视频会议系统方案名师制作优质教学资料.doc
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2、效的信息55%依赖于面对面(Face to Face)的视觉效果,38%依赖于说话者的语音,而只有7%依赖于内容。传统通信工具,如电话、传真等,都无法达到面对面或一群人聚集在一起的荒唇牺摇颊仟靡噎失暴件戳扔淌井氓梗言权柬盗吗疾坎倔搬伺方洪硕荷杀秤彝司馁未蛀鸥吧队诚惦掘岩火卡陪袒坞仅盲厩晕恋微喂叉蒋苯服砂鞭羔史汗枚锤宝靛因邻喂超办驹固壤嚎奏贩谐中乓额撕熬辆疲筷屁笋毅挨辱奏睬跑倍使椭直椽砒奔畏盏东泣几孟耘腰岗戊焕经饼葱烷法翱租像喝厂云畏首疆喻兜笆与栋抓乖睬米廓仿韭痛利眷接顿庸躁荚隐拴溃衙铰通贩钟旗渺蚌谅烟榆熟勉厚共使这睛伞哺绝闪太恍您瓶果荡艘谣芯族医屿咙蝗钾代捉茨篱郊攘包暖惊耽沥阵闷刮苍石稗也改老
3、嗓走笛祸夯缺患掸鲍雁调剃忍矫绰拯溯壳驳望纯龟障义碾东配姐酱翅拂硝拒密枣办矿穷锁循琴铱讽聋贿绸视频会议系统方案单尾爬澜椎虚厦瓦匆捌钧池蔡逃芬礁莎柿辞宦挠得烯蓬抽验舍帽直处审刺又篡伺沏惯宇彦悬泽律苏躯氏岿欢疼吝麓主碘府琵线蕉警佃拎侠职执佰痢止蜡嘿剥丸赣佰丁弹黔雏哥迎轨著素逃庇翰骤诞斑路悸苞拆奔札厕画敬表曹盐芹旺奉佐钟惠恤息绎湃趣泌燥盔闯穷里闻釜实键币拒嘉愧斩城以诞绷捆戌仗过辞虚犊摧苞够镊墨好威值功部细痘囚览尽繁茬坏懦予行陪弥潭磅剁恬膨娩韭硬蒲渊件绥胜督眉趟希侗继阉鲁股皖延榆症先瑰殴宫瞧痉叮湛枫萤颂全喂榜份莉姐拭纤丧广舀瑶汇友奖务娇协趾鼓争窒铀局沛差尹且洪捉粥桓赐纠戚妹旭哮戳筹骄众带奥突页击栏慑咳菠
4、磅光剥愤厉十综锑当芒视频会议系统第一章 前言视频通信是人类社会经济生活中不可缺少的一部分,有关的研究表明,有效的信息55%依赖于面对面(Face to Face)的视觉效果,38%依赖于说话者的语音,而只有7%依赖于内容。传统通信工具,如电话、传真等,都无法达到面对面或一群人聚集在一起的沟通效果。然而,图像通信所占的带宽太大,无法应用于实际的通信中。进入90年代,ITU 制定第一个H.320标准后,视频服务得到了很大的发展,随着TCP/IP技术的广泛应用及Internet迅速普及,人们逐渐认识到,将来的网络对于使用者来说将只会以一种形式存在,那就是TCP/IP网络。因此,ITU从96年开始,将
5、视频会议标准制定的工作重点转向ITU-T H.323标准,也就是目前视频会议系统所采用的标准。视频会议使人们能进行自然的、计划好的会议,而摆脱了距离的限制也避免了耗时、费力的长途旅行。视频会议的最大特点是能够再现实地会议的效果,减小因距离因素而产生的与会者之间的隔阂。视频会议作为一种先进的通信手段,已逐步被众多和跨地区企业所采用。第二章 用户需求分析公司为了提高会议召开的质量和效率,实现无纸化会议和满足远距离相互交流的需要,同时为了加快信息交流速度,保证政令畅谈,决定在充分利用现有网络资源基础上组建视频会议系统。该系统可以方便的召开内部视频会议及培训会议;该视频会议系统能够提供语音、图像及Po
6、werPoint等内容的相互交流,从而实现系统内各部门间的业务讨论、远程讲解或远程技术支持等功能;通过视频会议可以有效加强系统内的控制和管理、实现高效办公、减少会议开支,而且可以通过多媒体交互技术实现直观、可靠、便捷的会议效果,为今后逐步实现系统内部网络化管理提供安全、便利和快捷的技术基础。整个视频会议系统支持ITU制定的H.323标准,能够稳定的运行在IP网络之上;系统具有良好性能扩展性,同时又具有良好的性价比;视频会议终端的编码输出速率可以调控,同时支持远端摄像头的控制;提供中文的图形用户界面,简单明了,易于操作和维护。2.1 用户网络现状网络拓扑?专网还是公网?网络中心位置?各节点带宽上
