全视频会议电视系统设计方案书.docx
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全视频会议电视系统设计方案书
全视频会议电视系统
实
施
方
案
新疆中软金网网络工程有限公司
2006年6月
第一章总体设计
1.1概述
信息化是企业发展的重要机遇，信息化、网络化使企业迈上了参与国内外产业化竞争的高速公路。
在瞬息万变的市场竞争中，企业必须捕捉及时适用的信息才能果断决策，立于不败之地。
今天，许多跨较大地域范围的机构面临着会议频繁、培训较多、差旅开支大、对机构内部人员教育培训的手段单一等等问题。
一个会议的召开，往往会因许多旅途中的无效时间，降低了工作效率，无法及时解决问题。
有关的研究表明，通信的有效性55％依赖于面对面（Face-to-Face）的视觉效果、38％依赖于说话语音，视听是人们获取信息的最重要的形式，而面对面（Face-to-Face）的讨论是人类表达思想最丰富的一种方式。
因此可视化的通信是人类社会经济生活中不可缺少的一部分，所以虽然有了电话，有了邮政，人们仍要乐此不疲地出差、赴会，就是为了获得可视通信的真实环境效果。
但是，这种传统的面对面的交流是以高昂的差旅费以及大量的宝贵时间作为代价的。
“视频会议电视系统工程”，就是为满足实际工作需要，通过主会场和分会场两级会议电视系统建设，使得分会场可以通过会议电视系统“面对面”地远程与主会场远程进行交流汇报，并可通过综合视频系统随时对所属部门远程进行工作进度监控、现场调度、事故分析、培训、安全保障等项工作，随时通过该系统与下级相关人员“面对面”地沟通，掌握相关情况，及时下达指示指导工作，从而达到大幅度提高办事效率、减少差旅支出的目的。
1.2系统总体要求
1.2.1完整成熟的系统
系统设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。
1.2.2性能优秀的系统
系统是基于IP网络的，能提供多形式、多功能、全方位的服务。
1.2.3先进稳定的系统
在考虑技术先进性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时间。
1.2.4管理可用的系统
系统的可管理性体现在二个方面：
其一，作为一种基于计算机网络的应用，必须具有网络的可管理特征；其二，作为一种企业用系统，必须能够实现相应的真实企业会议模式的管理功能。
1.2.5灵活扩展的系统
为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最合理的投资，实现系统的灵活扩展和有效维护。
1.2.6安全可靠的系统
针对使用者的特殊性，要求该系统是一个安全可靠的系统，不能存在系统的后门和安全漏洞。
1.3系统功能要求
该套网络会议电视系统，要求能实现下述功能：
1.要求系统能自动根据网络速度选择音视频数据压缩比，无需人工调整即可实现高清晰流畅的音视频流传输。
2.要求系统具有静音、闭音功能，通过中心会场将所有点或个别点静音、闭音；
3.要求系统具有会议建立、会议召开、与会者呼入呼出等会议控制功能；
4.要求系统具有会议模板、断线重邀、语音激励功能；
5.要求系统能通过锁定、密码、终端身份等方式实现会议的安全管理；
6.要求系统具有目标切换功能，能够控制每一个会场的观看目标；
7.要求系统可以同时显示11个分会场的画面；
8.要求系统可以远端控制分会场摄象机的焦距和转动；
9.要求系统具有终端申请发言功能，在主会场控制台显示声音、文字等请求标志；
10.要求系统有双视频流功能，在会议进行过程中，在正常显示视频内容的同时，从任意分会场向其他会场传送多媒体内容，包拓PPT、WORD等；
11.要求系统具有会议直播功能，把发言者的会议实况广播出去，任意PC通过软件接收，并且直播内容可以加密。
