高清视频会议系统设计方案.docx
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高清视频会议系统设计方案
高清视频会议系统
技术建设方案
2016年10月
第1章项目概况
1.1项目背景
随着视频通讯技术的发展及应用，高质量的视频会议系统已逐渐成为人类社会经济生活中不可缺少的一部分，尤其是那些信息化建设程度较高的企业、政府和事业单位，其分布范围广，但是又要求实现各分支机构之间的协同与合作，高质量的视频会议系统可以充分加强系统内各分支机构之间的交流与合作。
通过视频会议系统，可以满足相互间业务交流沟通、会商及业务培训非常频繁，因此亟需建立一套远程多媒体视频通信系统，以满足用户系统内的日常会议、业务业务会议和多媒体沟通等需求，以提高系统内部的交流和沟通，以提高日常工作效率。
1.2建设目标
该视频会议网络系统建成后，可以实现：
●运用网络通信与多媒体技术进行远程会议和业务培训等。
●建设高清1080P视频会议系统。
●既能够召开全系统视频会议，也可召开下属分之机构的区域性会议。
●具备视频会议直播和转播，提高会议、培训、业务交流等方面开放程度。
●充分保障用户投资，建设的系统具有充足的升级、扩容能力，随时应变用户未来的扩容需求，单台MCU最高可扩容至40方1080P接入能力。
●具有良好的系统管理性、安全性，具有全局管理平台，具有健壮的安全接入机制。
●具有良好的系统兼容性，可无缝兼容PSTN、UC等通信方式。
1.3系统建设范围
本期项目建设规模以下几大部分：
一、高清视频会议多点控制单元（MCU）：
建设可以召开全网会议的多点控制单元设备。
该设备建设于全系统网络中心节点即用户网络中心
二、主会议室型高清视频会议终端：
用户主会场的会议室，建设高清视频会议系统。
三、分会议室型高清视频会议终端：
用户分会场的会议室，建设高清视频会议系统。
四、推荐领导桌面级视频会议终端：
中高层领导桌面，建设高清视频会议系统
视频会议系统建设的目标是建立一套具备召开主会场至分会场的全网交互能力的视频会议系统，在实现视频会议的同时，可完成视频远程教学、培训以及会议讨论互动等基本需求。
同时具备极佳的视音频、数据共享等体验。
第2章系统总体设计方案
2.1视频会议功能
视频会议系统实现各个会场与主会场之间、以及各个会场之间的音视频和数据的实时交互，并可方便地进行数据处理。
中心会场和各个会场视频终端配置IP地址。
组织会议可由MCU向每个终端发起邀请，也可由每个终端向MCU进行申请，或者事先把用户加到邀请地址区里，这样会议开始时会自动进行邀请工作，无须管理员手动管理。
会议当中可以指定会议的主席方，它具有更多的会议功能，包括四分屏显示等。
视频会议支持多个会场以不同的速率加入到同一个会议中召开混速会议。
在用户视频会议网络内，视频会议系统能够实现系统内直接参与视频会议的功能。
对于用户各分会场，视频会议终端设备通过远程通讯线路接入到中心会场。
图像画面可随着发言者的切换而切换，或者由中心会会场或会议发起者进行视频和音频的控制，MCU对语音信号进行混音处理后再送往各会场。
同时，需同时传输清晰连贯的数据图像，应对内部培训、资料共享等业务需求。
因此利用该系统在网上进行交互式视频会议可以达到在同一会场召开会议的效果。
为用户与各下属分支行之间的业务会、行政会、工作会、表彰会、远程培训等多种应用提供支持。
2.2系统配置和设计原则
鉴于视频会议的发展趋势，综合视频会议特点，根据用户视频会议系统的要求，针对实地环境现状。
通过分析，对本次视频会议系统的选型遵循以下原则：
Ø先进性与适用性
系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平，设备实现高清视频会议质量；同时，系统的安装调试和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。
该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。
同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。
Ø经济性与实用性
充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。
Ø可靠性与安全性
系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。
Ø开放性
