业务正在经历着音视频方面更高品质的要求，监控融合视频会议的应急指挥调度系统应运而生。
作为一种全新的可视通信交流方式，具备直观、快速、信息量大等优点，可以有效加快信息传达及沟通的效率，极大的提高决策速度。
为维护公共安全、创建和谐社会提供了技术支撑。
一.1.3交通管理
随着经济的建设和城市的发展，城市和城际交通网日益广泛，四通八达，各种公路、隧道、地铁、轻轨、铁路、高速铁路都在飞速建设，但随之而来的交通安全问题也是日益突出。
加强应急管理，提高预防和处置突发交通事故的能力，是各级政府和交通主管部门的一项重要工作。
而通过多年的城市基础设施建设，监控系统基本已经覆盖了整个城市的各个主、次干道。
将固有的监控系统融合至城市管理视频会议系统中，可以能够快速处理一些突发性的交通事故，领导层可以在第一时间了解事故现场动态情况，及时做好沟通和决策。
一.2系统设计
我公司及时把握用户需求，及时推出视频会议和监控融合系统方案，能够将视频会议系统与视频监控系统完美无缝衔接。
该系统遵从ITU-H.323v4标准，兼容市场上所有的主流视频会议终端。
在兼容性、系统稳定性、操作方便性、会议安排调度灵活性等方面都有很好的表现，能够最大限度的满足用户的应用需求。
一.2.1技术背景
与传统语音、数据等通信方式相比，视频通信具有更形象、更生动的特点，其传输的内容也因此更丰富、更直观，因此已成为多媒体通信的重要组成部分。
而目前视频会议和视频监控则更是成为视频通信应用中分布最为广泛和重要的两个分支。
其中，视频会议是一种典型的交互式视频应用系统，其组网依赖于专业的视频会议设备（如MCU、会议终端等），设备间的通信要求遵循严格的协议体系（如ITU-TH.323/H.320等）;而视频监控则更多侧重于单向视频传输，通常由较为简单的视频编、解码器及控制平台组成，目前设备间还没有统一的通信标准。
因此，对于需要同时部署视频会议和视频监控两种应用的用户来说，往往要建设两套网络，一套采用MCU和会议终端来构成视频会议网络，一套采用视频编、解码器和控制平台构成视频监控网络。
这样就带来三个主要问题：
1）造成投资的浪费；
2）增加了维护的复杂性；
3）资源无法有效共享。
而实际上，视频会议和视频监控这两个系统本身有一些共性，如：
1）两者均采用相同的视频编解码技术；
2）均由中心控制单元实现视频码流的交换与分发。
同时，视频会议和视频监控经常需要融合起来应用，如在远程指挥调度中，往往需要同时调用与分析视频会议和视频监控两类视频信号。
这就说明，视频会议和视频监控从一开始就不是完全独立区隔的两个系统，而是可以融合，可以有效共享的互存关系。
一.2.2系统架构
视频会议、监控融合方案的核心设备为流媒体服务器，内置MCU功能的多媒体网关以及一套统一管理平台。
通过统一的平台管理整个监控和视频会议系统。
通过流媒体服务器可以将前端各种监控设备采集的模拟信号统一转成一种标准智能监控信号，网络传输给多媒体网关后，再转成标准H.323信号，用网关内置的MCU功能可以呼叫视频会议终端一起召集视频会议，将这些监控信号送给与会各个终端。
这样就实现了监控系统与视频会议系统的无缝连接。
该方案采用统一平台管理监控系统和视频会议系统，无需管理人员分散管理各个系统。
通过智能化、一体化的管理平台，管理人员可以简单轻松的实现监控系统与视频会议系统的所有资源调度，配置管理，更好的将视频监控、音频监控、电子地图、报警管理和视频会议等完美融合到一起应用。
监控与视频会议无缝连接
一.3系统特点
一.3.1数字传输模式