12.要求系统具有会场名称标示和滚动字幕编辑传送功能；
13.要求系统具有定义和调整多画面组合功能。
14.要求系统具有会议录播功能，能对视频会议实况全程录象，且可同时录制多路音视频信号，并进行点播；
15.要求具有文件及桌面共享、电子白板、文字交流、会议分组、主席控制功能；
1.4系统设计原则
1.4.1先进性与实用性
byq-boryard协议规范实现大量的实时多媒体信息压缩解压和传输，采用目前流行的MPEG-4，部分借鉴了MPEG-7和MPEG-21理论，所采用的技术将成为国际通信界未来的主流技术，完全独立自主知识产权，具有持续发展的潜力。
1.4.2稳定可靠性
本系统所采用的全部设备均经过严格的测试，运行稳定，不会因忽然的故障而影响整个网络运行。
1.4.3开放性与兼容性
在整个系统设计过程中，考虑到多媒体技术和网络技术的多样性，所有的设备均按照国际通用的标准设计，兼容性良好。
1.4.4系统的平滑升级
充分考虑将来网络及系统功能的扩展，可方便地升级和扩充。
1.4.5可管理性
本系统的可管理性体现在二个方面：
其一，作为一种基于网络的应用，必须具有网络的可管理特征；其二，作为一种会议系统，必须能够实现相应的真实会议控制管理功能。
1.4.6良好的性价比
本系统在音视频方面所采用的底层技术均自主研制开发，具有良好的性能价格比。
1.4.7用户投资的保证
产品的一般功能升级可在原有设备上直接升级，可最大限度保障用户原有投资。
第二章系统网络方案
2.1综述
根据各地市区网络环境的现况，综合信息网建设已具备一定规模，各分会场网络与主会场相连接，可以满足主会场远程会议、培训交流、工作协调等音视频和数据通讯的需求。
分会场会议终端均分配私网IP地址，通过专线接入设在主会场的网络交换机，接入速率设置为大于512K/S-2M/S即可，MCU服务器分配私网IP地址并部署在主会场，通过RJ45网络接口接入设在主会场的网络交换机，接入速率设置为大于10M/S。
2.2接入环境要求
网络环境要求如下：
MCU部署在主会场，接入主会场网络交换机，各会场最低要求上下行2M接入主会场网络交换机。
2.3工程网络方案拓扑图
2.3.1网络方案拓扑图
第三章系统设计
在系统的方案设计上，根据会议电视系统在不同会场的环境和要求的不同，分为主会场部分和各分会场部分，其中对于中心控制设备MCU，在设计上我们将其归为主会场,属于整套会议系统的中心控制部分，而在具体设备摆放上，可以建议将其放置于网络中心机房或者直接放置于主会场的调度室。
在设计上我们根据实际的使用需求和所了解到的网络环境，确定了整个会议系统以总部为中心的布局。
基于IP多媒体会议电视系统对于网络环境的要求，要能达到会议系统本身所能标称的最好的实际运行效果，符合要求的网络环境是其最重要的因素。
作为多媒体视频通讯的标称带宽为384K，为能达到最好效果，我们建议终端使用网络带宽能达到500K-2M（BPS），在该带宽下，会议系统的图像效果具有很好的表现。
作为一套多点会议电视系统，多点控制单元（MCU）是必不可少的，MCU是整套会议电视系统的中央控制设备，MCU起着实现音频和视频的混合、切换和转发以及会议共享数据的交换等一系列控制功能，MCU的带宽的保障与否可能影响到整个会议系统的效果，所有的数据都需要经由MCU来控制管理，所以我们将MCU放置在网络状况较好的层面。
在网络环境上，整套系统通过IP宽带网络传输，基于TCP/IP层，所以对于底层的网络采用何种接入方式是透明的，只需能正常传输IP数据包，线路带宽能达到系统使用所需带宽即可正常使用，在系统的安装上只需从各地的交换机、集线器上接出网线或是直接接上终端即可使用，最大可能的方便了使用者能自行安排摆放环境的灵活性。
在终端设备的配备和选用上，也是考虑到日常会议的应用需要来设计。