以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到整体信息通信环境的现状和技术的发展趋势，具有开放性的接口，可方便控制维护。
Ø可扩充性
系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。
并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。
例如核心MCU设备具备充足的容量升级空间，随着用户以后系统扩容，MCU只需添加相应的板卡即可实现支持容量的提升。
Ø追求最优化的系统设备配置
在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。
Ø兼容性，充分保护用户投资
系统必需具有极强的兼容性，保留并充分兼容用户现有的视频会议设备，从而充分保护用户投资。
严格符合ITU-TH.323和IEFTSIP标准，可兼容系统中业已建设的华为标清终端。
Ø提高监管力度与综合管理水平
系统设备控制需要高效率、准确及可靠。
本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，实时动态撑握使用情况。
大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。
针对用户的具体需求，将按照如下原则建设：
Ø将建设高清MCU于用户机房中心，实现全网高清视频通信
Ø新建720P高清视频会议终端，建设于大会议室。
2.3视频会议功能需求
建设的视频会议系统，需具备如下功能。
（1）、高清视频会议
用户建设的视频会议终端，支持业界领先的高清1080P视频会议效果，并且可实现真正的点对点、多点高清1080通信。
系统核心MCU设备具备接收、发送高清1080P能力。
（2）、稳定的系统
建设的系统具有极高的稳定性：
∙高清视频会议终端支持7×24小时工作。
∙MCU为电信级产品，7×24小时工作。
∙MCU产品为专用硬件架构，专用DSP，非PC、工控机、windows平台。
∙MCU为大容量产品设计。
（3）、丰富的会议召开模式
系统多种会议召开模式，支持：
∙实现用户的业务会议和调度会议
∙各会议室召开点对点和全系统高清多点会议
∙所有会议都可实现单屏、多分屏
∙高清多分屏会议中，任意会场切换至全屏显示，分辨率保持高清分辨率1080P不变。
∙可通过管理员切换改变分屏模式，也可通过终端遥控器自有选择所需观看的分屏/单屏画面，任意终端观看图像模式互不干扰。
∙MCU支持多分屏显示（20种），分屏模式种类超过50种
（4）、双流数据会议
系统支持ITU-TH.239标准，可随时召开双流会议。
∙双流分辨率支持至XGA（1024×768）
∙任意终端（支持H.239）均可发送双流
∙双流不影响MCU点数和终端高清图像质量
∙可选择任意用户笔记本桌面，以双流的方式发送至全网，而不需通过终端发送双流，可实现数据共享的全网普及和管理。
∙双流的发送可控制，保证不会出现误操作发送双流的情况。
（5）、混速、混协议、混分辨率会议
系统不仅支持高清、标清混合会议，并支持终端任意分辨率、任意带宽、任意视音频协议加入到同一会议中，从而提升系统的扩展性，充分利用网络资源。
（6）、灵活的设备部署
系统中建设高清终端和和高清MCU，
∙可随时召开全系统高清会议。
∙主会场和任意分会场可随时召开高清分组会议。
∙MCU资源分配可随时改变，适应任意会议需求，无严格系统、下属单位的物理划分。
（7）、极高的兼容性、标准性
系统必需支持ITU-T、IETF相关标准
∙视频必需支持ITU-TH.261、H.263、H.263+、H.263++、H.264
∙音频至少支持G.711、G.722、G.722.1、G.728，支持宽频音频协议例如MPEG4AAC-LD等
∙系统支持ITU-TH.323和IETFSIP标准，并且可同时使用H.323和SIP标准
（8）、强大的安全机制
系统具有强大的安全机制：
∙MCU、终端必需支持ITU-TH.235加密标准。
∙可随时召开加密、非加密终端混合会议。
∙MCU、终端产品具有完备的密码保护机制，MCU具有7级密码权限。
∙终端支持802.1X网络安全机制。
∙系统支持ITU-TH.460.18/19标准，安全穿越防火墙，提高安全等级。
（9）、系统良好的扩展性
系统具有良好的扩展性，支持：
∙MCU支持高清1080P，无需添加硬件。
∙会议室终端完全支持1080P，无需添加硬件。
∙针对用户需求，MCU和会议室终端均可选择1080P高清会议模式。
∙MCU提供和视频端口等数量的音频端口数，音频端口不占用视频端口资源。
