视频会议系统技术方案解析

n视频会议系统技术方案2010年11月目录第1章 前言自二十世纪九十年代以来，信息技术革命正在深刻地改变传统的信息传送手段和体系。其迅速发展的速度是人类工业化进程中前所未有的。为使网络适应信息化发展的需要，新思想、新概念、新技术、新应用不断涌现。整个网络世界出现了不断思考、不断争论、不断前进的局面。视频会议技术的出现和发展，逐渐改变了人类的社会活动方式。在人类的通信中，有效性的信息55%60%依赖面对面的视觉效果，33%38%依赖于说话者的声音，只有7%依赖于内容。传统的通信工具，如电话、传真机等都无法达到面对面的沟通效果。尤其对于实时性非常强的应用，直观、临场感的多媒体交互沟通，具有重要的意义，便于应急事务的处理，便于协同会商，便于现场实时新闻的传递。此外，采用视频会议的形式既达到召开会议的目的，又避免了出差外地。从效果上来看，可以缓解交通紧张状况，节省时间和经费，有利于绿色环保和效率提升。对于一些紧急性会议，视频会议在争取时间，及时商讨决策、及时贯彻上级重要指示、及时取得重要信息等方面，都具有明显的优越性。会议繁多，交通不便是我国的国情，大力发展和使用视频会议这一先进工具，它将产生不可估量的社会效益和经济效益。在当前信息化社会，在新的历史时期如何接受挑战，利用合适的先进技术进行体制改革，完善管理机制，提高工作效率，是目前当务之急。新的环境提出新的需求，需要利用高新科学技术，以计算机、网络为辅助工具，实现高效的、全面的信息电子化，为决策者提供信息。为了适应新的挑战，提高现代化水平，及时解决和处理各种问题和重要信息，采用视频会议的解决方案是最适合不过。它不仅让参加视频会议的每一个人都仿佛坐在同一个会议室内、同一个会议桌前进行面对面的交流，还可以让与会者在开会的同时方便地处理其他日常工作，而不会陷在文山会海中。据统计全球500强中，有超过80%正在使用可视通讯这种先进高效的通讯方式。随着国内宽带网络建设的飞速发展，现代化基础通信网络在国内已经大面积普及。利用网络承载高清视频会议这种简单易行现代化高效通讯手段来增进政府机关或企事业单位的内部沟通、提高企业运作效率，已经不再是国外用户的专利。中国的用户现在集团化、分布化、甚至国际化的趋势不可逆转，同样对高效的现代化通讯手段提出了更高的要求。根据国外权威机构统计，一个用户如果在建设自己的视频会议网络后，如果充分的加以利用，完全可以在6个月内收回投资（例如，中国石油一年内使用视频系统节约经费约700万人民币）。 而且随着管理层人员对这种现代高效通讯手段的熟悉，直接的效果将是更多的会议可以更加方便、高效的召开，整个系统内部的沟通将更上一层楼。视频会议能为用户提供直接、全面的沟通交流，并能节约时间、降低成本、提高生产率，因此巨大的市场需求推动了视频会议技术的发展。国内外很多科研机构和厂商都进行了多媒体多点会议通信系统的研究，并推出了各自的视频会议系统。在研究各视频会议系统的基础上，国际电信联盟(ITU-T)形成了视听多媒体通信系统国际标准的H.320及H.323系列标准，使不同厂商的多媒体通信产品能够互通，推动了多媒体通信技术标准化的进程。为加快信息交流速度，保证信息畅通，（公司名称）(以下简称：（公司名称）)已经建立了基于宽带业务通信主干网络，在此基础上利用先进的通信传输技术，组建统一的信息传递宽带通道，连接包括7个会场内的单位，组建一个综合视频、语音和数据的高清视频会议网络，提高网络资源的利用率和办公效率，减少会务费用，增进沟通。基于宽带通信网络，建立（公司名称）与分支机构间的高清视频会议系统，能够提供语音、图像（达到720p标准）和演示的交互，从而实现覆盖本系统单位之间的远程培训等多种应用。通过高清视频会议可以加强（公司名称）对下属机构的有效控制和业务管理、实现高效办公、减少会议开支，而且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（公司名称）网络化管理提供安全、便利和快捷的技术基础。