在各个终端分会场的设计上则是根据所提供的环境来灵活配备，在有些分会场，会议终端有配置在会议室中，可以配备投影设备或是直接利用原有设备；而在有些分会场，终端放置的地点相对较小，可配备机柜设备，可以将显示设备、音响设备、终端设备等均放置于该机柜中，既方便摆放又操作方便。
在系统设备的配备上，我们可在各个会场的会议室配备byq-boryard会议室型会议终端，在工程接入点数上，总共配备了25台会议室终端，其中一台是配备在主会场，在MCU放置在主会场情况下，主会场网络交换机带宽应选用100M，其它个分会场应至少384K专线接入，才能正常召开或加入会议电视。
如果网络环境较为充裕（每个分会场应通过2M宽带接入），达到更清晰的图像质量、更流畅的动作。
3.1会议电视简介
“会议电视系统”（Videoconference），有时又被称为“视频会议系统”，是指两个或两个以上不同地方的个人或群体，通过传输线路及多媒体设备，将声音、影像及文件资料互相传送，达到即时且互动的沟通，以完成会议目的之系统设备。
该系统是一种典型的图像通信。
在通信的发送端，将图像和声音信号变成数字化信号，在接收端再把它重现为视觉、听觉可获取的信息，与电话会议相比，具有直观性强，信息量大等特点。
会议电视系统不仅可以听到声音，还可以看到会议参加者，共同面对商讨问题，研究图纸、实物，与真实的会议无异，使每一个与会者确有身临其境之感。
这套系统还可以同时提供文件传真、静止图文传递等一系列辅助服务项目，还可以广泛用于现场教学、现场办公、商务谈判等多种领域。
会议电视终端的作用就是将某一会议点的实时图像、语音和相关的数据信息进行采集，压缩编码，多路复用后送到传输信道。
同时将接收到的图像、语音和数据信息进行分解、解码，还原成对方会场的图像、语音和数据。
另外，会议电视终端还将本会场的会议控制信号（如申请发言，申请主席等）送到多点控制器（MCU）。
同时还要执行多点控制器对本会场的控制作用。
MCU是多点会议电视系统的关键设备，MCU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。
byq-boryard会议电视系统的MCU自带网闸功能（又称网卫）。
网闸主要具有以下功能：
1）提供会议带宽管理和会议准入控制，由于网络带宽有限，为保证会议质量，允许有限的终端加入会议。
另外，网闸又可以限制某些终端的接入带宽，尽可能允许较多终端加入会议或保证某些重要终端的接入带宽；2）目录服务：
显示当前在线终端名单，方便会议的召开。
3）与控制其它网络区域的网闸协同工作，召开网络区域之间的会议。
3.2byq-boryard会议电视系统的组成
如下所示：
3.2.1MCU
作为一套多点会议电视系统，多点控制单元（MCU）是必不可少的，超过２点以上的同时连接需要通过MCU来管理。
因为系统的一，二期工程终端总数将达到100个点，所以在MCU的配置上，我们建议选用byq-boryard的支持100点接入的嵌入式MCUbyq-boryardMCU80100，今后可方便的扩展升级为支持更多点数的MCU。
3.2.2会议电视终端
会议电视终端的作用就是将某一会议点的实时图像、语音和相关的数据信息进行采集，压缩编码，多路复用后送到传输信道。
同时将接收到的图像、语音和数据信息进行分解、解码，还原成对方会场的图像、语音和数据。
另外，会议电视终端还将本会场的会议控制信号（如申请发言，申请主席等）送到多点控制器（MCU）。
同时还要执行多点控制器对本会场的控制作用。
从产品形态上看，终端系统分为桌面式会议终端和会议室型会议终端两大类。
桌面式会议终端成本低、使用方便等特点，适合个人办公使用和召开小规模的会议，多用于分会场与会人数不多的分会场。
会议室型终端配备有高品质变焦镜头、高保真音响、大屏幕彩电或投影等外部辅助设备，加上视频的前处理/后处理器，使得画面画质更清晰、达到更好的会议效果，适合召开较大规模的会议。
