公安部视频会议技术方案Word格式文档下载.docx
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H.323标准涵盖了音频、视频及数据在以IP包为基础的网络-----LAN、INTRANET、EXTRANET和INTERNET上的通讯，建立H.323标准是为了允许不同厂商的多媒体产品和应用能够互操作。
兼容性是消费、商业、娱乐及专业市场上厂家和最终用户最为关心的问题。
国际电信联盟（ITU）为局域网（LAN）及其它形式的通信设施上的多面体通信建立标准。
今天，包括ETHERNET、FASTETHERNET、TOKENRING及ATM在内的企业网都能够通过各种私有的和公共的广域网（WAN）----ISDN、V35、E1/T1、FRAMERELAY、ATM等连接起来，对于范围广泛的基于IP网络的多媒体通信应用来说，H.323标准是非常重要的构件。
另外，该标准也允许通过ISDN和POTS与基于PPP的网络直接相连。
1996年，ITU批准了H.323规范。
该标准范围广泛，涵盖了各种独立设备。
个人计算机技术以及点对点和多点视频会议。
标准解决了点对点及多点视频会议中诸如呼叫与会话控制，多媒体与带宽管理等许多问题。
H.323只是ITU制定的使视频会议能够在各种网络上进行的一系列通信标准的一部分，这一标准系列称之为H.32x，包括H.320和H.324，分别解决在ISDN和POTS（普通电话网）上的通信问题。
以下介绍一下H.323标准的概要，优点，体系结构及应用。
H.323的广泛应用
☆桌面及会议室视频输入
☆IP电话和可视电话
☆CTI（电脑话务集成）
☆协同计算
☆INTRANET和INTERNET企业会议
☆远程教学
☆支持和服务应用
☆网上交互式购物
☆网上银行
☆视频会议服务和计费应用
☆远程医疗
☆保安系统
☆音频/视频电子邮件
☆音频/视频广播
☆视频点播
H.323的重要性
H.323建议是广泛的，也是灵活的，因为下面几个原因，将进入主流市场：
H.323为现有的企业基础设施（如IP网）建立了多媒体标准，设计时考虑了弥补质量保证（QOS）机制的不足，H.323使用户能使用多媒体应用而无需改变他们网络的基础结构。
IPLAN正变得更加强大，以太网的带宽正从10MBPS扩展至100MBPS，甚至1000MBPS。
许多机构已转向了低价的交换网络技术，使得实际上数量不受限制的视频会议会话可以在网上同时进行，同时不降低其它网络应用的性能。
当更多的网络服务-----ATMQOS、RSVP、防火墙等----成为可能时，H.323能够提供更多的好处。
通过定义---设备、应用----应用、厂商----厂商之间的互操作性原则，H.323使得H.323兼容的产品之间能轻易地进行互操作,作为选择，标准也非常灵活地允许厂家自己的功能增强。
网络负载能够通过集中或分布的GATEKEEPER进行管理，根据H.323标准，网络管理员能够限定用于视频会议的网络带宽。
对MULTICAST的支持也减少了对带宽的需求。
H.323提供的不同级别的网络安全机制，包括集中呼叫控制、防火墙、加密等。
H.323得到了许多计算机视频会议厂商及组织的支持，包括INTEL、MICROSOFT和NETSCAPE。
这些机构的努力将会在市场上产生较大的影响。
H.323的主要优点
网络独立性
H.323被设计成运行在通用的网络体系结构之上。
随着网络技术的发展，以及带宽管理技术的进步，基于H.323的解决方案将能获得这些进步所带来的好处。
带宽管理
视频和音频传输对带宽要求很高，若不加以监控，会阻塞企业的网络。
H.323通过提供带宽管理来解决这一问题，能够对网络中并发的H.323连接数以及H.323应用可获得的带宽总量进行限制。
一方面，这些限制保证了网络上的关键应用不会被中断，另一方面，又为网络上的其它应用保留了足够的资源。
每个H.323终端都能针对每一会话提供带宽管理，该机制（称之为自动带宽管理）能根据网络的状况------延迟、抖动和丢包率----提高或降低视频传输率。
网间会议
许多用户希望与远地进行视频会议。
在H.323环境中，通过直接的PPP连接或企业INTRANET、EXTRANET甚至INTERNET，这种希望成为可能。