监控系统与视频会议系统采用用纯数字模式融合，区别于市面上模拟转接的方式，通过数字传输的技术带来更好的使用效果。
一.3.2便捷的统一管理平台
本方案系统通过统一平台调度监控系统和视频会议系统的所有资源，无需管理员单独分别管理各个系统，管理便捷快速。
一.3.3高清晰的音视频质量
本方案中推荐的多媒体网关设备，具有极强的音视频处理能力，支持H.261、H.263、H.263＋＋以及H.264等多种视频协议，以及G.711、G.722、G.728、G.729a、G.723.1等音频协议，和目前市场所有的主流终端相匹配，用户可以根据实际情况选择适合的音视频协议。
并且视频最高可以达到1280*720的高清分辨率。
充分利用现有网络资源，本产品完全可以满足用户实现高清晰度的视频会议的目的。
一.3.4强大的系统兼容性
本公司产品支持规范ITU-TH323国际标准，所有产品均按照国际统一标准进行设计，可与其它各视频会议厂家产品互联互通，兼容扩展性好；对于用户已有的产品可以实现很好的互通，最大程度的利用现有的资源。
对于以后的系统扩容也很方便，只要支持H.323标准的产品均可兼容。
另外本系统还兼容市面上各种监控设备，如数字摄像机，编码器、硬盘录像机等。
一.3.5良好的系统扩展性
本系统具有很好的扩展性，可与OA系统融合，嵌入原有办公系统，并根据每个OA使用者设置不同管理、使用权限，管理权限高低对应远程监控站点控制、调用、配置数量，权限越高可以调度管理的监控站点越多，权限越低调度管理的监控站点越少，最低权限OA用户没有权限调用监控站点。
不同的管理用户可以根据自己的权限通过自己的工作平台登陆到监控系统中，实现远程监控系统配置、远程控制、浏览回放、文件检索等操作。
本系统还可以与软件视频会议系统融合，通过网络将PC客户端加入到该系统，通过3G，WiFi网络将手机加入到该系统。
这种良好的应用扩展性可完全融合OA、监控、硬件视频会议、软件视频会议和手机视频会议等，可满足不同用户的不同需求。
第二章系统总体设计
二.1用户需求分析
二.1.1用户网络现状
XXX用户
二.1.2用户具体需求
XXX用户
二.1.3方案建议
根据XXX用户视频会议、监控融合系统的需求以及我公司多年来在视频行业内的丰富经验，我公司对此次视频会议、监控系统提出以下建议：
✧XXX
✧XXX
✧要求设备采用模块化设计，视频会议系统产品与视频监控系统产品均可互联互通，兼容扩展性好。
方便于用户以后系统扩容，避免重复建设；
✧视频系统基于H.323协议，在2M带宽下保证高质量的视频效果，并能QOS功能保证视频、数据流不互相影响，无停顿、马赛克、语音失真问题；在H.323协议下，可以允许音频终端接入会议；
二.2总体建设目标
本次融合系统的建立，XXX用户能够实现数据、图像、声音的相互交流；既可召开全体会议，又可召开指定部门的多个局部会议，并且可以在视频会议过程中任意调入监控画面参与讨论；该套系统建成后将成为XXX用户提高工作效率的有效手段。
二.2.1融合模式
本系统在视频会议的召开同时可以将任何一个监控画面及声音通过视频会议传送给与会会场，做到音视频无缝连接。
实现视频会议与视频监控无缝连接。
监控与视频会议无缝连接
从上图可以看出，视频会议系统与智能监控系统的融合的关键点，是视频会议网关，视频会议网关的原理：
就是把中心流媒体服务器上的监控信号，转成H.323可识别的信号，即智能监控系统的监控协议，转换成H.323系统能够接收的协议；通过视频会议网关的内置ＭＣＵ功能召开单组或多组视频会议，实现多组会议同时观看多个不同的监控图像以及同一个监控图像。