在型号的选取上，选用byq-boryard嵌入式会议室型终端，其视频分辨率可达到640X480象素，远远高于Mpeg-4编解码产品，在投影机上满屏显示非常清晰，采用动态码流压缩算法以保证最低的码流，带宽从384—768K范围根据图象对象自动进行调整，图象的运动连贯性及细节清晰度都有很好的效果。
3.3协议标准
byq-boryard协议是专为在已有的局域网上运行多媒体系统而设计的。
它参考其他ITU-T标准,部分借鉴了MPEG-7和MPEG-21理论,描述了将实时的语音、图像数据传输到PC机和视频电话中所需要提供的设备和服务,能够运行于很多种通信网络，如ISDN、B-ISDN、LAN、PSTN以及ATM和Internet。
在传递大文件、多应用共享以及丰富内容的高质量图文信息时，它表现了无比的优越性和灵活性，同时它还可以和企业本身的数据应用无缝地结合起来，而无须添加额外的辅助设备，因为都是运行在TCP/TP协议之上，企业信息服务器查询、调用资料及拷贝文件。
3．4系统功能特点
byq-boryard会议电视系统是高端IP会议电视终端软件产品，是适合不同规模的大型会议室和演讲厅的最佳视频通讯方案，能够满足用户以低投入扩展系统功能的需求、提供在分组交换网络平台之上的远程音视频服务。
其面向的用户既可以是企业、机关、用户，也可以是网络运营商、业务提供商等大型用户。
byq-boryard会议电视系统软件运行可靠性、数据加密性、接入容量（100路）、图像质量、系统配置的灵活性等方面具有很好的表现，能够最大限度地满足用户的应用需求。
可广泛应用于大型实时网络会议电视、实时远程教学、实时远程会诊、以及其他很多行业的通过网络进行远程的实时音视频交流的系统。
使人们不必花费大量的时间、费用聚集到一个地方，通过网络，就能实现面对面的沟通，提高了效率。
网络时代的今天，任何需要交流和协作的时候，byq-boryard会议电视系统给您实时多媒体服务，让您享受到网络科技给您带来的新感觉。
3.4.1先进的多媒体编码、灵活的网络通信技术
基于流式（Stream）的广播技术，自编码技术使突发平均持续时间相对静默持续时间较短，多级缓冲、发送速率自适应调整机制，消除马赛克，采用TCP及网络无冲突技术，保证数据通畅无阻地在网上传输。
3.4.2全实时音视频传输：
视频和语音延迟低于200ms。
3.4.3完备的会议控制功能
完备的会议功能，和现实生活中的会议模式相同，包拓静音闭音、会议模板、断线重邀、安全管理、语音激励、目标切换、终端申请发言、双视频流、会议直播、多种字幕、多画面轮询等。
主席功能，会议主席能够对整个会议拥有控制权，可以强制授予和取消用户发言权和数据控制权。
3.4.4先进的实时多通道混音技术：
利用实时混音机制实现全双工音频通信，所有与会者可以听到多个发言者的声音，这样会议进行更流畅，无须等待话筒的释放及控制权的取得，符合实际会议习惯要求。
并具备交互式功能，参加会议各方均有发言权。
3.4.5多视频功能
所有参会者可以任选11位参会者的视频观看，并可随意放大，实现真正多方视频会议，而不是点对点的可视电话。
会场画面支持全屏幕显示，采用独有的高效率流传输（StreamingTransport）图象平滑放大算法。
对网络资源的动态分配可以大大提高资源利用率。
3.4.6支持代理服务器及防火墙
可被动穿越企业中使用最普遍的NAT防火墙，无需任何特殊配置；对其他特殊类型防火墙仅需打开相应端口。
适应了各种复杂的网络环境，贴近绝大多数用户的需求。
3.4.7方便灵活的会议管理
会议——管理系统基于Web，界面友好，管理员通过轻松登录网页，即可实现会议及用户管理。
3.4.8纯软件压缩的设计思路
采用纯软件压缩，利用自编码技术设计和开发了高效能的压缩软件、高效的网络音视频解决方案，有效的节约系统成本。