H.323也提供一种连接基于包交换的视频会议系统与基于电路交换（H.320、H.324）或基于ISDN的视频会议系统的手段。
H.323使用不同视频会议标准中共同的编解码技术来减少或消除协议转换，从而提供优化的性能。
平台及应用的独立性
H.323不依赖于任何特定的硬件和操作系统，H.323兼容的平台可以有多种规格和类型，包括支持视频的个人计算机，专用平台以及功能齐全的产品包。
多点支持
H.323能支持三点或更多点的多点会议，可以有也可以没有集中式的MCU（多点控制器）的支持。
多点控制功能可以是分布式的，作为H.323终端功能的一部分来实现。
Multicast（多点广播）支持
当网络支持“工作组管理协议”（如IGMP）时，H.323能在多点会议中支持Multicast功能。
Multicast将单一信息包送至网上多个目标，而无需重复传送。
Multicast传输能更有效地使用带宽，因为Multicast组中所有的工作站（且只有这些工作站）将从单一信息中读取信息。
互操作性
用户希望在通信时无需担心接收端的兼容性。
除了保证接收端能解压信息，H.323还提供了在客户端之间调整性能，为会议设置共同的性能的方法。
标准也建立了公共的呼叫设置和控制协议。
编解码标准
H.323为音频、视频数据流的压缩和解压建立了标准，保证来自于不同厂家的产品有共同支持的领域。
它也为基于厂商特殊硬件和软件的附加特性与增强性能提供了极大的灵活性。
灵活性
一个H.323会议能够包括具有不同功能的终端。
比如说，只有音频功能的终端也能参加具有音频、视频和/或数据功能的终端所进行的会议。
而且，一个H.323多媒体终端能够与一个只具有T.120数据功能的终端分享会议的数据部分，同时与其它的H.323终端分享声音、图象和数据。
H.323的体系结构
H.323标准覆盖了在包交换网络上提供音频通信服务的技术需求。
H.323引入了针对数据会议的T.120建议，使得包括数据功能的会议成为可能。
H.323不包括网络本身以及用于连接各种网络的网络传输层的内容。
H.323为基于网络的会议系统定义了四个主要的组成部分：
终端、网关（GATEWAY）、网闸（GATEKEEPER）以及多点控制器（MCU）。
（1）终端
终端是提供单向或双向实时通信的客户端。
所有终端必须支持声音通信，视频和数据是可选的。
H.323规定了不同的音频、视频和/或数据终端共同工作所需的操作模式。
它将成为下一代INTERNET电话、电话会议和电视会议技术领域占统治地位的标准。
所有的H.323终端必须支持H.245，该标准用来协商通道的使用及容量，三个另外的组成部分是：
Q.931的缩略版，用于呼叫信令和呼叫建立；
注册/许可/状态（RAS）。
用于GATEKEEPER进行通信；
RTP/RTCP，用于音频和视频包排队。
（2）多点会议服务器（MCU）
多点控制器（MCU）负责管理和召开视频会议，通常包括管理员召开会议和由终端发起的即时会议两种。
MCU可以有多种方式灵活的切换会场的画面，例如：
A.导演控制：
每个与会者的状态都显示在与MCU相连的工作站上，管理者通过操作，配合管理软件，可直接地选取想要看到的会场成为广播者。
B.语音激励：
在多点会议电视系统中，每个与会者的声音经MCU后成为混合方式，这样在声控方式下，MCU自动根据与会者发言音量的大小，将图像自动从一个会场切换到声音较大的会场并广播出去。
C.多画面显示：
MCU本身具有多画面的处理功能，可实现本端和远端会场的多分屏显示；
也可以配合电视墙服务器产品实现本端的多画面组合显示。
D.演讲者模式：
通过MCU的处理，实现在会议过程中主会场观看分会场的多分屏画面，而各分会场则始终观看主会场的单屏画面。
第三章需求分析
第一节项目目标和需求概述
公安部可视指挥调度系统是在公安信息通信一级网络平台上，建立的指挥中心到各省、自治区、直辖市指挥中心的基于IP的桌面型电视会议终端，实现点对点、点对多点的电视会议，同时还可共享应用程序，利用文件传输、电子白板进行书面交流。
指挥中心建设完成后要达到：
“设备先进、保障有力、反应灵敏的综合型指挥中心，以满足指挥中心日常办公和处置突发事件的职能需要。
”
根据要求，将建设系统的需求概括如下：
1、先进性