二.2.2视频会议模式
某用户视频会议系统可以召开全系统、全体人员参加的大型会议。
如：
某个区域的重大任务安排，召开工作会议或重要精神文件的学习、工作部署等。
该功能同时适用于作为跨地域性定期各级领导工作交流的手段。
本方案推荐的视频会议系统支持标准的H.239双视频流技术，可以在会议的同时实现图文培训的功能：
主会场对分会场培训或PC内容演示：
主会场可以同时传送1路会场视频和1路PC内容，分会场可以通过两个监视器上分别显示主会场的视频和PC内容，也可通过1个监视器采用画中画形式显示。
二.2.3视频监控模式
本系统可以通过统一管理平台实现视频监控、音频监控、电子地图、录像等功能。
二.3方案设计原则
二.3.1高性价比原则
在价格一定的前提下，要求在图像分辨率、传输帧率、传输延时、唇形同步以及会议功能等综合性能指标上均达到国际同类产品的先进水平。
二.3.2先进性原则
本方案中的视频编码技术采用当前先进的能适用于多种带宽条件下的视频压缩算法H.261、H.263、H.264等压缩标准，兼容图像编解码技术，实现高清晰度画质，并提供高保真CD音质，充分保证会议电视的高质量。
视频通讯协议采用了先进的H.323V4协议平台，这样既满足广域网的带宽保证，又满足在计算机网上开展视频业务的需求。
二.3.3兼容性原则
采用标准的H.261、H.263、H.264等压缩编码标准和H.323-V4体系结构，能够很好地与其他视频会议系统互通互控。
二.3.4适用性原则
主要体现在：
丰富的会议管理功能，符合国情的会议模式，根据我国情况，增强主席控制功能，如广播功能，画面切换等，便于主席组织控制会议的进行；设置大会发言功能和会议讨论功能，更适合国内用户使用。
二.3.5可扩展性原则
本方案除了充分保证传统会议电视的高质量、高可靠之外，还力求大大拓展视频会议的应用范围和应用内容，充分体现网络化视频应用的潮流和方向。
本方案除了要实现视频会议功能还要求系统能扩展实现包括远程教育、会议录像、会议点播、可视通话等多种功能。
二.3.6高可靠性原则
本方案要求会议电视系统可长期不间断运行。
会议终端和MCU之间还具有自动恢复链接功能。
会议中如果因为线路问题造成掉点，可以在极短时间内恢复，不影响会议的正常召开。
会议终端和MCU同时还具有自适应能力。
当网络出现拥塞时，终端会议优先保证音频流的发送，从而保证会议的不间断性。
二.3.7可管理性原则
系统要有图形化界面的视频会议管理系统，可直观方便地对系统实现全程网管，大大减轻维护难度。
系统运行提供日志，记录运行过程中出现的异常信息。
管理员和工程人员可以通过查询运行日志随时了解设备运行状况。
第三章系统详细设计
三.1系统结构设计
三.1.1设备选型方案
所以根据我们的综合考虑以及用户的应用需求，我们建议全部选型硬件设备构建整套安全，稳定，优质的视频会议系统，为用户的视频会议应用提供最有力的保障。
Ø流媒体服务器选型
超然科技VMediaXVC300系列网络流媒体服务器主要用于后端大量的客户端对视频数据的访问。
它采用选进的智能流控技术，图像效果好，视频流畅、延时小，系统资源消耗低，使得在大并发流的情况下系统运行稳定可靠，可提供200路以上视频流转发。
●多协议流媒体转发，应用适应性极好；
●转发效能高，带宽适应性好，延时小；
●先进的数据缓存技术，既能减小系统延时，又能保证显示效果；
●支持并发用户数量大，系统负载资源占用小；
Ø多媒体网关选型
超然科技VMediaXMGW系列H.323媒体网关是超然科技自主研发的最新产品，是国内乃至全球范围唯一一款能够将视频会议系统和视频监控系统有机融合的产品，超然科技拥有该产品的全部知识产权，并已申请专利。