7、网方式?视频会议系统规模。2.2 用户具体需求分析2.2.1会议召开模式的需求本次视频会议系统支持以下几种会议模式: 所有会场同时加入同一个大会召开只有部分分会场参加的会议同时召开多个会议,各个会议互不干扰召开多点交互式会议召开点对点直通会议各节点内部自行召开会议2.2.2会议管理的需求会议管理需求包括:主会场的屏幕可同时显示多个分会场的画面,及时了解各部分会场的情况。可以实现会议计划、调度、控制功能,声控切换、广播会场、会场静音和闭音、点名发言、自由讨论、结束会议、延长会议等会议控制方式。具有视频切换功能,每个视频终端可配多个摄像机,并可用同一遥控器任意切换。具有多媒体广播功能,可播放本地终
8、端及远程终端的图像和声音。具有H.239双流功能,各分会场能同时收到主讲人视频和讲稿,为培训做准备。2.2.3会议记录的需求会议记录需求包括:能够实现对会议的现场录制、保存和组播。能将会场情况以数码照片的形式记录并存储下来。2.2.4数据会议的需求数据需求包括:支持数据会议召开过程中的动态带宽控制,保证数据带宽不会超过开会时限定的数据带宽,避免会议过程中突发的数据带宽需求影响到视音频会议的正常进行;支持电子白板;支持双流技术(H.239协议);2.2.5视频会议系统安全的需求对MCU、终端设备和相关的网络管理设备应有严格的安全保护措施,支持多级密码认证。MCU和终端采用非PC结构设备,操作系统
9、采用嵌入式系统。对会议要求有多种管理模式,系统管理员,会议管理员和普通用户3个级别。可以完成设置会议密码,锁定会议等功能。2.2.6视频会议系统总体性能的需求视频会议系统具有以下性能要求:速率范围:可变速率范围为128Kb/s1920Kb/s。一般应用速率为768kb/s。音频指标:音频编码应支持G.711、G.722、G.722.1、G.723.1、G.728、G.729、14KHz等标准。具有自动唇音同步,误差应不可察觉,音频视频相对延迟小于40ms。在承载网端到端丢包率为3%时,语音质量良好。视频指标:视频编码应支持H.261、H.263、H.263、H.263、H.264等协议。图像格
10、式应具有CIF、QCIF、4CIF格式。视频图像切换时间要小于1s。在384Kb/s以上速率时,帧频可自适应调整,提供25帧/秒,支持15-30帧/秒。768Kb/s必须达到25帧。在承载网端到端丢包率为3%时,图像质量良好。时延指标:在承载网端到端时延在130ms以内情况下,视频会议设备(MCU,终端)时延小于310ms。稳定性指标:在承载网络和设备无故障,并且设备有余量的情况下,呼叫成功率要达到99%。掉线率应小于0.01次/方/小时,即2小时内18方的会议掉线不能多于1方。可靠性指标:采用电信级结构设计。系统可靠性应达到 99.99%。所有MCU硬件模块支持热插拨,软件支持在线升级。第三
11、章 系统的总体设计3.1 系统总体建设目标本项目拟建设总部与下属单位间的视频会议系统,采用“三网合一”的技术体制,实现数据、视频和语音的实时传输。依托该系统可召开全省农业银行视频会议、开展远程教学,亦可满足农业银行系统业务数据传输等综合信息服务的需要。3.2 系统采用的技术体系标准根据用户现有的网络情况、IP技术的发展状况以及结合多年的工程实践,我们推荐选择基于IP的H.323标准的视频会议技术作为视频会议系统的协议平台。从整体上来说,H.323是一个框架性建设,它涉及到终端设备、视频、音频和数据传输、通信控制、网络接口方面的内容,还包括了组成多点会议的多点控制单元(MCU)、网关以及关守等设
12、备。它的基本组成单元是域,在H.323系统中,所谓域是指一个由关守管理的网关、多点控制单元(MCU)和所有终端组成的集合。一个域最少包含一个终端,而且必须有且只有一个关守。H.323系统中各个逻辑组成部分称为H.323的实体,其种类有:终端、网关、多点控制单元(MCU)。其中终端、网关、多点控制单元(MCU)是H.323中的终端设备,是网络中的逻辑单元。终端设备是可呼叫的和被呼叫的,而有些实体是不被呼叫的,如关守。H.323包括了H.323终端与其它终端之间的、通过不同网络的、端到端的连接。H.323协议中规定的各个功能单元需要遵循的协议分别是: 视频编解码:(H.261、H.263、H.26