该系统的软件采用了国际领先的自编码技术、具有极高的可靠性，安全性和稳定性，软件可根据网络条件进行视频帧率等参数的自适应调整。
客户无需昂贵的专用硬件终端设备，在普通PC上即可实现视频会议。
同时客户端软件只需一个可执行文件（2M大小左右），随时可从网上下载并直接运行，为绿色软件。
3.4.9支持多会议室
视频交换机可同时承载不同带宽、不同参会人数的多个虚拟会议室，各会议室列表可见，但会议室之间相互数据保密。
可自行设定会议室名称。
3.4.10系统容量
通过服务器集群技术，系统规模可以不断扩大，满足大规模企业和电信运营商规模化的需求
3.4.11视频会议客户端软件的可移动性：
采用自编码视频服务器解析技术，无论在世界任何地区只要将视频传输系统接入具备Internet宽带接入能力的计算机即可建立视频服务器，进行视频服务。
只需输入所希望访问的服务器号码、具备相应的访问权限。
即可进行视频通话！
3.4.12数据的保密：
采用最先进的密钥交换和管理系统；视频、语音、数据采用自编码方式加密。
3.4.13文本讨论—即时消息：
即时消息的价值在于现场参与，在一些用户中即时消息已经成为非常流行的通讯方式。
它既支持一对一，也支持成组的文本聊天。
即时消息方案正向协作领域发展，与文本、音频和视频形成超媒体通讯。
3.4.14信息传输与会议控制相分离：
信息传输与会议控制相分离，当视频会议平台进行时，采用Web方式可以平滑过渡不会影响用户接口，同时使得会议控制的管理和维护更加方便。
3.4.15按需桥接：
按需桥接能简单明了地在视频进行时加入与会者。
使用者可以点击连接按钮，并选择人名加入会议。
按需桥接能在一个会议中随时加入一个额外的参会者。
新的参会者不打扰原来进行中的会议便可加入其中。
其它的多数系统都要在断开原有会议后，再由每个人重新播叫进入MCU才重新开始会议。
3.4.16会议标示：
会议的组织者、参与者都能简单辨别谁是交互式的参会者，谁是只能单向观看的使用者。
新近参加者同样在视频窗口即可实现。
3.4.17画面分辨率：
网络带宽得以保证的情况下主画面可以提供25帧每秒的播放速度，真彩色的播放质量，DVD级分辨率。
支持电视墙、大屏幕显示。
3.4.18完全符合现有的网络标准 ：
使用标准的端到端的可靠TCP协议，在主机间实现高可靠性的包交换传输协议。
对下层服务没有多少要求，它在并不可靠的网络上实现面向连接的可靠的传送数据，流式图像处理，软件动态补偿。
3.4.19友好的界面应用软件、操作方便：
我们定制了易于操作、外观和谐的软件界面、易于操作的可随意移动式窗口，使软件操作更加简单易懂。
3.4.20可缩放的视频视窗 ：
主视频窗口在画质减低很小的情况下可放大至全屏幕，可以方便用户观看，方便用户对具体细节进行进一步察看。
3.4.21高清晰的声音采样：
声音采样率64KB/s，高于普通的声音音质超过电话级。
3.4.22支持电子白板：
可执行白板共享（多人协同操作）在协同浏览方面，提供各种画笔工具功能。
3.4.23支持文件可见共享：
系统支持文档和文件的上传，所有与会者均可见，提高协同工作效率，上传的文件，系统管理员具有完善的管理功能。
向上旋转
3.4.24摄象机云台远程控制：
3.4.25快照录像功能
利用会议系统提供的会议录像功能，可以根据需要录制会议过程。
能方便再现会议全过程，实现自动的无纸会议记录。
3.4.26主席控制模式和自由控制模式
中心会场和各分会场可以在各自地点共同召开会议电视,能同屏显示异地和本地视频。
在主席控制模式下，主会场能任意切换锁定选择某分会场画面。
自由控制模式下各会场能根据自身需要同屏选看其他画面。
3.5产品性能指标
本系统采用集中式会议模式：
用户终端将媒体流通过单播方式传送到会议服务器MCU，会议服务器再将媒体流通过多播传送到参加会议的各个终端。