∙MCU、终端产品可随时配合统一通信平台部署，例如MicrosoftOCS等。
2.4视频会议方案特点
2.4.1高清视频会议
（1）、高清晰度性能展现
高清（H.264,30-60帧/秒，画面上实现720P1280×720像素）的分辨率使每个与会者感受到栩栩如生，身临其境的图像效果。
音频采用MPEG-4AAC-LD，频响范围高达20KHz，支持多标准宽频音频与高分辨率数据会议。
16:
9宽屏视频输出，可视面积增加33％，更加符合人眼观赏习惯
高清HD标准，主要包括720P（1280×720P），1080i（1920×1080i），1080P（1920×1080P）三种标准。
相比传统意义的标清会议质量，高清HD720P和1080P大幅度提升标清会议质量，从下图中，可以清晰的看到4:
3标清（QCIF/CIF/4CIF）和高清（720P）之间的图像质量差别：
（2）、极致高清1080P
高清（HighDefinition）是视频通信业界目前提供的最为领先的视频体验。
高清主要分为两种标准：
720P和1080P。
TANDBERG提供业界最为领先的，也是唯一的全套1080P解决方案。
相比720P图像质量（9.5倍CIF质量），1080P图像质量（20倍CIF质量）有了大幅度的提升。
不仅仅是点对点的1080P高清视频体验，TANDBERG提供业界顶尖的1080P高清视频会议编解码器C60、C20；以及真正的高清1080PMCU：
TANDBERG4500，从而提供用户真正的全套高清1080P解决方案。
（3）、高端口容量
TANDBERGCodianUniversalPort™（通用端口技术）支持使用任意音视频编码，任意带宽，任意视频解析度及任意分屏模式接入（包括超过50种分屏模式）而不影响系统端口容量，快捷灵活的会议预约，提供合理的会议安排。
可支持4Mbps高带宽接入。
真正意义上的高清HD1080P会议应满足如下定义：
1无论单点、多点会议均可实现终端的收发高清图像。
2MCU召开多点会议，无论是单屏或多分屏会议，均必须实现MCU、终端的收发高清图像。
3多分屏高清会议中，任意小屏幕图像全屏显示，分辨率保持高清不变。
4MCU召开高清会议，MCU支持端口数不能下降。
5MCU召开加密高清会议，MCU支持端口数不能下降。
TANDBERG高清MCU具有大端口容量，极高的稳定性，在提供高清的视频体验前提下，保证了系统的稳定性、可扩容性。
（5）、每个用户最优化效果
系统针对每个用户端口而非单个会议进行独立的音视频处理，并自动与终端协商向每个用户发送独立和经优化的音视频流。
（6）、投资保障
最新的高性能架构体系，除支持目前的1080P高清视频终端的能力,还可与标清终端及下一代设备如3G、SIP和桌面视频设备无缝连接，互联互通。
（7）、标准化及高兼容性
系统全面兼容H.323、SIP和H.320系统，并在实际应用中对所有主流厂家的视频会议设备高度兼容。
另外，全系列产品需支持ITU-TH.261、H.263、H.264等视频标准,以保持对原有设备最大兼容性。
（8）、简易使用,容易管理
系统支持预约、管理和监控每一独立会议及每个用户可自主选择不同分屏模式观看会议。
视频自动应答向导支持预约及即时建立的会议。
提供XMLAPI以便和预约及管理软件整合。
2.4.2SIP协议的支持
SIP（会话发起协议），有别于传统的H.323通信协议，SIP视频通信系统可以大规模部署，并且实现和统一通信系统（UC）的无缝整合。
Ø最高呼叫速率达6Mbps
Ø可在会议中混合H.320/H.323/SIP
Ø支持主流统一通讯（UC）提供商的视频的SIP协议，如微软、北电、Avaya等，可以很好地融合到统一通讯网络
ØSIP中支持H.264
ØSIP中支持高清HD（720P/1080P）和w576p、w288p等分辨率
ØSIP中支持AAC-LD、加密、双流
2.4.3全网高标清混合会议模式
本次方案中，所建设的系统核心MCU和会议室型视频会议终端产品，全部支持高清HD1080P（1920×1080）标准。
Ø全网同时召开高清、标清混合会议。
ØMCU容量不会因为高清、标清混合而有所减少
Ø高清、标清终端均可同时显示在同一多分屏屏幕中
2.4.4数据双流会议
对于各种相关业务的文档共享需求十分必要，TANDBERG终端、MCU均严格遵循ITU-TH.239双流标准（基于TANDBERGDuoVideo标准制定），同时支持SIP协议下的双流:
BFCP，可实现完全数字信号的清晰的数据画面传输。
ØITU-TH.239标准双流协议
ØIEFTBFCP标准双流协议