该产品解决了在视频会议系统中，任意调取视频监控系统图像这一一直困扰整个行业的技术难题，使用户可以把视频监控系统中任意一路或多路监控画面调入视频会议系统，在会议中进行研究分析、应急指挥、现场指导的作业。
使原本两套各自独立的系统结合为一套真正的综合应急指挥平台。
通过VMediaXMGW系列媒体网关，可以把监控系统任意4路图像以IP网络方式调度到H.323视频会议系统中，并且视频会议会场也可以通过它和任意前端监控点进行语音对讲，起到视频监控和视频会议图像资源共享，信息互通的作用，为用户提供应急指挥、远程调度、工作协调等功能。
VMediaXMGW系列H.323媒体网关还内置MCU功能，兼容市场上所有的主流视频会议终端。
具有多画面、演讲者、主席、双流、远遥、滚动字幕，混速、混协议等专业的MCU功能。
Ø统一管理平台
超然科技管理平台可以统一管理流媒体服务器和多媒体网关，调度监控系统和视频会议系统的所有资源，实现丰富多彩的功能：
视频监控、音频监控、电子地图、报警管理、录像管理、远程设备控制、数字矩阵功能、流媒体转发、系统管理、系统辅助功能和视频会议管理功能。
图3-1统一管理平台
三.1.2系统组网模式
根据用户网络拓扑结构和视频终端分布状况，XXXX
图3-2网络拓扑结构图
三.2视频会议、监控融合功能
Ø把各厂家视频监控格式转换成标准H.323视频会议格式；
Ø发起视频会议，呼入参会终端；
Ø选择监控画面调入视频会议；
Ø控制监控摄像机PTZ；
三.3视频会议功能
本方案推荐使用的VMediaXMGW系列媒体网关和终端配合，可以实现多种功能，满足用户的需求：
三.3.1混协议功能
VMediaXMGW系列媒体网关支持混协议功能
Ø同一会议支持不同的视频协议，音频协议，视频分辨率的会场加入；
Ø可根据终端的能力集自动选择适合终端的协议；
三.3.2混速率功能
VMediaXMGW系列媒体网关支持混速率功能
Ø同一会议支持不同速率的会场加入；
Ø自动速率调整，根据会议情况自动调整与会终端速率，节省网络资源；
三.3.3多分屏功能
VMediaXMGW系列媒体网关支持多分屏功能，当用户想要在单一的显示设备上同时显示多个会场时，多分屏功能就可以很好的满足用户的这项需求。
Ø支持2、3、4、5＋1、7＋1、9、8＋2、12＋1、16、画中画等多种分屏模式；
Ø支持每个单画面任意选择显示会场；
Ø支持会议召开过程中分屏模式可以随意切换；
三.3.4主席功能
所谓主席功能是指在由VMediaXMGW系列媒体网关所召开的会议中，被设定为主席的会场所具有的不同与其他会场的特殊权限。
Ø支持在不影响其他各个分会场观看的画面的同时，主席会场可以根据设置好的轮询时间依次观看各个会场的视频图像；
Ø支持在不影响其他各个分会场观看的画面的同时，主席会场可以选择观看任意一个会场的视频图像。
三.3.5演讲者功能
所谓演讲者功能是指在由VMediaXMGW系列媒体网关所召开的会议中，被设定为演讲者的会场所具有的不同与其他会场的特殊权限。
目标切换，能够控制每一个会场的观看目标。
存在演讲者的时候：
Ø支持其他各个会场同时观看演讲者画面；
Ø支持其他各个会场同时观看演讲者画面时，演讲者会场可以根据设置好的轮询时间依次观看各个会场的视频图像；
Ø支持其他各个会场同时观看演讲者画面时，演讲者会场可以各个会场的多分屏视频图像；
Ø支持其他各个会场同时观看演讲者画面时，演讲者会场可以选择观看任意一个会场的视频图像。