用户可以采用标准会议专用或普通AV输出摄象机，也可是任意一款USB摄像头（建议使用罗技产品），在512Kb/s以上的连接速率下（上传和下载均为512Kbps）主画面提供近似于DVD质量的画质（分辨率512X384、640X480和768X512可选，每秒25帧），次要画面显示质量174X144分辨率的清晰图像；视频与语音同步一致；像面谈一样的场景，同屏可显示单画面-11画面，每一个画面都可以全屏高清晰显示,可在数秒内通达全球范围内的用户，与近百名用户进行会谈。
支持DSL/LAN/DDN等多种接入方式。
3.6产品优势
3.6.1产品技术优势
由于本系统核心技术都是自主开发，图象压缩比达到2000：
1，已达到世界先进水平。
在图像分辨率、传输帧率、传输延时、唇形同步以及会议功能等综合性能指标上均达到国际同类产品的先进水平。
3.6.2价格优势
价格与其它国外产品相比主要设备仅相当1/3。
3.6.3售后服务优势
具有完善的售后服务队伍和服务体系，优选硬件环境高可靠性，可大大降低售后服务的发生率。
而在产品升级服务上，产品具有远程更新升级性能，因而对于所售产品的升级保证成了byq-boryard提高市场竞争力的有效手段。
3.7设备选型及说明
3.7.1嵌入式多点控制单元（MCU）
多点控制单元MCU（MultipointControlUnit），是多点会议电视的汇接中心，多点会议电视通过MCU来实现音频和视频的混合与切换以及会议共享数据的交换,byq-boryardMCU-80100为标准2U机架式产品，可以方便的放置于网络设备室。
3.7.1.1系统参数
Ø完全符合TCP/IP技术标准
Ø最多支持32路终端接入
Ø同时可进行8个独立会议
3.7.1.2网络参数
Ø内置10M/1000M自适应网络接口
Ø低带宽用户支持，每用户带宽上载500K下载1M，可达25F/S
Ø支持DHCP
3.7.1.3视频编解码byq-boryard
3.7.1.4音频编解码byq-boryard
3.7.1.5功能
Ø支持会议控制
Ø支持会议密码保护
Ø支持单画面、多画面模式切换，根据语音能量有选择的进行混音
Ø主席控制和轮巡二种会议切换模式
Ø会议邀请，支持终端会议邀请
3.7.1.6物理特性
Ø外型尺寸：
1U机架式
Ø工作电压：
110~250伏，50HZ
Ø耗电：
小于300VA
Ø工作温度：
0°C~40°C
Ø相对湿度：
15%-80%
Ø网络接口：
RJ45
3.7.1.7MCU80100产品标准配置：
MCU-80100标准配置
类别
序号
型号
数量
1
byq-boryard80100主机
支持100点接入、8组内部独立会议
1
2
MCU管理软件
1
3
使用手册
1
3.7.2byq-boryard嵌入式会议室终端
3.7.2.1系统参数
Ø支持点对点呼叫
Ø支持多点会议，与H.323MCU互操作良好
3.7.2.2网络参数
Ø10M/100M自适应网络接口
Ø带宽128Kbps-768Kbps，并可以根据实际带宽自动进行适应调整
Ø支持DHCP
Ø支持跨路由器工作
3.7.2.3视频参数
Ø视频最高达到CIF格式25帧/秒或30帧/秒编解码，平均15帧/秒；
Ø支持单画面（CIF，4CIF）、多画面（QCIF5画面）
Ø会议录像、回放、删除
Ø视频输出：
2路VGA，1路S端子
Ø视频输入制式PAL/NTSC，输出PAL/NTSC
3.7.2.4音频参数
Ø音量控制，静音和哑音功能
Ø2路声源选择（linein和麦克）
3.7.2.5数据功能
Ø文字交流、文件传输与共享、电子白板功能
3.7.2.6管理功能
Ø可远程在MCU上创建新会议
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