系统建设要与当今先进的多媒体发展相适应，在设计中选用高可靠性设计结构，制定可靠的备份策略，选择高质量、成熟的视频标准与视频产品，最大限度的支持公安指挥业务系统的高效正常运行。
建设具有交互传输视频、语音、数据的多媒体视频会议系统，满足现代化办公的需要。
系统能够在中心会场到各个分会场和桌面会场提供高质量的视频、语音和数据通讯。
2、标准性
支持国际上标准的网络视频协议，从技术上保证能够与其他视频会议系统之间的平滑连接和互通，以及将来视频系统的扩展。
系统满足用户系统组网方案、层次、部署的要求。
形成由中心到会场以及桌面的会议系统。
系统应满足用户要求的全部系统指标。
充分考虑可靠性、安全性、稳定性、扩展性、先进性。
符合要求的体系结构和国际标准，并能充分利用现有网络资源，并且保证不会影响原有系统的正常运行。
3、安全性
制定针对公安一级网可视指挥调度系统的安全策略，使整个系统达到召开机密级电视电话会议的标准。
同时考虑业务平台的安全性，具有用户管理、访问控制、病毒防杀、数据备份等系统安全策略。
本方案中提供的设备都具有嵌入式操作系设计；
完善的安全及LOG机制；
具备电信级运营的可靠性和稳定性；
支持在线及远端维护、升级，满足用户对安全性的要求。
4、兼容性
系统的设计既要能根据未来的增长变化，平滑的扩充和升级，最大程度的减少对系统结构和设备的调整，又要保护现有系统和设备的投资，能和其他会议系统有机结合，互连互通。
5、易用性
在保证使用要求和技术可行性的前提下，应该选择易于操作，管理、技术先进、界面友好的视频会议设备和管理系统，具有较好的视频流控制、监视和质量保证等管理功能。
为用户提供WEB、RS232、TELNET多种方式的易用性管理。
第二节范围和规模
本项目的视频设备包括1个中心主会场、37个桌面会场共37个会场节点。
公安信息通信一级网络以公安部为中心节点，由八个大区汇接点和32个省级节点构成，网络拓扑采用星型加环结构，中心节点到大区汇接点的主干路为622Mbps，大区间迂回路由为155Mbps，大区汇接点到省级节点的接入层主链路为155Mbps，省级节点间接入层迂回链路为4*2Mbps。
中心会场配备1台MCU，在各个分会场使用桌面视频会议终端会场。
第三节结构分析
该会议电视系统方案整体采用基于IP（H.323）网络的星形结构，视频会议系统是采用以MCU为中心的星形结构通过总中心会场到各个分会场通讯网络建立一个无缝式连接的一套专业的视频会议系统。
第四节网络及传输环境分析
本项目的视频会议系统是运行于IP网络之上，基于H.323协议的系统。
当IP骨干网出现故障时，可以利用ISDN或者专线电路恢复通讯或者代替IP骨干，这就要求系统能够具备H.320的组网能力。
同时，因为ISDN的电路交换应用仍然很普及，其拨号付费、数据传输的特点还不能完全被IP网络系统取代，特别是在国外有大量的ISDN用户存在。
从工程和应用的角度来看，对于用户来讲，和本系统外部的合作伙伴、以及部外的机构的视频会议的交流采用ISDN仍然是一个安全、有效的手段。
通常通过组播方式参会的终端一般都是本地终端，所以可以作为局域网带宽占用来考虑。
总之，必须运用带宽管理手段来管理控制带宽资源，使带宽资源利用更加合理。
H.323标准会议电视系统构建在IP网络之上，H323标准的两个设备互通时不关心物理连接的拓扑结构，只关心其连通性和通讯质量（包延迟、抖动等）,其网络可以是星状、线状网、树状骨干网、甚至网状结构等。
其中星状、线状网适合于集中式会议电视系统，可满足如机关、企业内部，部门内部会议电视系统的需要，而树状骨干网则适应分级会议电视系统的需要，适合多级MCU级连的会议电视系统采用的方案。
本方案的拓扑结构属于星树状拓扑，就是在局部是星型，以MCU为中心的星状结构。
第四章系统设计
第一节系统设计的依据和原则
一系统设计的依据
本方案参考以下国家和行业标准设计：
1、总体框架标准
GB/T15830－1995ITU－TH.323ITU－TH.320
2、传输帧结构及接口标准
ITU－TG.703ITU－TG.704ITU－TG.735
3、视听业务帧结构标准
YD/T847-1996ITU－TH.221
4、控制信令标准
YD/T846-1996YD/T848-1996YD/T905-1997ITU－TH.230ITU－TH.231ITU－TH.242ITU－TH.243ITU－TH.331ITU－TH.245ITU－TH.239
