WedCon视频会议系统通用解决方案doc 28页Word文件下载.docx
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视频终端设备提供了复合输出等多路输出接口,从用户的需求角度来说,在会场可以配置多台显示设备,同时显示本端和远端视频图像,来增加视频会议效果。
系统的各个组成单元的基本功能如下:
视频会议服务器是整个视频会议系统的关键设备,它跟H.323协议簇的MCU单元类似,它的作用相当于一个电话局里的交换机,负责决定将哪一路的图像作为主会场图像向指定终端发送或全网广播出去。
服务器将来自各会议场点的信息流,经过同步分离后,抽取出音频、视频、数据等信息和信令,再将各会议场点的信息和信令,送入同一种处理模块,完成相应的音频混合或切换、视频混合或切换、数据广播和路由选择、定时和会议控制等过程,最后将各会议场点所需的各种信息重新组合起来,送往各相应的终端系统设备。
会议管理控制PC其组成是一台性能较好的PC上安装会议控制软件包,整个会议的调度控制建议通过软件方式来完成。
在整个视频会议中,视频数据流和信息流的转发由服务器来完成的,而会议控制软件的作用则是负责向服务器发送控制指令信息,如会议的召开和结束、邀请和除名某个用户、会场轮巡切换等等。
Easton8000系列视频会议终端集成了音视频编解码技术,来自本端的音视频模拟信号通过终端编码由IP网络送到目标终端进行解码,然后输出到显示设备上。
在具体应用中,Webcon会议系统是软硬件方式相结合的会议系统,会议服务器既支持软件终端方式接入,也支持硬件终端方式接入。
Webcon既可以实现纯硬件的会议系统,也可以实现纯软件的会议系统,同时也可以实现软硬件相结合的会议系统。
2.2主会场组成
中心主会场在视频会议中要承担比较重要的角色,一般需要作为会议控制和主讲发起端。
中心会场的设备组成主要包括:
视频会议终端、视频输入设备、视频显示设备、音频输入输出设备。
●视频会议终端:
采用Easton8000高清系列终端,集成音视频编解码技术,来自本端的音视频模拟信号通过终端编码由IP网络送到目标终端进行解码,然后输出到显示设备上。
●视频输入设备:
作为视频会议终端的视频源,采用用较高端的摄像头,通过将采集信号输入到视频终端。
推荐使用SONYD70摄像机。
●视频显示设备:
作为会议室级别的应用,视频显示设备通常选用高清晰度电视、背投或投影仪等大屏幕显示设备,以提供给用户清晰、逼真、舒适的视觉感受。
另外,还可以通过配置电视墙服务器来增强各个分会场图像的显示效果。
●音频输入设备:
作为本端的音频采集设备,选用一个或多个定向麦克或会议室麦克风,这些麦克风具有方向性好、啸声抑制等性能,适合作为会议室级别的音频输入设备。
●音频输出设备:
用于回放远端的声音,可选用电视机或调音台设备作为输出设备。
主会场推荐采用专业的音响系统或质量较好的音箱等设备,以保证整个会场声音效果。
另外,为了增加主会场效果,可选配电视墙系统来显示所有分会场的画面,具体方案描述见电视墙功能部分。
2.3分会场组成
分会场一般是作为视频会议的接收端,有时也需要传送音视频信号到主会场和其它分会场。
各个分会场配置示意图:
分会场配置示意图
与主会场的设备配置类似,在分会场视频显示设备可以选用电视机或投影仪;
音频输入设备可以选择使用麦克风;
音频输出设备可以使用电视机喇叭或调音台设备。
3.系统功能
3.1视频会议基本功能
3.1.1点对点通讯
在整个视频会议系统建设完成后,可以利用各个会议室的视频终端进行点对点音视频通讯。
Webcon视频会议系统是基于硬件终端和软件终端相结合的系统,在硬件和硬件终端、软件和软件终端以及硬件和软件终端之间,都可以进行点对点音视频通讯。
另外,在两个软件终端之间除了可以进行点对点音视频通讯以外,还可以进行即时聊天等即时通信功能和数据功能。
3.1.2多方通讯
小范围多方音视频通讯是视频会议系统的主要应用形式之一。
视频终端内置音视频处理功能模块可以实现多方通话(最多六方),音视频数据不需经过视频会议服务器的转发和处理。