ØDVI数字接口，即插即用，实时发送电脑数据图像
Ø支持双流动态或静态视频流发送、接收
Ø数据分辨率可至XGA（1024×768）
Ø终端数字DVI-I接口即插即用，实现无损的数字信号传输
2.4.5多画面动态分屏方式会议
在多点视频会议中，多分屏会议显示是必不可少的会议方式。
在本次项目中建设的MCU产品支持强大且种类丰富的多分屏模式：
Ø超过50种以上的分屏模式，所有分屏模式支持任意带宽下的4:
3或16:
9显示。
Ø用户仅通过终端的遥控器即可实现在会议过程中任意切换分屏模式，而不会影响到其他用户的显示模式。
2.4.6高保真立体声音频
本次方案建议所有终端及MCU设备，均支持MPEG-4AAC-LD20KHz宽频音频协议，实现会议CD级高保真音质，从而进一步提升会议的整体效果。
在现有国际国内标准音频协议中，MPEG-4AAC-LD音频协议能够满足真正的高品质音频处理需求，并且成为业界的高清宽频音频标准，包括微软、Nokia、Apple均以广泛应用于相关产品中。
另外，终端设备本身具备良好的噪音抑制功能，无需任何设置，自动降低外部噪音干扰的80％。
2.4.7视频会议系统的安全保证
（1）、访问控制-H.235身份认证
Ø网闸和防火墙穿越服务器均可提供H.235身份认证服务
Ø终端/MCU必须拥有合法的用户名和密码，才能注册和拥有会议功能
Ø阻止了非法用户未经允许加入会议或进行骚扰呼叫
（2）、访问控制-网络安全认证802.1X
Ø支持802.1x安全认证技术
Ø支持RADIUS认证网络
（3）、内容加密-H.235AES
Ø支持H.235v3构架下的AES加密，提供更好的安全性和兼容性
Ø点对点和多点通信，任何速率下均支持加密，对视频质量无任何影响
Ø通讯码流即使被恶意截取，也无法被破解，会议内容被充分保护
Ø设备软件均已包含AES加密，无需另外购买
2.4.8系统的高可用性、扩展性
TANDBERG提供的解决方案，提供了高可用性，主要体现在：
Ø终端、MCU产品均支持7×24小时连续工作
Ø终端、MCU产品均严格遵循ITU-T标准，具有最大的兼容性
Ø终端、MCU产品均基于全硬件平台，非PC架构，保证了系统的稳定、安全性。
Ø高清终端、MCU均支持高清720P能力。
ØMCU产品端口数恒定，不会因为实现高清、加密、高清分屏而减少端口数。
ØMCU具有极高的硬件处理能力，对任意终端都进行单独数据处理
另外，TANDBERG不仅仅局限于目前用户召开高清、标清混合会议的需求，在更多方面提供了功能的提升和扩展，从而满足用户未来需求。
ØTANDBERG全线产品支持IPv4、IPv6双协议栈，网络平滑过渡。
ØTANDBERG全线产品支持ITU-TH.460.18/19穿越防火墙标准，提供最佳的安全解决方案。
ØTANDBERG全线产品支持SIP协议，配合Microsoft、Avaya、Cisco等厂商实现无缝的统一通信（UC）解决方案。
例如，随着统一通信的普及，视频会议系统将与统一通信系统中其它部分：
语音、即时通信、邮件等系统进行无缝的整合。
在本次项目中，TANDBERG提供的解决方案，充分考虑上述要求，可与统一通信平台例如微软的OCS进行无缝的整合。
TANDBERG视频会议终端与微软OCS整合，点对点通信实景截图
TANDBERG视频会议终端与微软OCS整合，多点通信实景截图
综上，整体视频会议系统是一个完全符合国际标准，基于IP网络基础的高清视频会议系统。
它综合了各种视频会议的先进技术于一身，在现有的网络上开展多媒体应用，适合视频会议、远程业务交流、远程培训等会议应用，真正实现多网合一。
同时，本系统充分考虑了网络的扩展性，以适应系统的中长期发展。
在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能等各个方面均能适应未来多媒体应用的发展，最大限度的保护了用户的投资。
2.5视频系统部署方案
结合以往工程的设计经验，在满足用户使用要求的前提下，我们针对本项目制定了用户视频会议系统设计方案。
系统的稳定高效的运行是我们的最终目标。
针对于用户的网络结构，将视频会议系统的核心设备MCU建设在网络中心是非常重要的。
并且，采用集中式系统结构可以大大提高系统的稳定性。
而且借助MCU的强大性能和扩展能力，能够保证整个系统稳定的运行，并且可以在适当的时候进行扩容。
2.5.1系统总部网络中心
用户视频会议系统具有覆盖面广的特点。
做为全系统的核心，用户主会场的网络中心，将会建设MCU（多点控制单元），从而对全网会议进行统一管理、统一调度。
主会场网络中心建设的网络架构设备主要包括：
MCU（多点控制单元）
