视频会议系统技术建议书.docx

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视频会议系统技术建议书

延安林业局视频会议

系统建议方案

西安力维电子信息技术有限责任公司

二零零五年七月

第一章视频会议系统项目需求分析

1、1项目背景分析

视频会议作为网络时代出现的新型会议方式,它的数据与图像传送功能就是传统会议无法达到的。

信息化的社会对工作效率与工作质量的要求在不断提高,视频会议系统建设已成现代化办公建设的重要组成部分。

视频会议系统建设中要求充分利用现有资源,集成图像传输、远程培训、会议录像等功能,系统建成后能够实现平滑扩容与升级,将来能够向更高带宽与更高图象质量扩展。

1、2项目采用的标准体系

根据现有网络情况,IP技术的迅速发展,以及结合多年的工程实践,我们选择基于IP的H、323标准的视频会议技术作为系统视频会议系统的协议平台。

H、323的体系结构简介:

从整体上来说,H、323就是一个框架性建设,它涉及到终端设备、视频、音频与数据传输、通信控制、网络接口方面的内容,还包括了组成多点会议的多点控制单元（MCU）、网关以及关守等设备。

它的基本组成单元就是"域",在H、323系统中,所谓域就是指一个由关守管理的网关、多点控制单元（MCU）与所有终端组成的集合。

一个域最少包含一个终端,而且必须有且只有一个关守。

H、323系统中各个逻辑组成部分称为H、323的实体,其种类有:

终端、网关、多点控制单元（MCU）。

其中终端、网关、多点控制单元（MCU）就是H、323中的终端设备,就是网络中的逻辑单元。

终端设备就是可呼叫的与被呼叫的,而有些实体就是不被呼叫的,如关守。

H、323包括了H、323终端与其它终端之间的、通过不同网络的、端到端的连接。

H、323协议中规定的各个功能单元需要遵循的协议分别就是:

视频编解码:

（H、261、H、263、H、264）:

完成对视频码流的冗余压缩编码。

音频编解码:

完成语音信号的编解码,并在接收端可选择地加入缓冲延迟以保证语音的连续性。

所采用的标准为ITU-T的G、711、G、722、G、728等。

各种数据应用:

包括电子白板、静止图像传输、文件交换、数据库共存、数据会议、运程设备控制等,可用的标准为:

T、120附录A、B,T、123协议栈,以及T、124、T、125、T、126、T、127、T、128建议等。

控制单元（H、245）:

提供端到端信令,以保证H、323终端的正常通信。

所采用的协议为H、245（多媒体通信控制协议）,它定义了请求、应答、信令与指示四种信息,通过各种终端间进行通信能力协商,打开/关闭逻辑信道,发送命令或指示等操作,完成对通信的控制。

H、225层:

将视频、音频、控制等数据格式化并发送,同时从网络接收数据。

另外,还负责处理一些诸如逻辑分帧、加序列号、错误检测等功能。

1、3项目需求分析

1、3、1项目建设规模的需求

本项目需要建设18个节点,包括延安市林业局原有的视频会议终端设备共19个节点。

以延安市局为中心,覆盖延安市18个下属机构,建设视频会议系统。

并保证全部节点可以加入到省厅视频会议系统。

1、3、2会议召开模式的需求

视频会议系统支持以下会议模式:

●所有会场同时加入同一个大会;

●加入到省厅视频会议;

●召开只有部分会场参加的会议;

●同时召开多个会议,各个会议互不干扰;

●召开多点交互式会议;

●召开点对点直通会议。

1、3、3会议安全的需求

对MCU、终端设备与相关的网络管理设备应有严格的安全保护措施,支持多级密码认证。

MCU与终端采用非PC结构设备,操作系统采用嵌入式系统。

在MCU与终端上可以设置打开、关闭控制端口。

对会议要求有多种管理模式。

对于会议管理员要求分为系统管理员、会议管理员与普通用户3个级别。

可以完成设置会议密码,锁定会议等功能。

1、3、4总体性能的需求

本系统视频会议系统具有以下性能要求:

◆速率范围

可变速率范围为384Kb/s－1920Kb/s。

一般应用速率为768kb/s。

◆音频指标

音频编码应支持G、711、G、722、G、728等标准;

具有自动唇音同步,误差应不可察觉,音频视频相对延迟小于40ms;

在承载网端到端丢包率为3%时,语音质量良好。

◆视频指标

视频编码应支持H、261、H、263、H、264协议;

图像格式应支持CIF、QCIF、4CIF、XGA格式;

视频图像切换时间要小于1s;

在384Kb/s以上速率时,帧频可自适应调整,提供25帧/秒,支持15-30帧/秒。

768Kb/s必须达到25帧;

在承载网端到端丢包率为3%时,图像质量良好。

◆时延指标

在承载网端到端时延在130ms以内情况下,视频会议设备（MCU,终端）时延小于310ms。

◆稳定性指标

在承载网络与设备无故障,并且设备有余量的情况下,呼叫成功率要达到99%。

掉线率应小于0、01次/方/小时,即2小时内50方的会议掉线数量不能多于1方。

◆可靠性指标

采用电信级设备;

系统可靠性应达到99、99%;

所有MCU硬件模块支持热插拨,软件支持远程在线升级。

第二章视频会议系统设计原则

2、1先进性原则

本方案功能完善,技术先进,能够体现现代视频会议系统的先进思想。

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等视频压缩标准,兼容图像编解码技术,实现高清晰度画质。

音频采用Siren14音频压缩标准,提供高保真、接近CD音质的音频,充分保证视频会议的高质量。

视频通讯协议采用了先进的H、323协议平台,这样既保证了广域网的带宽,又满足在计算机网上开展视频业务的需求。

2、2兼容性原则

严格按照国家相关标准、国际相关标准进行系统设计。

系统遵循开放性与标准化原则,采用标准的H、261、H、263、H、264等压缩编码标准与H、320/H、323体系结构,能很好地保证与其她采用H、320/H、323体系视频会议系统互通。

2、3可扩展性原则

兼顾系统的中长期扩展,在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能等各个方面适应未来视频会议与多媒体应用的需要,最大程度的保护用户的投资。

本方案除了充分保证传统视频会议的高质量、高可靠之外,还大大拓展了视频会议的应用范围与应用内容。

充分体现了网络化视频应用的潮流与方向。

本方案中的系统采用开放式体系结构,有很强的规模扩展性。

MCU采用电信级的模块化结构设计,扩容时只需要在MCU机框中添加所需板卡即可。

2、4高可靠性原则

整个视频会议系统的设计按照电信级方案要求设计,充分保证系统的可靠性。

系统的核心设备——MCU采用电信级设备;终端采用电信级设备。

MCU与终端都采用电信级的设备,采用非PC的硬件结构与嵌入式操作系统。

充分保障了系统的可靠性、稳定性与极强的抗病毒、抗黑客攻击能力。

本方案中的视频会议系统可长期不间断运行。

会议终端与MCU之间在会议中如果因为线路问题造成瞬断,可以在极短时间内恢复,不影响会议的正常进行。

会议终端与MCU同时还具有网络自适应能力,当网络出现拥塞时,会议优先保证音频流的发送,从而保证会议的不间断性。

2、5可管理性原则

管理系统为图形化界面的视频会议管理软件,可直观方便地对系统实现全程网管,大大减轻维护难度。

系统提供运行日志,记录运行过程中出现的异常信息。

管理员与工程人员可以通过查询运行日志随时了解设备运行状况。

此外,网管还具有多级告警功能,设备运行过程中出现的告警即时反映在网管客户端界面通知用户,同时还将告警信息记录入告警日志数据库中,以备用户查询。

2、6高安全性原则

MCU采用控制端口与数据端口分离的工作模式,安全可靠。

MCU管理采用多级密码认证模式,不同级别的管理员操作权限不同。

视频终端要支持对系统设置、Web管理等进行密码认证的访问控制。

通过这种方式既加强了系统的安全性,又有效地阻止了对视频终端设备的非法访问与操作。

第三章视频会议系统的组网方案

3、1设备选型的原则

视频会议系统设备选型的基本原则列出于下:

◆主流技术

采用全面支持H、320/H、323协议框架的技术与产品,同时必须支持H、261、H、263、H、264、G、711、G、722等音视频协议。

应能够支持代表未来发展方向的新标准、新规范。

◆主流厂家

MCU与视频终端均考虑当前市场占有率最大,且发展前景最为外界瞧好的厂家,这样用户才能长期获得原厂家新技术升级、产品更新的服务。

◆主流产品

具体产品的选型应考虑设备厂商今后长期内将全力支持的品种。

◆高性价比

视频会议技术与设备随着应用的日益广泛,已经从身份“高贵”的形象转变为一种简单的会议、交流工具。

基于H、323协议的终端与MCU出现后,更进一步降低了同类设备的价格起点。

产品的性能与价格比应该就是用户选择产品的十分重要的考虑因素。

◆专业的售后服务

完善的专业售后服务就是用户利益的根本保障。

厂商能否及时地提供热线电话、Email、专业工程师支持,提供备件、快速返修、快速退换服务,就是衡量一个厂家实力的最重要因素。

3、2视频会议系统设计结构

考虑到用户内部网络目前的业务流量与会议节点数量,我们为本视频会议系统设计的会议速率为768Kbps。

系统网络拓扑结构图如下:

分会场17

分会场18

分会场3

分会场2

分会场1

系统组网方式图

-

视频终端

视频终端

MCU

主会场VSX8400

LAN

视频终端

视频终端

视频终端

MCU管理平台

如上图所示,该方案就是架构在一个完善的、高性能的TCP/IP网络基础之上的,各会议点同过林业局系统内部已建的局域网连接。

3、3视频会议系统设计方案描述

3、3、1设备功能说明

以上各种设备完成不同的功能,具体功能如下:

A、MCU

MCU就是视频会议系统的核心部分,只有采用MCU才能扩大视频会议系统的规模,使视频会议系统的效益发挥到最大。

MCU的功能分为三个部分:

会议管理,MCU级联,与会议终端连接。

1、会议管理

MCU可以同时进行多个会议活动,每个会议活动在逻辑上完全独立。

MCU中的会议管理功能负责对MCU上正在进行的全部会议活动进行监视与管理。

MCU中每一个会议活动均包含一个会议控制部分与通信处理部分。

会议控制部分进行整个会议的通信控制、多点连接控制、级联控制与主席控制等。

通信处理部分进行多点通信的数据处理,即按照会议控制的指令处理多个会议终端的通信数据。

2、MCU级联

在超大规模视频会议中用到此功能,此处不作赘述。

3、会议终端连接

H、323MCU同每一个会议终端的连接共享使用同一条物理线路,但使用不同的逻辑信道,从而完成通信。

逻辑信道对应TCP/IP协议中的TCP连接与UDP连接。

MCU中每一个会议终端均采用点到点的模式进行通信,会议终端认为MCU就是同它一致的对等点。

具体的多点处理就是在MCU内部完成的,对会议终端透明。

由于多个会议终端共享使用同一物理线路同MCU连接,因此MCU的接入带宽必然为多个终端带宽之与,故而在H、323系统中要求MCU有较高的接入带宽。

B、视频会议终端

视频会议终端就是视频会议系统的基础主要完成四个部分功能:

MCU连接,通信数据处理,用户界面,辅助设备连接。

1、MCU连接

会议终端采用点到点的通信模式同MCU连接。

会议终端与MCU的连接在物理上并不占用一条独立的线路,而就是与其它会议一起共享MCU的接入线路。

每个会议终端同MCU通过几条逻辑信道进行连接,逻辑信道对应TCP/IP协议中的TCP连接与UDP连接。

2、通信数据处理

会议终端完成视频、音频、数据等通信信息的处理,包括编解码、打包、传输、显示等。

3、用户界面

提供用户操作视频会议系统的界面。

主要的界面包括:

视频显示界面,音频控制界面,数据功能界面等