第2章 可行性分析2.1 可行性分析随着通讯技术的快速发展，通信运营商的竞争，使地面通讯线路的使用成本大幅度降低，为用户建立高带宽网络提供了先决条件；而网络技术的快速发展带来的网络设备的稳定性、易维护性、带宽可扩充性使得TCP/IP网络成为企业系统内部互联、互通，进行信息交流的一个标准模式。在现有的Intranet上构建高清视频会议系统已经成为众多视频会议系统用户的趋势。基于TCP/IP网络的高清视频会议系统除去系统本身的技术优势和应用灵活外，还扩展了TCP/IP网络的应用模式，是网络的一种增值应用，实现三网合一，提高网络使用效率，降低了用户的管理、运营成本。目前，（公司名称）已建设完成一个覆盖全国范围内的安全可靠的宽带多业务计算机广域网。该网络连接（公司名称）和所有下属机构，能够提供数据、话音、传真、图像、高清视频会议等多种业务，并能支持（公司名称）不断发展的新需要。要建设的高清视频会议系统是可行的。建成后的系统具有有良好的实时性和交互性，实现人与人之间的信息交流，使各会场之间通过视频会议设备，能够进行高清视频、音频等信息的互通，达到以更高效率的通讯传输目的，达到提高网络资源的利用率和办公效率的目的。2.2 承载网络可行性分析网络的带宽需求视频会议对网络的带宽需求为：视频带宽+IP包头开销常用的计算方法为：视频带宽1.2为网络带宽的基本需求如能满足视频带宽1.3则能更好的从网络上保证视频效果高清视频会议系统则至少需要1Mbps的带宽MCU端带宽需求 =1Mbps*7（视频点数）=7M第3章 系统组网方案描述我们此次给贵公司推荐以下的视频方案。3.1 视频网络拓扑图视频会议系统总网络拓朴图整个系统包括（公司名称）的1个主会场、6个分会场，以及为高清视频会议系统提供接入、控制和服务的控制中心。同时提供外出人员接入。视频会议的所有终端都要和多点控制单元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。多点控制器应当放置在中心点，以保证MCU到所有的终端的都有足够的带宽、使通讯质量得到保障，确保达到720p25帧高清质量。这样该视频网络系统的MCU应当放置在网络信息中心，形成以MCU为中心的星型结构。3.2 视频会议系统配置描述在充分考虑（公司名称）需求的基础上，本项目推荐配置如下：3.2.1 视频会议系统中心点配置视频会议网络系统的控制中心独立于会场，实现各会场的接入，并提供各会场语音混合、转发，图像的拼接、转发，甚至各种视音频的编码转换以及各种会议功能。控制中心一般设置在网络汇接的核心点，例如：信息中心、网络中心等便于连接、有足够带宽的位置。为整个视频会议系统提供管理、服务的系统，例如网管系统等，也应当配置在控制中心。根据要求为（公司名称）的视频会议中心点做如下配置：l POLYCOM RMX 508C壹台POLYCOM RMX 508C放置在中心点，是实现多点高清视频会议的核心汇接设备，提供8高清会场的容量，以连接所有视频会议点，并支持所属范围内的视频会议点，并提供分屏功能，同时还承担着会场切换等会议管理功能。n 一体化系统平台 高可靠性，高性能，易用n 通过Licence升级，扩展点数，利于公司以后系统无缝扩展容量n 双网口接入，可以解决不同网接入的问题n 跨平台扩展 同时支持SIP 、H.323 协议 ，实现双协议无缝互连n 超高速连接 超低系统延迟n 远程管理系统 专业集中控制平台，轻松实现远程管理n 创新的CP模式 可以在分屏会议中灵活满足各种复杂需求 ，高清、标清、纯语音客户端可自由互通n 卓越的音频体验 支持22KHz 宽频技术， 支持立体声n LPR（Lost Packet Recovery） 支持最新的POLYCOM 专利技术LPR ， 抗丢包传输能力极为出色，是目前专业机构评测的最佳解决方案。