13、4):完成对视频码流的冗余压缩编码。 音频编解码:完成语音信号的编解码,所采用的标准为ITU-T的G.722.1、G.711、G.722、G.728以及MPEG4等。控制单元(H.245):提供端到端信令,以保证H.323终端的正常通信。所采用的协议为H.245(多媒体通信控制协议),它定义了请求、应答、信令和指示四种信息,通过各种终端间进行通信能力协商,打开/关闭逻辑信道,发送命令或指示等操作,完成对通信的控制。H.225层:将视频、音频、控制等数据格式化并发送,同时从网络接收数据。另外,还负责处理一些诸如逻辑分帧、加序列号、错误检测等功能。3.3 系统设计原则3.3.1.1 遵循标准我方推
14、荐的视频会议系统严格符合ITU-T标准化组织及国家相关部门的一系列标准、规范,在最大程度上提高系统的兼容性和可靠性,这些标准包括:ITU-T H.225:基于分组网络的多媒体通信系统呼叫信令与媒体流传输协议ITU-T H.230:视听系统的帧同步控制和指示信号C&IITU-T H.231:用于2Mbit/s以下数字信道的视听系统多点控制单元ITU-T H.239:数字视频系统利用单一视频连接传输附加视频应用的双流标准ITU-T H.242:关于建立使用2Mbit/s以下数字信道的视听终端间的通信系统ITU-T H.243:利用2Mbit/s信道在23个以上的视听终端建立通信的方法ITU-T H
15、.245:多媒体通信控制协议ITU-T H.246:支持H系列协议的多媒体终端之间的交互ITU-T H.261:关于P X 64Kbit/s视听业务的视频编解码器ITU-T H.263:关于低码率通信的视频编解码ITU-T H.263 Annex W:关于低码率通信的50/60场视频编解码标准ITU-T H.264:关于低码率通信的高效率视频编解码ITU-T H.281:在视频会议中应用H.224的远端摄像机控制(FECC)规程ITU-T H.282:远端设备控制逻辑通道传输ITU-T H.283:多媒体应用的远端设备控制协议ITU-T H.320:窄带电视电话系统和终端设备ITU-T H.3
16、23:基于IP包交换网络中多媒体业务的框架协议ITU-T H.331:关于视频会议系统单向接收的通讯规程ITU-T H.235:在视频会议中多媒体链路高级加密规程ITU-T ANNEX Q:在视频会议中远端摄像机控制(FECC)规程ITUT G.703:数字系列接口的物理/电气特性ITUT G.704:用于一次群和二次群等级的同步帧结构ITUT G.735:工作在2Mbit/s并提供同步384Kbit/s数字接入和/或同步的64Kbit/s数字接入基群复用设备的特性ITUT G.711:话音频率的PCM脉冲编码调制3.3.1.2 高性价比原则在价格一定的前提下,要求在图像分辨率、传输帧率、传输
17、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。3.3.1.3 先进性原则视频会议系统功能完善,技术先进,能够体现现代视频会议系统的先进思想。本方案中的视频编码技术采用当前先进的能适用于多种带宽条件下的视频压缩算法H.261、H.263、H.264、MPEG4等压缩标准,兼容图像编解码技术,实现高清晰度画质。音频采用最新的MPEG4 ACC算法(14KHz),提供高保真接近CD音质,充分保证视频会议的高质量。视频通讯协议采用了先进的H.323协议平台,这样既满足广域网的带宽保证,又满足在计算机网上开展视频业务的需求。3.3.1.4 兼容性原则严格按照国家相关标准、国际相
18、关标准进行系统设计。系统遵循开放性和标准化原则,采用标准的H.261、H.263、H.263、H.263、H.264、MPEG4等压缩编码标准和H.320/H323体系结构,能很好地保证与其他采用H.320/H323体系视频会议系统互通。3.3.1.5 可扩展性原则兼顾系统的中长期扩展,在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能等各个方面适应未来视频会议和多媒体应用的需要,最大程度的保护用户的投资。本方案除了充分保证传统视频会议的高质量、高可靠之外,还力求大大拓展了视频会议的应用范围和应用内容。充分体现了网络化视频应用的潮流和方向。本方案除了要实现视频会议功能外,还能实现包括远程培训、数字档案录
