高清视频会议技术方案0709.docx
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高清视频会议技术方案0709
高清视频会议系统技术方案
江西省邮政信息技术局
一、视讯技术发展及应用需求
视频会议系统通过传输音频、视频和数据信息，实现了远程的实时沟通。
随着高清、超高清、眼对眼、多声道音频等高临场感技术的发展，高清视频会议在各大行业得到大规模应用，提升了企业沟通效率，节省了运营成本，提高了管理成效。
1.1视频
视频协议从H.261、H.263发展到主流的H.264HP协议，图像分辨率从90年代的VCD级（CIF）发展到超高清（1080P），图像帧率由30帧/秒提高到60帧/秒，使得视频会议的图像质量有了质的飞跃。
1.2音频
音频协议从G.711、G.722、G.728发展到宽频语音协议。
宽频语音技术具有高保真、低延时、多声道等特点，给视频会议用户带来了高临场感体验。
1.3组网
主流的多媒体通信协议有：
H.320、H.323和SIP，能够实现高清、标清、桌面视频、PC或移动视频等混合视频会议，随着通信协议的发展，视频会议的组网也越来越丰富。
以下介绍一下几个主流的组网协议：
H.320:
H.320系统是适合电路交换网络的专用解决方案，采用E1或ISDN线路，专网专用，确保系统稳定性、可靠性和图像的高质量。
该方案价格高，属于专用系统，适合会场点数少，会议业务量大的企业、政府单位。
⏹H.323:
H.323系统是适合分组交换网络的开放式解决方案，采用IP线路，具有良好的兼容性和互通性。
该方案具有组网更加灵活的特点，便于扩展企业内部分会场，适合会场点数多，会议业务量大的企业、政府单位。
⏹SIP:
SIP是IETF在1999年提出来的一个应用控制（信令）协议，基于文本的应用层控制协议，独立于底层传输协议TCP/UDP/SCTP，用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体会话。
SIP是面向internet应用的设计，同HTTP、SMTP等internet应用协议一样，追求实现简单、开放、灵活。
SIP采用文本协议，可扩展性好，通过在报文头域增加新的消息类型来支持新的业务，给厂商留下了足够的扩展空间，但其视频应有的标准有待成熟。
2、系统技术设计方案
2.1建设目标
本次江西邮政高清视频会议系统采用星树形架构进行部署，在省中心以及地市中心机房分别配置高清MCU，并且通过省中心MCU与市中心MCU的级联实现省-市-县视音频、双流的双向交互会议；网点如有接入需求，可选用高清视频终端、软终端接入等方式接入。
建设要达到的系统功能包括：
1、能够召开全省高清视频会议，支持发送H.239协议的双流，省-市-县主流视频和辅流均可达1080/25P以上。
2、系统应可靠、稳定运行，支持7×24工作模式。
系统的MCU应采用嵌入式操作系统，具有备份功能，当MCU出现故障时，备份设备能及时接管会议，以确保视频会议的正常召开。
3、高清视频终端应基于嵌入式系统设计；具有点对点会议功能，系统任何一台终端都可以直接呼叫系统中的另一台终端，建立双向连接进行会议和交流；具有足够数量的音视频接口。
4、高清视频会议系统应具有完善灵活的系统控制管理能力，简洁友好的控制操作界面。
系统管理、维护、操作基于Web形式，可实现图形化监控全部会议终端状态。
具有生成、查询日志功能。
5、会议节点分为主会场和分会场，主会场具有最高的控制权，各个会场都可以设置成主会场，但在任何时刻只能有一个主会场。
当广播主会场时，所有会场都观看主会场的图像，主会场可观看自己、观看任何一个分会场或浏览各分会场的图像；广播任何一个会场，其它的会场都可看到广播会场的图像。
7、召开全国邮政系统视频会议，在收听收看集团公司会场的同时，主会场能实时观看省内各个分会场的参会会场情况。
8、系统架构基于H.323、SIP协议体系，能实现多种呼叫速率的组会，支持混速混协议组会，可同时单独建立多组不同的高清分屏会议。
9、系统具有字幕叠加功能，可在图像上不同位置叠加中文会场名、横幅或滚动字幕等。
10、系统应实现全混音，能够对任意节点进行静音控制。
11、系统可设置多级用户管理权限，并可显示所有已登录的用户信息。
具备口令保护和密码功能以保护重要会议。
具有自动/手动生成、查询日志功能。