3.2.2 主会场的配置公司总部会场在会议中经常是主会场角色，主会场因为是整个视频会议的中心，显示设备具备多个，需要做分开显示，所以终端需要具备连接多个显示设备的能力；另外，大部分会议都由此会场发起，并需要将主会场的视频、声音、电脑图像同时下传至其它各分会场，要求终端很强的处理能力，所以在各会议室做设备配置如下：l POLYCOM HDX 8000视频会议高清终端设备1台POLYCOM HDX 8000 Polycom HDX 8000系列能提供极高的清晰度，使用户可以随意、自然的进行视频交流。通过HDX 8000系列内置的多方会议和内容共享功能，远程工作团队的成员就可以通过这种先进的远程呈现解决方案来快速方便地完成项目协作。高清（HD）的标准设计；HDX 8000解决方案采用了宝利通高清语音技术消除了语音的失真，同时宝利通的环绕立体声音频技术能够将房间内的声音分为左右声道，使远端的与会者直接感受到发言人的实际位置。轻松的多媒体演示对于大量的多媒体演示，Polycom HDX 8000系列使用户能够轻松展示多媒体内容和数据，以增强协作，提高用户的参与积极性。利用Polycom HDX 8000系列和Polycom独有的People On Content协作技术，演讲人可以将视频图像叠加到演讲的各种内容中，更清楚有效地解释相关的重要内容。特色：l 双高清镜头输入接口l 双显示输出l 高清双流l 内置PSTN电话接口HDX8000背板图3.2.3 分会场配置l POLYCOM HDX7000视频会议终端设备各壹台，共6台；宝利通HDX 7000系列为主流的会议电视应用环境提供高质量的、高可用性的高清会议解决方案，极大地提升了可视通信的便利性。HDX 7000 是远程教育、远程医疗、企业通信和按需协作通信应用的理想选择。增强了高清通信的协作能力系统直观的接口，使得用户能轻而易举地熟悉和使用HDX 7000。同时系统灵活的配置，使HDX 7000 系列既可以是墙挂式、也可以是自由立式安装，以最灵活的方式适应不同会议室的会议电视应用要求。内容共享的功能，HDX 7000 系列使得与会者能够方便地实现高清文件共享，如：电路图、方案设计图、多媒体的幻灯片等等。特色：l 单高清镜头输入接口l 双显示输出l 高清双流HDX8000背板图3.2.4 外出人员软件配置 l POLYCOM PVX 软件视频会议高清终端设备1台提供外出人员加入视频会议系统，外出人员随时随地可以通过PVX软件终端加入视频会议系统。Polycom PVX软件终端极佳的音频和视频清晰、亮力的H.264视频编码技术；具有CD般音质的Polycom Siren14音频编码技术；功能强大的软件应用业界性能最优秀的个人桌面视频会议软件系统，采用您的个人电脑和USB接口的摄像头在H.323和SIP标准环境下使您可以享受高达2Mbps的视频通讯。极大的灵活性安装在您笔记本电脑上的一个软件应用,您选择的摄像头，也可以是PolycomViaVideo系列的摄像头,或者不配摄像头,工作于视频单收模式。3.3 产品配置表我方在充分考虑了（公司名称）需求和应用模式后，以前文的国际标准为准绳，以前文的设计选型原则为方向，对本项目做以下推荐配置：设备所在地设备型号数量备注中心点POLYCOM RMX508C1 主会场POLYCOM HDX 8000-720P 1分会场POLYCOM HDX7000-720P6外出人员POLYCOM PVX2第4章 系统会议功能4.1 各种整体会议场景该视频会议系统可实现以下多种整体会议场景。4.1.1 系统内任意两点的会商会议以及工作汇报内容的共享观看此种会议模式中，主会场可随时呼叫任意一个分会场；呼叫后相互间立即建立点对点连接，进行交互式交流。4.1.2 基于中心点MCU的多组多点会议中心点MCU RMX 500C是一个非常强大的一体化多媒体会议平台，其各种功能提供了丰富的会议手段。多种分屏模式可选。RMX 500C可以与分会场各终端配合协调工作，由管理软件控制RMX 500C同时呼叫主会场终端和各分会场终端，快速建立起以其为中心的多点高清视频会议，进行视频、音频的多方交流，允许一方终端的视频和音频被其它终端可见可听。多种分屏可选。