三.3.6双流功能
所谓双流功能是指在召开视频会议的时候，如果用户既想进行远程的音视频交互，又想共享PC机上的某些资料（如：
文档、PPT、短视频录像以及图像软件等等），这时启用VMediaXMGW系列媒体网关的双流功能就可以轻松解决。
Ø支持DualVideo双视频流功能；
Ø支持People＋Content双视频流功能；
Ø支持H.239标准；
Ø支持在管理员不做任何配合操作的前提下，各会场自主快速发送或接收双流；
Ø可最多支持四路双流。
三.3.7字幕功能
所谓字幕功能是指通过在会场图像的特定位置以文字的形式来传达信息的功能，VMediaXMGW系列媒体网关具有一下字幕功能：
Ø支持会场名称和滚动字幕（用户可以通过会场名称对每个会场进行标识，方便识别；滚动字幕可以在不打扰发言人员的情况下，用来发布实时的通知）；
Ø支持对字幕颜色、背景色、透明度、滚动速度的调节；
Ø支持会场名称显示时间长短的设置。
三.3.8远遥功能（FECC）
为了方便主会场观看各个分会场各个角落的情况、方便会议管理员调整合适的分会场画面，VMediaXMGW系列媒体网关提供了摄像头远程遥控功能（简称远遥功能）。
利用远遥功能用户可以方便的在主会场对远端的任意分会场的终端摄像头进行直接控制。
Ø支持指定控制会场和被控会场，准确实现远端遥控功能；
Ø支持在多分屏下使用，使会议过程更自然、方便。
三.3.9支持H.264高清晰视频编码标准
VMediaXMGW系列媒体网关支持H.264高清晰度视频编码，并且支持H.264下的多分屏。
通过H.264或者MPEG4编码可以实现低带宽下高清晰度、高流畅性的图像质量。
三.3.10终端主动呼叫功能
VMediaXMGW系列媒体网关所提供的终端主动呼叫功能是针对某些非会议预定终端想要加入正在召开会议的需求而提出的。
Ø支持处在终端列表内的非会议预定终端呼入会议；
Ø支持未处在终端列表内的非会议预定终端呼入会议；
三.3.11同时召开多组会议功能
为了满足用户想要最大限度的利用选购的视频会议系统的需求，VMediaXMGW系列媒体网关提供了单台设备允许同时召开多个互不干涉会议的功能。
Ø单台最多可同时召开4组独立会议；
Ø实现多组会议同时召开的操作、配置简单快捷。
三.3.12模板召开会议功能
用户利用VMediaXMGW系列媒体网关所提供的会议模板功能可以在开会前将各种会议需求配置成多个会议模板，在需要召开会议的时候，用户只要打开相应的模板召开会议就可以了。
Ø可以帮助会议管理员快速的召开会议；
Ø支持在开会前对会议模板进行适当的调整；
Ø使用模板配置简单、操作快捷。
三.3.13自动重邀功能
在通常的视频会议中，会议管理员需要不时的通过会议管理界面查看是否有终端因为断电、网络不通畅、非法操作等不可预知的原因而掉线，然后手动把掉线的终端重新邀请进来；这样既给管理员带来不必要的麻烦，也会造成不必要的会议中断。
VMediaXMGW系列媒体网关为用户提供的自动重邀功能可以完全解决上述问题：
Ø支持自动、反复邀请掉线终端；
Ø支持对邀请次数、邀请时间间隔的设定；
Ø设置简单方便
三.3.14多网段跨接
VMediaXMGW系列媒体网关采用了多网口技术，使得该系统具备了无需增加路由便可连接多个网段的功能。
可以实现视频会议的公网、私网的互通，跨接防火墙和NAT设置，并通过设备内部转发机制来保证网络安全。
三.3.15信息统计
系统的服务器端提供了丰富的信息统计：
实时统计通话信息，方便管理员迅速排查网络故障；实时统计系统资源占用情况，帮助用户结合设备情况有效利用整套系统；实时记录设备的日志信息，支持下载，利于设备维护和及时的故障排查。