12、新增系统必须兼容会场原有的调音台、时序电源、集中控制系统等，使得利旧的设备能照常使用。
13、系统提供多种接入方式，支持在办公PC、移动终端等设备接入。
2.2系统拓扑结构图
我省高清视频会议系统网络结构采用两级MCU级联的网络结构。
即在省中心和各市中心中心分别新建MCU，以省中心MCU为核心，级联各市中心MCU，各市中心MCU连接下属县局分会场会议终端，形成两层星型网络结构。
传输采用现有的通信网络平台。
整个系统采用硬件MCU配合终端和外围设备的架构，包括江西邮政位于省中心的2个主会场和南昌2个直属单位、11个市级会场、84县级会场和网点客户端加入点，还有对整套系统起到统一管理的管理平台。
视频会议的所有终端都要和被划分的多点控制单元MCU建立连接，通过MCU进行高清视频图像的交换，高清语音的混合播放。
多点控制器、录播服务器、虚拟管理平台和会议管理平台放置在省公司控制中心，以保证MCU到所有的终端和级联的MCU都有足够的带宽、使通讯质量得到保障。
在江西省邮政中心机房部署两台高清MCU、一台会议管理平台，一台高清录播服务器。
全网设备由会议管理平台统一管理，全网资源统一调度。
会议管理平台负责会议的召集、管理和结束等会议管理控制功能，通过会议管理平台对这些会议进行广播、点名等会议控制功能，MCU的热备功能也是通过会议管理平台完成。
高清录播服务器可以将会议实时录制下来，并且支持实时直播，后期点播等操作。
此外，通过部署一台穿越服务器，可以实现领导外出时通过手机、PAD、笔记本电脑实时加入会议。
各市中心机房分别部署高清MCU，负责所辖区域主会场以及各区县分会场接入，为保障会议稳定，MCU容量要有一定的冗余。
在省邮政主会场、11个地市邮政主会场，配置1套高清终端、2台高清摄像机，接入视频会议，支持1080P30fps高清分辨率。
在区县邮政分会场，配置1套高清终端。
视频会议设备通过邮政专用IP传输网络与中心机房MCU连接。
2.3、网点建设方案
现有的网点网络和市中心通过MSTP数据专线直接相连，在地市中心部署大容量的MCU，作为网点视频会议系统的管理核心。
因为所有的网点都连接在地市中心的MCU上，设备要承受很大压力，要求采用板卡备份或者双机备份。
网点采用在PC机上安装视频会议软件模拟视频会议终端，这种方案的特点是
●投资少
●视频编解码能力弱于硬件终端，最高支持720P分辨率，辅流只能达到标清效果。
●基于PC架构，Windows操作系统，稳定性较低。
●维护复杂，故障点增多，会议系统稳定性下降。
2.4、会议管理
使用会议管理平台对系统所有视频资产如MCU、GK、终端、录播资源进行集中管理。
系统可自动发现设备，批量配置和修改参数，降低系统部署难度；锁定参数防止误操作，管理软件版本和批量升级，告警查询和处理支持。
支持分权分域的多级别管理，不同权限的管理员可屏蔽和分级分组显示，广播源切换轮询均可分组，方便维护管理，例如省公司管理员可以管理全网的会议和设备，市公司管理员只可以管理本市的会议和设备，县公司只可以管理本县的会议和设备。
在省公司召开的全系统大会，地市级主会场在参加省级会议中，也能够实时的查看所辖县级会场的与会情况。
2.5网络质量及带宽的要求
·网络的带宽需求
1080P要求2M带宽，720P要求1M带宽。
·端到端的时延
高清视频会议的通用时延建议为小于100ms（数据包长度至少为1500）
·时延抖动
由于音频/视频的传输为实时的交互，因此网络的时延抖动更为至关重要，建议的时延抖动（最大时延和最小时延之差）范围为小于20ms内。
·丟包率
网络上的丟包率应不高于1%
从以上数据可以看出，高清视频会议是对实时性要求较高的网络应用。
这就要求作为其基础的承载网络有较高的带宽和对网络中的业务流量有较高的控制能力。
我省市县和网点网络改造已完成，已达到高清视频会议系统对网络的要求。
2.5会议室配套设备改造
更换高清视频会议系统后，为达到期望的显示效果，还需要对会议室的配套设备进行改造。
目前省公司常用的视频会议室有两个，分别位于金源大厦5楼西大厅和东大厅，西大厅的大会议室的配套设备主要是和原有的会议系统一同建设的，许多设备和线路都超过了使用寿命，老化严重，不能满足高清会议的需求，需要改造。
2.6设备清单
设备清单如下：
序号
设备类型
规格配置
单位
数量
备注
省公司
1
省级多点控制单元
20路1080p。