MCU是视频会议系统视音频交换的核心设备，也是能否实现全网高清视频通信的核心所在。
在本次项目中，我们推荐TANDBERG高清MCU4500系列。
TANDBERG4500MCU具有电信级产品的特点：
稳定性、可靠性、大容量。
本次项目中建设的TANDBERG4500MCU，配置如下：
产品名称
数量
具体配置
TANDBERG45051080P高清MCU
1
TANDBERG4505MCU×1：
（单台支持12个高清端口＋12音频端口）
上述高清MCU设备建设于主会场网络中心
2.5.2会场视频会议室
在视频会议系统中，各会场会议室建设高清视频会议终端，本着如下原则：
1.实现高清1080P（1920×1080）的图像质量，提供目前业界最佳的视频通信质量。
2.终端具备丰富的视音频输出输入接口，充分利用已有视音频输入输出设备，例如投影仪、视音频矩阵、平板显示设备等。
3.充分保证设备的可升级性和可扩展性。
4.考虑用户的实际情况，提供最具性价比的终端解决方案
在本次项目中，我们推荐TANDBERG最新一代高清视频会议终端：
TANDBERGC20。
Ø极致高清1080P（1920×1080）和720P标准
Ø小巧的外观，便于安装部署
Ø双流分辨率可至WXGA（1280×768），双路动态双流至720P
Ø同时支持H.323和SIP。
Ø20KHzCD级全双工立体声。
Ø全高清输入输出接口，包括HDMI、DVI。
本次项目中高清视频会议终端部署如下：
产品名称
数量
具体配置
TANDBERGC20
10
TANDBERGC20高清编解码器：
（含C20主机1台，1080P高清摄像机1台，桌面麦克风×1，遥控器，相应视音频、电源线缆）
第3章相关产品功能介绍
视频会议项目，具有设备数量多，规模大，覆盖面广的特点。
同时，本次项目要求从设备稳定性、技术性和易用性方面都有极高的要求。
TANDBERG公司提供符合用户的视频会议产品，从终端、MCU到网络架构设备，搭建符合需要的整体视频通信系统。
传统意义的视频会议，提供CIF（352×288VCD质量）或4CIF（702×576接近DVD质量）分辨率，但随着视音频技术的不断发展，传统4:
3电视已经逐渐淘汰，TANDBERG提供标清分辨率下的最佳通信质量。
相比传统意义的4:
3会议质量，TANDBERG提供任意带宽下的16：
9分辨率，增加33％可视面积，提升视频体验：
不仅用户的显示设备更新换代，随着网络建设的加速和视频会议技术的不断发展，高清（HD）已经成为视频会议的主流标准。
在用户视频会议项目中，根据用户实际需求，TANDBERG提供高清视频会议全线解决方案。
无论是从终端、MCU等，均可实现针对用户需求的高清、标清解决方案。
高清HD标准，主要包括720P（1280×720P），1080i（1920×1080i），1080P（1920×1080P）三种标准。
相比较传统视频会议的CIF（352×288VCD质量）分辨率，高清720P提升9.5倍CIF图像质量，而1080P提升20倍CIF图像质量。
相比传统意义的标清会议质量，高清分辨率大幅度提升会议质量，从下图中，可以清晰的看到4:
3标清（QCIF/CIF/4CIF）和高清（720P）之间的图像质量差别：
3.1高清视频会议终端：
TANDBEGRC20
TANDBERG提供丰富的高清视频会议终端解决方案。
在本次视频会议项目中，主会场视频会议室署高清视频会议终端 ：
TANDBERGC20。
1）符合ITU-T/IETF标准，良好的兼容性
TANDBERGC20完全支持ITU-T和IETF标准，同时支持H.323和SIP协议，最高呼叫带宽至6Mbps，具有业界产品中支持范围最广的视音频协议标准。
TANDBERGC20支持：
H.323/SIP：
至6Mbps（点对点）
视频编解码协议：
H.261、H.263、H.263+、H.263++、H.264
音频编解码协议：
G.711、G.722、G.722.1及20KHzCD级宽频音频协议MPEG4AAC- LD
2）提供性价比最佳的高清解决方案
TANDBERGC20外观小巧，便于安装。
小巧的机身，同时具备了与TANDBERGC系列1080P高清终端相同的通信能力，例如支持高清1080/720P，双流，加密，穿越防火墙等。
TANDBERGC20提供业界目前最为领先的高清1080P极致视频体验。
相比较传统的标清分辨率、高清720P分辨率，高清1080P提供更细致的图像细节，更清晰的图像质量。
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