5、视听业务加密标准
ITU－TH.233ITU－TH.234ITU－TH.235
6、视频信号编解码标准
ITU－TH.261ITU－TH.263ITU－TH.264
7、音频信号编解码标准
ITU－TG.711ITU－TG.722ITU－TG.728
8、远端实时控制标准
YD/T906-1997ITU－TH.224ITU－TH.281
9、声像会议及数据应用标准
ITU－TT.120系列建议：
T.123、T.122/T.125、T.124、T.126、T.127、T.128、T.121
10、包含传输信道在内的误码性能测试指标：
ITU－TN.86建议
11、会议电视系统正式运营后误码性能指标：
ITU－TN.90建议
二系统设计的原则
根据用户视频会议系统的需求和要求，我们在方案设计和产品选型的过程中，遵循以下的原则：
1、严格遵循客户对于异地会商，紧急会议等视频会议系统的要求进行设计；
2、视频会议系统功能完善，技术先进，能够体现现代电视会议系统的先进思想；
3、遵循系统开放性和标准化原则，方案设计要尽量充分利用现有的网络条件和设备，能与其它系统协同工作；
4、系统的使用要简单、可靠，在正常运行过程中无需多人协调控制；
应该具有独创的设计，提高会议的使用效果，改善与会人员的现场感受；
5、会议方式灵活多样，可以满足各种会议形式的要求；
6、系统安全性，整个系统的结构、系统设计本身具有本质安全；
系统各环节具备权限及访问控制机制；
支持各种加密系统；
能够满足国家部委对数据安全的要求。
7、稳定性和可靠性的原则：
系统方案应该可以长期稳定的工作。
结构简单，可靠性高；
系统启动快，单个终端的掉电不会对整个会议造成影响；
系统可以适应IP网络的不稳定情况；
系统具备各种级别的诊断及故障提示功能，便于诊断、维护；
8、系统可扩充性的原则，系统在今后一段时间内，可以通过模块扩充，技术升级，满足用户在今后一段时间对系统容量等方面新的需求；
第二节设备选型
一设备选型的原则
根据用户的具体要求，在设备选型过程中遵循如下原则：
1、充分满足用户系统功能和性能的要求。
2、充分满足用户对设备的各项技术参数和指标的要求。
3、充分考虑系统得实用性和易用性。
4、充分考虑系统的可扩展性和先进性。
5、充分考虑设备的价位。
二当前视频会议领域的关键技术
一、内置MCU
内置MCU是指在视频会议终端内部集成了一个支持点数较少（通常为4点）的MCU，在召开区域或小型会议时，无须外置的大型MCU，使用内置MCU即可组织召开会议。
内置MCU的优势是对于小型视频会议网络节省成本，对整体视频会议网络进行便利地扩展，灵活地搭建视频网络节省干线带宽。
二、双流功能（ITU-TH.239）
双路视频是指使用一个视频会议终端和一条通信线路同时传输两路图像（双路动态视频或会场图像加PC图像）。
其意义在于为原来单屏的普通会议电视应用增加了新的内容，使会议内容更为生动，同时拓展了视频会议系统的应用范围，如，将视频会议系统应用于远程培训和教学等。
双流的应用，不仅可以使用在汇报会议或教学中，将汇报或文档的PC图像动态地传输到各个会场；
更可以使用在警卫工作的研讨会议中，不仅将主摄像机的图像传到各会场，同时将实际案例的实况、录像或其它视频资料作为第二路视频一同传送，极大地增强了会议功能。
三、H.264编码的支持
2003年7月，国际电信联盟ITU-T提出了高效的视频编码标准H.264，这是视频编码的一个里程碑。
多家视频会议厂商先后发布了对H.264的支持。
H.264是ITU-T与ISO/IEC共同制订通过的最新视频编码标准，它综合了H.263与MPEG-4的优势而有望成为新的主流标准。
国际电信联盟（ITU）先借助于MPEG-4在质量上的改善提出了H.26L，作为MPEG-4标准的一部分MPEG委员会采纳了H.26L，这个标准的子集被称为ISO/IEC14496-10"
高级视频编码"
，而目前的MPEG-4标准则被称为ISO/IEC14496-2。
对于国际电信同盟（ITU），H.26L现在被正式称为H.264，H.264与其它现存的质量格式相匹配。
三设备的选定
1.MCU、网闸、网管的选定
我方推荐采用RADVISION的MCU、网闸会议产品。