在具体操作时类似于点对点通讯,由主叫方直接呼叫其它几方远程视频终端加入多方通信。
3.1.3多方音视频会议
召开多方音视频会议是系统的主要应用功能,基本模式是将分布在异地的多个会场通过视频会议通信网络连接起来,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,然后通过网络将数字化的视音频码流传输到视频会议服务器(MCU),进而由视频会议服务器对视音频码流进行调度和管理,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和回放设备。
同时,Webcon会议系统提供了以下的会议控制和多方会议同时举行的功能:
1、多方会议控制
Webcon会议系统提供了实用的会议控制管理功能,中心主会议室调度员所能完成的功能主要包括:
Ø
会议角色的定义和成员列表的显示
会议中定义了各种不同的会议角色,包括会议调度员(主持人)、主会场、主讲人和普通会员等,不同的角色赋予不同的权限,实现不同的会议功能。
各个会议角色的状态图标显示不同。
所有的角色可以通过后台管理系统进行预先设定,方便企业对整个会议进行集中管理。
会议终端的邀请
调度员(会议发起人)可以任何时候邀请远程终端,系统提供对某一个成员进行单一呼叫;
分会场终端也可以凭密码主动加入会议。
指定会员发言和允许发言
所有会员可以申请发言,主席可以允许某一个远程终端的申请发言,同时可以指定会员发言。
会议除名
通过会议除名功能,会议主席可以强制把某一会员踢出会议。
多路视频显示和会场巡视
Webcon会议系统支持显示多路视频图像,最多可以支持同时显示4路视频图像。
与会人员可根据需要对视频图像进行选择,主讲人图像可同时被所有与会人员显示。
会议终止
:
通过此会议终止功能,主席可以中断整个会议进程。
2、多个会议同时进行
针对企业中不同部门会同时召开部门会议的情况,Webcon会议系统提供了多个会议可以同时进行的功能。
管理员可以在后台管理系统设置多个会议,各个会议可以独立举行而不相互影响。
3.1.4数据会议(双流)
Webcon视频会议系统终端提供了数据会议功能,终端除了可以进行音视频的编解码外,也可以进行VGA数据的实时解码。
在召开视频会议时,有时需要将主讲人演讲PPT等文稿也同时发送到各个分会场进行显示。
Webcon提供的会议系统解决方案可以满足音视频数据和PPT数据同时传输的需求,在将主讲人音视频广播到各分会场的同时,也可实时传送PPT到各分会场。
数据传输示意图
3.2会议应用功能
3.2.1工作会议
工作会议是视频会议的基本应用功能。
主要是通过广播方式举行召开中心主会场和各分会场的跨区域视频会议。
通过视频会议网络把分布在不同区域的各分支机构组织到一起,实时高效地传达上级的指示,避免了聚集到一起开会造成的巨大会务成本和时间成本,同时提高办公效率。
3.2.2网上培训
利用视频会议系统所提供的各项功能进行网上培训,灵活地应用不同的培训和会议模式,通过传输音视频和PPT等数据进行专业领域的技术培训、业务培训等等,可提高网络系统的使用效能和应用范围,发挥视频会议系统在共享教学资源、节省培训和会议经费、提高工作效率方面的真正优势。
3.2.3即时办公
可以利用视频会议系统提供的软件客户端进行日常办公中的通讯联络。
除音视频对话外,还包括电子白板、屏幕共享、文件传送等手段,替代传统办公模式中的电话、邮件、传真,提高了效率,节省大量的办公经费。
3.2.4现场直播
利用会议系统进行大型活动(如歌舞晚会)或领导演讲进行现场直播,让每个接收终端通过视频会议网络可实时地了解活动状况。
3.2.5可视指挥调度
利用会议系统基本功能,与可选的扩展功能结合,实现在会议进行中调看实时安防监控系统所获得的图像,为指挥决策提供视频信号的支持。
3.3可选扩展功能
除了基本的视频会议功能以外,Webcon提供了以下更多可选的软硬件解决方案,可最大限度满足用户的潜在需求。
●视频会议级联:
可满足与不同厂商的视频会议终端的对接,转播上一级视频会议到Webcon视频会议系统中。
●电视墙功能:
可满足在主会场进行多画面显示所有分会场视频图像的需求
●监控代理功能:
满足用户要求将安防监控系统所获得的视频图像与正在进行的视频会议系统进行结合,在会议中实时显示监控图像的要求。
●会议录制功能:
满足在视频会议举行的同时录制视频会议的需求,方便事后回放视频会议过程。
●多集群会议扩展功能:
满足用户后期会议系统扩容的需求
3.3.1视频会议级联
作为上一级视频会议系统的延伸扩展,通过视频会议终端物理级联的方式,实现转播上一级视频会议内容的功能。
级联的原理是把上一级视频会议系统(如POLYCOM、TANDBERG、中兴等厂商)的会议终端的解码输出到Webcon视频会议系统中的终端编码接口,进行二次编码,从而实现下一级会议的转播。
注:
不同厂家的H264编码实际上没有统一的标准,因此物理互通是比较可靠的方案。
3.3.2电视墙功能
为了使视频会议的效果可以与真实会议的效果一样直观、同步,让所有参会者都有亲临会议现场的感受,要求在具体应用中,与会者随时能够同时看到与会者的视频图像和收听多路与会者的发言声音。
同时听到所有声音的问题在视频会议中通过多路声音混音已能很好实现。
为了实现多路视频同时显示,Webcon提出了以下的电视墙解决方案。
1)在原有的视频会议系统中增加电视墙服务器,电视墙服务器通过网络方式连接视频会议服务器,由会议服务器把各个会场的音视频数据传输到电视墙服务器,然后通过电视墙服务器把视频会议的多路视频数据和音频数据进行解码还原成视频信号,输出到显示设备(如大屏显示或投影仪)。
2)电视墙服务器由Webcon自主研发,支持复合多路音视频输出,每个输出可显示一个独立的分会场,同时服务器具有很好的扩展性,当会场增加时,电视墙服务器也可以根据需要进行扩展,极大地方便了用户。
3)在实际应用中,在主会场增加电视墙服务器和电视墙显示设备,这样可以同时显示各个分会场的图像和声音,同时对原有的视频会议系统也没有任何影响,最大限度地增加主会场的会议效果。
目前电视墙服务器支持1*1,2*2,3*3,4*4四种屏幕分割方式,可以实现在单独的一块大屏幕中把屏幕分割成上述画面模式,如果条件允许,也可以实现单个屏幕显示一个画面,不同的画面分别在不同的屏幕中显示。
电视墙的屏幕分割由电视墙调度软件调度完成,软件界面简单,屏幕划分依照所见即所得方式实现,直接在软件的模拟屏幕上即可完成画面的调度和切换。
电视墙的画面输出由电视墙矩阵解码卡完成,单独一块卡最大支持8路画面解码,同时支持4路直接输出显示。
根据不同的用户需求,可以通过解码卡的数量的配置实现任意数量画面的多屏显示(单块屏幕最多显示16个画面,多余的画面显示需要增加显示设备)。
3.3.3监控代理功能
视频会议在各行各业得到应用,在某些场合的视频会议进行过程中,可能会需要调用某些监控场合的画面,比如交通部门或者安监部门等召开的视频会议中,经常会碰到需要就某些重点监控地点进行实时画面切换,根据不同的情况再进行会议情况讨论,此时就需要建设的视频会议系统能够与不同的监控系统相结合,并要求能够在会议中通过软件远程调度方式实现监控画面和视频会议画面的实时切换。
基于这种需求,南鸿公司自主研发了监控代理软件MonitorAgent,该软件的作用相当于一座桥梁,通过这座桥梁可以实现监控画面在视频会议中的调用。
MA软件能够直接连接远程DVR或者DVS,并把不同的监控通道在软件内部模拟成视频会议终端,这样对于中心MCU(视频会议服务器)来讲,所有的监控点都被看成是会议参与方,调度员可以在会议中随心所欲调度需要看的画面,操作并没有什么不同,唯一需要做的就是对MA软件进行一些初始化的配置,下面是监控与Webcon视频会议系统相结合的原理图:
监控与视频会议结合原理图
通过MA软件连接监控服务器,配置监控通道,给每个通道分配一个视频会议终端ID,再登陆上线(此一系列操作均由MA软件完成)。
上线的通道已经成功被模拟成视频终端,并对应分配的ID号码,这样会议调度员就可以在会议中通过调度此ID号码实现对相应通道画面的调度切换,具体实现原理如下:
1)监控摄像头负责前端采集监控视频图像,并模拟输入到监控视频服务器。
2)由监控视频服务器进行图像数字编码,并在IP网络上传输,实现监控系统的数字网络传输。