网络适应性设计。
视频会议系统基于H.323协议，其所有数据都通过以太网传输，因此其视频质量很大程度上依赖于网络环境的优劣。
在网络条件不好的情况下，本方案推荐使用的MCU主要通过以下几个方面保证音视频的传输质量：
三.4视频监控功能
三.4.1视频监控
实时监控：
最大支持同屏64画面显示，并有等分模式，1＋N不等分模式，单画面，全屏显示等多种显示模式。
支持根据分组摄像机数量自适应画面分割
画面信息叠加：
在显示图像上叠加时间和任意地点名。
显示图像当前网络状态。
报警信息、数据、智能分析标识等实时信息叠加显示。
摄像机控制：
支持70多种国际国内常用摄像机、云台和矩阵的PTZ控制、预置位调用、轨迹巡航等控制协议。
画面轮巡：
轮巡当前显示的所有摄像机视频，按摄像机分组轮巡镜头，全部摄像机及分组轮巡。
可设置视频轮巡时间间隔。
手动录像和截图：
按当前视频显示分辨率手动录像和截图，自由设定截图保存路径，系统自动命名截图文件，自由设定手动录像保存路径，系统自动命名录像文件。
控制优先级协商：
控制权限区分0～255共256级优先级，高权限用户优先获得控制权，可夺取低权限用户控制权，低权限用户可向高权限用户或同级权限用户协商控制权，协商功能可选。
外接键盘控制和鼠标图控：
支持监控终端外接485三维摄像机摇杆键盘和和矩阵键盘远程操作，也支持鼠标图控摄像机的转动。
手动录像和截图：
按当前视频显示分辨率手动录像和截图，自由设定截图保存路径，系统自动命名截图文件，自由设定手动录像保存路径，系统自动命名录像文件。
控制优先级协商：
控制权限区分0～255共256级优先级，高权限用户优先获得控制权，可夺取低权限用户控制权，低权限用户可向高权限用户或同级权限用户协商控制权，协商功能可选。
视频中断自动恢复：
实时网络诊断，视频中断后，网络一旦联通，自动重连恢复显示。
多屏显示：
支持多显卡终端的在多屏显示模式下分别显示：
多画面视频、单画面视频、全屏视频、电子地图、录像检索回放、报警撤/布防、报警数据信息、系统实时监测等画面，可任意定义每块显示屏的显示内容（每个模块不能同时显示在两块屏上），自由排列和组合。
自定义监控：
用户可自定义监控客户端，包括：
画面显示比例、画面排列顺序、默认显示内容、文件路径等……
三.4.2音频监控
远程监听：
具有控制权的监控中心或授权监控终端应能够通过前端麦克风，监听现场音频活动。
并可与视频同步记录存储。
双向语音对讲：
具有控制权的监控中心或授权监控终端应能够通过麦克风和音箱与前端监控点实现双向语音对讲；
三.4.3电子地图
多级电子地图：
支持实现电子地图任意分级，相互链接和跳转，并且速度超快，系统资源占用极小。
报警自动弹出位置地图：
报警自动弹出报警点所在地图，并通过图标闪烁标识报警点，可点击报警图标快速调出现场视频。
一旦报警，则会自动弹出报警点所在的图层，并且会弹出实时视频。
电子地图支持多功能链接：
可在电子地图上添加多功能链接，实现点击即可调用：
单路视频、报警信息、任意地图等功能，并能对云台镜头和开关设备进行远程操作。
报警自动弹出位置地图：
报警自动弹出报警点所在地图，并通过图标闪烁标识报警点，可点击报警图标快速调出现场视频。
一旦报警，则会自动弹出报警点所在的图层，并且会弹出实时视频。
电子地图在分级式系统中的应用：
在分级式系统中，上级系统登录客户端，可以浏览下级体统中设置的电子地图，双击联动的摄像机可以弹出摄像机的实时视频图像，同时可以操作录像回放。
三.4.4
升级会员 