支持H.323/SIP，支持H.264AVC/SVC，视频支持（1080P/60/30fps,720P/60/30fps），支持H.264HP。
台
2
省中心机房
2
省级高清终端
采用嵌入式操作系统，非Windows系统；非PC架构，非工控机架构；采用分体式设计，方便终端和摄像机独立部署。
符合标准的H.323协议，支持SIP协议，能够和其它符合H.323国际标准的产品互通
台
2
配备地点：
省公司2个会场
3
省级备份高清终端
采用嵌入式操作系统，非Windows系统；非PC架构，非工控机架构；采用分体式设计，方便终端和摄像机独立部署。
符合标准的H.323协议，支持SIP协议，能够和其它符合H.323国际标准的产品互通
台
1
4
会议管理平台
套
1
5
高清录播服务器
台
1
6
公私网穿越服务器
台
1
6
省级会场显示系统
高清投影机
台
4
7
投影幕布
160寸大纯平拉线幕布
块
4
7
会场灯光
FDLR100L
只
18
8
调光控台
CODEPART500
台
2
9
中央控制系统
WIFI模块、电源管理、10寸平板
套
1
10
矩阵
高清混合矩阵16*16
套
1
11
音频处理器
数字化调音台
台
1
12
全频主音箱
JBLRM612
只
2
13
线阵列音箱
JBLCBT50LA
只
4
14
超低频音箱
JBLRM15SUB
只
2
15
超低频功放
JBLRMA9900
台
1
16
辅助功放
JBLRMA3300
台
2
17
会议话筒
SHUREMX412D/C
支
8
18
话筒混音器
SHURESCM810
台
1
19
无线会议话筒
MAXSONMS6800
套
1
20
反馈抑制器
SABINEFBX2810
台
1
21
双31段均衡器
DBX2231
台
2
22
时序器
ABL8232
台
2
23
音频媒体矩阵处理器
8*8音频媒体矩阵
台
1
24
机柜
2米设备机柜
台
3
25
会场监控
控制室电视墙墙液晶拼接
套
1
26
会场布线
高清线材、辅材、灯光线、控制线等以及施工
批
1
27
省公司直属会场高清终端
采用嵌入式操作系统，非Windows系统；非PC架构，非工控机架构；采用分体式设计，方便终端和摄像机独立部署。
符合标准的H.323协议，支持SIP协议，能够和其它符合H.323国际标准的产品互通
台
2
配备培训中心、中心局
28
会场辅助镜头
台
1
市中心
1
市公司MCU
根据各市局点数目配置容量
台
11
各局中心机房
2
市级高清终端
采用嵌入式操作系统，非Windows系统；非PC架构，非工控机架构；采用分体式设计，方便终端和摄像机独立部署。
符合标准的H.323协议，支持SIP协议，能够和其它符合H.323国际标准的产品互通
台
22
配备地点：
市分公司1个会场
3
高清电视
55寸液晶电视
台
22
4
市级会场镜头
台
22
5
音频处理器
数字化调音台
台
11
6
会场灯光
套
11
县中心
1
县级视频终端
支持ITU标准化组织的H.323标准和IETF组织的SIP协议。
支持720P/30帧，支持windows系统
台
84
配备地点：
县中心会场
2
县级会场镜头
台
84
3
高清电视
55寸液晶电视
台
84
4
会场灯光
套
84
网点
1
软终端接入
会议拨入软件、镜头、耳麦、话筒
套
1
2.7投资估算
初步投资估算:
省中心290.5万元
市中心1243.8万元
县中心558.6万元
网点利用网点原有PC机和电视机，918个网点投资约137.7万元。
合计：
2230.6万元
3、高清视频系统会议室布置及装修建议
视频会议室不同于普通会议室，它既是开会的场所，同时又是放置视频会议系统设备的场所，会议室内使用的摄影装置、会场的灯光以及色彩背景等对视频图像的质量影响非常大。
因此会议室的内装修设计和会议室灯光系统、音响系统、显示系统等的设计和选购将直接影响视频会议的效果，从而影响到开会的效果和效率。
3.1会议室的布局
影响画面质量的一个因素，是会场四周的景物和颜色、以及桌椅的色调。
一般忌用“白色”、“黑色”之类的色调，这两种颜色对人物摄像将产生“反光”及“夺光”的不良效应。
所以无论墙壁四周、桌椅均采用浅色色调较适宜，如墙壁四周米黄色、浅绿、桌椅浅咖啡色等，南方宜用冷色，北方宜用暖色。
摄像背景（被摄人物背后的墙）不宜复杂，否则将增加摄像对象的信息量，不利于图像质量的提高。