3)通过Proxy程序把监控系统中的每一路监控图像的通道变成视频会议系统的一个客户端。
一方面MonitorAgent作为监控视频服务器的Client,连接到监控服务器,可以调用任意四路监控图像;
另一方面MonitorAgent也可以看作是视频会议系统的一个Client,通过Proxy程序给四路监控图像各分配一个视频会议的客户端ID。
4)对于带云台控制的监控摄像头或球机,可以把RS232或RS485控制线连接到DVS设备,通过MonitorAgent程序进行远程控制摄像头。
5)在视频会议实际应用中,会议终端(无论是硬件终端还是软件终端)可以点对点和四方通讯中呼叫监控图像,也可以在会议中直接调用监控图像。
通过MonitorAgent程序控制摄像头转动,可以让别的终端从各个角度观看监控图像。
3.3.4会议录制功能
Webcon视频会议系统的录制功能作为终端的一个功能模块可选,根据用户需要可增加或者去除。
录制通过终端内置录制模块来实现,能够实时录制声音和画面。
录制容量的大小视内置硬盘大小而定。
录制完成的文件以WMA文件格式保存。
用户可以远程通过网络登陆终端后台实现下载录制完成的文件,并用WindowsMediaPlayer播放。
录制功能的模块化设计使得终端功能配置更加灵活,结构更加紧凑,产品从考虑用户成本的角度出发进行设计,使得用户可根据自己的需要选择功能模块,把更多的成本集中投入到最需要的功能上面,把一些辅助功能的定制权赋予了用户,更体现了Easton系列终端产品的人性化和按需配置原则。
3.3.5多集群会议扩展功能
一方面,系统投入使用后,如果用户希望增加终端数量,扩大系统规模。
那么只需要增加会议服务器的用户LICENCE数量,添置相应的终端设备即可。
无须购置传统视频会议系统昂贵的多点控制器(MCU)设备,使得用户以比较低的价格完成系统的扩容。
另一方面,当单台集群服务器无法满足用户的需求时,,可以通过增加硬件服务器数量,实现动态容量的扩展,对正在进行的会议没有影响。
客户端终端采用软件和软硬件结合的方式实现功能,也满足系统容量和功能扩展的需要。
考虑到会议系统的网络还会进一步扩容,因此视频会议服务器的级联也显得十分重要,Webcon的视频会议服务器可以做到级联,保证即使在将来网络扩展的情况下仍能实现语音、图像和数据的传输。
4.系统特点
4.1音视频编码技术
音视频编码技术是整个系统中最为关键的技术之一。
只有采用好的音视频编码技术,有效地降低数据传输量,才能使视频、音频数据在IP网上传输成为可能。
当前,视频编解码标准主要有H系列(H.261、H.263、H.263+)和MPEG系列(MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4)两大标准。
H.261、H.263、H.263+、MPEG-1的编解码标准占用带宽为64K-2048K,支持352×
288的图像分辨率。
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4M以上的带宽,即使在低分辨率情况下最低带宽也至少2M。
目前,MPEG-2主要用于广电运营商的电视传输系统。
Webcon系统的视频编码采用目前国际上最先进的H.264视频编解码方式,能支持QCIF,CIF的图像分辨率。
H264编码是MPEG4与H26L的有机结合,是ITU和IETF后续统一的视频标准。
系统的码流控制机制和带宽自适应机制在当前的2M的网络带宽下仍能达到较理想的视频效果。
同时,该系统支持会议过程中的视频参数动态调整,最大程度上满足了多码率接入的应用需求。
因此系统即使在低带宽条件下,也可获得可以接受的图像质量。
H.264是比H.263和MPEG-4压缩比更高的标准,采用H.264编码,在同样的带宽情况下,可相对H.263编码的图像质量提高50%以上,对网络传输具有更好的支持。
Webcon系统的音频编码支持G系列(G.711、G.722、G.728、G.729)标准。
根据网络会议的特点,音频编码采用了G.722的编码技术,保证了音频在采集后的快速、准确、高效的编码,同时还提供根据网络环境状况选择设置音频编码参数的功能。