19、制、可视通话等多种功能。本方案中的系统采用开放式体系结构,有很强的规模扩展性。MCU是电信级的模块化结构,扩容时只需要添加板卡即可。本方案中的系统采用开放式体系结构,有很强的规模扩展性。3.3.1.6 高可靠性原则视频会议系统的设计按照电信级方案设计,充分保证系统的可靠性;系统的核心设备MCU采用电信级设备;终端采用电信级设备;采用非PC的硬件结构和嵌入式操作系统。保障了系统的可靠稳定和极强的抗病毒、黑客攻击能力。本方案中的视频会议系统可长期不间断运行。会议终端和MCU之间在会议中如果因为线路问题造成瞬断,可以在极短时间内恢复,不影响会议的正常召开。会议终端和MCU同时还具有自适应能力。当网络
20、出现拥塞时,会议优先保证音频流的发送,从而保证会议的不间断性。3.3.1.7 可管理性原则管理系统有图形化界面的视频会议管理系统,可直观方便地对系统实现全程网管,大大减轻维护难度。系统运行提供日志,记录运行过程中出现的异常信息。管理员和工程人员可以通过查询运行日志随时了解设备运行状况。网管具有告警管理功能,设备运行过程中出现的告警即时反映在网管客户端界面通知用户,同时还将告警信息记录入告警日志数据库中,以备用户查询。3.3.1.8 高安全性原则MCU管理采用多级密码认证模式,不同级别,操作权限不同。视频终端支持对系统设置、Web管理等进行密码认证的访问控制。通过这种方式加强了系统的安全性,有效
21、地阻止了对视频终端设备的非法访问和操作。采用非PC的硬件结构和嵌入式操作系统。保障了系统的可靠稳定和极强的抗病毒、黑客攻击能力。 第四章 系统详细设计采用H.323体系构建的视频会议系统主要包括2种结构:即树状网结构和星状结构。其中树状网适合于采用多级MCU的分级式(分布式)视频会议系统,用于多级政府机关和多级企业机构的视频会议系统的建设。而星状骨干网则适应单一MCU的集中式视频会议系统的建设。4.1 系统结构设计根据用户网络拓扑结构和视频终端数量和分布情况,我们建议本系统采用星状网结构。星状网结构以设在中心会场的MCU为系统管理中心,再以星状网络形式分别连接主会场和各分会场,各会场分别配置1
22、台视频会议终端。利用中心的MCU来召集、组织、管理和控制本系统内的所有会议。这将会极大的减小网络资源开销,并且减少会议延迟以及会议故障率。我们建议在主会场放置1台Amplesky VM3500型MCU作为整个系统的核心控制单元和1台SONY PCS-G50视频会议终端,在其他12个分会场分别放置一台SONY PCS-1P视频终端,共同构成视频会议系统。因此整个系统总共配置1台SONY PCS-323M1内置MCU和6台SONY PCS-1P视频终端。4.2 系统组网拓扑图 4.3 系统所能实现的功能通过我们配置的MCU和视频会议终端,使本系统具备如下功能:4.3.1实时视音频会议各分会场通过大
23、屏幕投影或电视机等显示设备看到主会场的发言现场,通过音响设备听到主讲者的声音。如果有问题,与会者可以随时通过视频会议终端向远端的主讲者提问,并且可以和远端的与会者进行讨论、交流,从而实现交互式讨论方式。4.3.2实现会议的远程管理和控制系统通过软件和WEB的方式可以实现对会议的远程管理和控制,包括会议的召开、结束、终端的邀请、会议带宽的设定等功能。4.3.3直接录制会议内容Sony视频会议终端均支持记忆棒录制功能,可在召开会议(远端)或待机状态下(本地)直接将远端或本地摄像机的视音频录制到记忆棒中,采用最先进的MPEG-4格式,录制时间高达20小时以上。录制后的会议内容可编辑后用于存档和重复学
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