根据对MCU、系统管理的要求，RADVISION的产品最能够对用户使用上要求的先进型、兼容性、可扩展性、可靠性、可管理性和高安全性几个方面满足要求。
RADVISION是发起并制定了H.323协议，在H.323开发领域占有80％以上的市场份额，其产品是真正的H.323内核的产品，通过网关模块实现和H.320的互通。
可以充分满足招标文件对系统体系结构的要求；
RADVISION的MCU系列产品突破了机箱的限制，可以实现真正意义上的分布式部署，MCU的部署和资源调配完全不受机箱和MCU安装位置的限制；
RADVISION的产品在业界是最适合大规模部署的产品，强大的ECS软件提供了业界一流的网闸功能，在部署上支持多级网闸协同工作，可实现超大规模组网。
根据以往的项目经验，将RADVISION的产品的优势总结如下：
1）是H.323核心的MCU产品
RADVISION是H.323协议的发起者和制定者，其MCU产品核心采用最新的ITU-TH.323V4所要求的技术规范，提供业内最小的时延、最高的性能、最先进的功能以及最广泛的兼容能力。
2）实时的声音，视频，和数据通信机能
RADVISION公司提供支持单一声音通信和组合的声音、视频及数据通信双机能的IP通信产品，他吸引了企业和IP电话服务供给者，并以这样的产品实现多媒体机能来提高服务。
3）领导市场的基于实时的IP通信技术标准
RADVISION是公认的实时IP通信协议专家，其开发的协议领导着市场，并使之成为了工业标准，提供了最重要的核心机能，广泛地应用于相关产品开发与生产。
目前RADVISIONMCU已经全面支持最为先进的视频会议相关协议，能够配合当今的终端实现所有先进会议功能，如：
H.264编解码协议、标准的H.239双流协议、4CIF高分辨率传输、XGA（1024*768）的传输、标准的H.281远端摄像机遥控、先进的带宽节省机制NetSave功能等等。
由于RADVISION在H.323协议栈上的权威地位，其产品和技术提供的协同工作的能力贯穿了整个IP通信系统，并应用在数百家生产商的设备上，使得RADVISION的MCU具有最好的互连互通性。
支持SIP协议，支持WindowsMessenger等SIP终端的接入，并提供SIP终端与H.323终端的互通能力。
4）多功能的综合视讯业务平台
ViaIP-400能够在一个平台上集成了多点会议单元MCU、视频处理板MVP、T.120数据协作DCS和增强型智能网闸ECS，以及多媒体网关Gateway，同时支持H.323/H.320/H.324M/SIP等国际标准，充分满足运营商、大型企事业单位和政府机构对基于IP/ISDN/3G的图像、语音和数据通信的多功能综合业务需求。
5）良好的互操作性
完全基于Web的管理、控制和配置，简单便捷；
MCU设备实现彻底无人职守，7×
24×
365小时开机；
多种会议召集方式：
终端发起，无需管理员参与
MCU发起，管理员统一操作
6）模块化设计，即插即用
ViaIP-400系统采用2U高度，4插槽设计，在一个平台上支持MCU卡、As-10卡、Gateway网关卡及MVP卡，并支持板卡热插拔和混插。
7）高度集成化
体积小，重量轻，移动方便，功耗低，良好的散热能力。
8）极高的稳定性、可靠性及冗余能力
嵌入式实时操作系统VxWorks5.5+DSP硬件设计使系统运营具有极高的稳定性；
CompactPCI机架可拆装式电信系统结构，满足最为严格的电信级可用性、可靠性运营标准；
在标准配置中，提供完全、真正的一备一冗余的双路电源设计；
支持服务级冗余备份功能；
支持增强型智能网闸ECS冗余备份功能；
9）灵活的组网模式，全面的接入能力
ViaIP-400系列板卡均提供标准的以太网RJ-45接口；
支持从64Kbps纯语音到2Mbps高质量图像的各种速率接入；
灵活的设备堆叠及会议级联组网模式；
10）最短的功能时延及QOS保证
支持H.323V4中的快速召集会议功能；
具有业内最短的功能时延（≤250ms～300ms）；
支持应用层DiffservQos；
11）最佳的H.323/H.320/H.324M/SIP产品的兼容能力
业内公认的最权威、最核心的H.323专家；
全球超过80%的H.323产品都采用RADVI
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