4.2通信技术
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。
但由于视频业务与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,让图像业务优先传送,才能在一定程度上保证图像质量。
为了克服H.320和H.323协议的不足,Webcon系统在借鉴以上协议的优点后,采用了基于集群软件构架的通信协议,使系统更具灵活性和可扩展性,并能自动适应网络的通信带宽,在保证声音和数据的基础上,根据网络状况传输视频信号,对网络的要求比较低,最大限度减少对已有业务的影响。
4.3网络传输
在实现网上培训及视频会议时,每路音视频码流占用的带宽还是比较大的。
这时,需要视频会议服务器(MCU)具有较强的转发处理能力。
在实际使用中,很多时候有几十甚至几百个节点的同时接入系统,必然会大量的占用网络带宽,单靠增加网络带宽无法从根本上解决问题。
为了提供高效、稳定的音视频传输服务,国家无线电监测中心充分利用Webcon系统的组播技术,很好地解决了这一问题,即使系统接入节点数量成倍增加,全国无线电管理信息网络的网络带宽也无需增加。
因为,IP数据包在网络中传输有3种技术:
单播(Unicast)、广播(Broadcast)、组播(Multicast)。
其中单播就是发送方和每个接收方都是单独的信道,是单点到单点的通信方式;
广播是发送方和每个接收方共享信道,是一种点到多点的通信方式;
而组播是发送方向分配到同一组的接收方共享信道,也是点到多点的通信方式。
同单播或广播相比,组播效率非常高,因为任何给定的链路至多使用一次,可以节省网络带宽和资源。
在实际运用中,当建立了一个视频服务器和远端网络的通信,网络中有N个用户,对于一个全动全屏图像,一个视频信息流需要占用1.5Mbps的带宽。
在一个组播(multicast)环境里,不论网络中的用户数目有多少,服务器发出的一个视频流,由网络中的路由器或交换器同时复制出N个视频流,广播到每个用户,仅需1.5Mbps的带宽。
Webcon系统利用IP组播技术实现了IP网络中一点到多点的高效数据传送,有效的降低了网络资源利用率。
同时系统中关键组成部分网上培训及视频会议服务器充当着MCU和Gateway的作用,能发现并引导组播源,降低了网络带宽的占用率。
4.4系统的可靠性
服务器端系统按照电信级要求设计,具有灾难恢复和自动负载平衡功能。
硬件终端采用嵌入式设计,能够有效抵御病毒的侵袭和驻留。
4.5系统的安全性
为了尽量避免网络中各种安全隐患的出现,降低系统受到攻击的可能性,有效地提高视频会议通信的安全性,系统在安全方面采用了集中认证的机制。
系统具有严格的授权和认证机制,非授权和非被邀请用户不能加入任何会议和讨论。
在系统实际应用时,系统管理员、普通客户端用户等等,不同的角色在系统中有不同的用户权限。
系统采用了严谨而又非常灵活的用户权限机制:
用户权限机制分为两方面的内容:
身份验证:
是可以唯一确认客户身份,而不是其他假冒的身份的过程。
访问控制:
是通过身份验证的客户对某个服务器端对象访问的控制。
主要是指对服务器对象的访问权限,比如信息服务中文件的读写、会议室的建立等等。
5.系统参数
5.1视频会议服务器
性能指标
具体参数
音频技术
音频编码
支持G.722、G.723、G.729
视频技术
视频编码
支持H.264
视频图像解析度
支持176X144(QCIF)、240X176、320X240、352X288(CIF)、528X384(DCIF)、704X576(4CIF)
视频帧率
PAL(1—25)、NTSC(1—30)
VGA图文技术
桌面图文传输
支持640X480(VGA)、800X600(SVGA)、1024X768(XGA)
帧率
192kbps-2048kbps自适应
系统性能
系统容量
单集群支持100方以下,多集群支持无限制方数叠加扩容
终端用户带宽
支持适应32k—10M
集群分布和级联
支持星型集群分布应用,对等方式集群级联;
支持树型集群分布应用,分级式集群级联,最