可以考虑在室内摆放花卉盆景等清雅物品，增加会议室整体高雅，活泼，融洽气氛，对促进会议效果很有帮助。
从观看效果来看，监视器的布局常放置在相对于与会者中心的位置，距地高度大约一米左右，人与监视器的距离大约为4－6倍屏幕高度。
各与会者到监视器的水平视角应不大于60度。
所采用的监视器屏幕的大小，应根据会议电视的数据速率，参加会议的人数，会议室的大小等几方面的因素而定。
对小型会议室，只需采用29寸至34寸的监视器即可，或者大会议室中的某一局部区采用；大型会议室应以投影电视机为主，都采用背投式，可在酌情选择电视机的大小，最好将电视机置于会议室最前面正对人的地方。
摄像机放置的最佳位置应与监视器的位置基本相同，扬声器的位置可放置在会议室的四角，实际中常常是挂在四周的墙上。
3.2会议室照度
灯光照度是会议室的基本必要条件。
摄像机均有自动彩色均衡电路，能够提供真正自然的色彩，从窗户射入的光（色温约5800K）比日光灯（3500K）或三基色灯（3200K）偏高，如室内有这两种光源（自然及人工光源），就会产生有蓝色投射和红色阴影区域的视频图像；另一方面是召开会议的时间是随机的，上午、下午的自然光源照度与色温均不一样。
因此会议室应避免采用自然光源，而采用人工光源，所有窗户都应用深色窗帘遮挡。
在使用人工光源时，应选择冷光源，诸如“三基色灯”（R、G、B）效果最佳。
避免使用热光源，如高照度的碘钨灯等。
会议室的照度，对于摄像区，诸如人的脸部应为500LUX，为防止脸部光线不均匀（眼部鼻子和全面下阴影）三基色灯应旋转适当的位置，这在会议电视安装时调试确定。
对于监视器及投影电视机，它们周围的照度不能高于80LUX，在50～80LUX之间，否则将影响观看效果。
为了确保文件、图表的字迹清晰，对文件图表区域的照度应不大于700LUX。
3.3会议室的音响效果
为保证声绝缘与吸声效果，室内铺有地毯、天花板、四周墙壁内都装有隔音毯，窗户应采用双层玻璃，进出门应考虑隔音装置。
⏹桌椅要求
应尽量采用舒适的椅子，以及加厚椅垫，避免与会人员经常调整坐姿而在镜头内造成不必要的动作，同时加厚的椅垫吸音系数较高可以缩短混响时间。
并且椅子上不要装小脚轮，限制移动，以防止离开镜头。
为了减少脸部的阴影，要求采用浅色桌椅，使光线能通过桌子反射到人的脸上，或在桌上铺上浅色桌布，建议采用浅驼色或浅青蓝色。
另外，在话筒与桌子之间最好加一层软性材料，如像胶底等，以免造成敲击桌子时造成太大的响动。
3.4会议室的电声设计
按国家标准要求，装有电声设备的厅堂必需进行建筑声学及电声设计。
厅堂的音质特性是建筑声学和电声设计的综合效果，厅堂内的背景噪声高低影响语言清晰度和听音效果，一般在厅堂内最小声级的位置上，信噪S/N大于30dB，才不至于对清晰度有明显影响，信噪比提高到50dB，就可以获得高质量放声，一般厅堂内的语言电声系统的平均声压级约为70dB左右。
背景噪声又是厅堂电声系统节目源的动态下限，直接影响到听众的听音效果。
根据国际标准噪声评价数NR曲线，它是评价噪声烦恼和危害的参数。
各类厅堂及专业用厅堂内噪声允许值以及根据我国一些厅堂实际噪声水平和设计所采用的指标多为NR40以下，为保证有足够的信噪比，要求所有厅堂内主生噪声的设备如空调，可控硅调光设备等全部开启的情况下，空场背景噪声应满足评价数小于或等于NR35。
3.5会议室供电系统
1、会议室供电
会议电视系统的所有结点均可在一端接地的标准单相220V/50HZ的交流电下工作，其电压允许变化范围220V＋20％～220V－15％。
为保证会议室供电系统的安全可靠，以减少经电源途径带来的电气串扰，应采用三套供电系统。
一套供电系统作为会议室照明供电；第二套供电系统作为整个终端设备、控制室设备的供电，并采用不中断电源系统（UPS）；第三套供电系统用于空调等设备的供电。
2、会议室接地
接地是电源系统中比较重要的问题。
控制室或机房、会议室所需的地线，宜在控制室或机房设置的接地汇流排上引接。
如果是单独设置接地体，接地电阻不应大于4Ω；设置单独接地体有困难时，也可与其它接地系统合用接地体，接地电阻不应大于0.3Ω。
必须强调的是，采用联合接地的方式，保护地线必须采用三相五线制中的第五根线，与交流电流的零线必须严格分开，否则零线不平衡电源将会对图像产生严重的干扰。
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