在会议的数量上， RMX 500C还可以同时召开多组会议，方便各方的会议需求，让视频会议系统使用效率更高效。4.1.3 外出人员加入会议外出人员可以通过PVX软件终端加入视频会议系统，参加会议。同时老板还可以通过HDX8000内置的PSTN接口，使用手机或固定电话随时随地加入会议。4.2 各种会议功能在以上的多种整体会议场景中，还有一些其它功能可以用到：4.2.1 双流功能可用于培训会议会议中可以使用双流功能播放计算机内的显示的内容（包括声音），实现对话人和讲解内容的双流传输。接收方将同时收到对方主讲人的画面声音和对方的演讲稿件内容。（双流培训功能后文会有详细介绍）4.2.2 双显仿真的应用双显仿真是视频会议系统终端的一大特点。双显仿真是在一个显示设备的两个不同视窗中同时显示远端会场图像和本地会场图像，非常适合在只有一个显示设备的会场中使用。当召开双流会议时，屏幕自动变为三个视窗，分别显示高清晰PC信号、远端会场图像、本地会场图像。模拟双显支持4:3和16:9两种显示方式，满足普通显示设备和宽屏显示设备的要求，方便用户根据会场情况选择信号的输出方式。县级支行可以考虑主要以本方式来显示会议4.2.3 智能全路混音为了增加主会场和各分会场之间的互动性，本次高清视频系统提供了混音功能。主会场可以自动将各会场的音频加入混音队列中。如果所有会场的声音同时输出，此时整个会议的秩序会变得非常混乱。MCU具备智能混音功能，根据声音电平的高低判断将其中几个分会场（数量可自定义）的声音进行混合后输出。这样，在保证会场正常秩序的前提下，保证各会场都能听到其它部分会场的声音，实时了解其它会场的反馈信息。4.2.4 终端申请发言在（公司名称）高清视频会议和远程培训中，经常会有如下的情景：当主会场进行培训教学的讲解人讲话时，其他各分会场人员有时也会有发言的请求，但是为了保证会议的秩序，在会议召开时，往往事先就将不发言的会场进行了静音，这样一来，要发言的分会场就无法说出话来。为了解决这个矛盾，POLYCOM研发的MCU支持终端在被静音的情况下通过遥控器进行申请发言，这样既保证了会议的秩序又表达了自己的发言请求。结合用户的特殊应用，往往会议中有大量需要讨论的内容，这样就要求在会议中使用双流技术，发言者将会场图像和数据通过MCU发送给各个会场收看。如果在会议中有多个会场需要分享自己的数据信息和大家进行讨论，这样一来，就需要不断的切换发言者，如果没有终端申请发言功能，就必须有一个会议控制员来操作会议管理系统。如果使用了终端申请发言功能，会议就可以不需要专人来管理操作，各个会场可以使用遥控器，结合POLYCOM MCU的自动授权发言功能，将自己切换成为发言者，再发送双路视频，从而实现轻松讨论，使会议的进行简便、高效。在会议进行中，POLYCOM MCU终端申请发言功能的逻辑是：具有会议主席权限的会场（一般是（一级机构）主会场）可以对其正在观看的会场的摄像头进行控制。当会议中非主席会场进行远程摄像头控制的操作时，我们把这种操作定义为是这个会场在向会议的主席申请发言。这样，在不影响会议秩序的情况下，会议管理员在控制台界面可以看到某个终端在申请发言的标识，并根据会议进行的实际情况做出判断是否允许这个会场进行发言。同时MCU还设计了对这种发言请求的自动授权功能，该自动授权默认为不使用，根据会议情况可以选择使用自动授权发言。这样，当某个终端进行发言申请时便可以自动成为发言者。4.2.5 中文会场名和字幕功能在（公司名称）有多个（二级机构）分会场同时参与会议时，我们如何进行区分呢？在方案中，我们选用设备全面支持中文会场名功能。POLYCOM的MCU具有中文会场名功能，可以将标注会场信息的会场名显示在与会终端的显示输出上，标识不同会场。会议字幕的字体、颜色、背景颜色、显示位置都可以根据需要进行设置，满足不同条件下的用户需求。在会议进行过程中，MCU可以根据需要添加字幕，以滚动方式进行显示。第5章 POLYCOM公司介绍Polycom, Inc（美国宝利通公司）是一家总部位于美国加州硅谷，开发、制造和销售高质量视频会议、音频会议系统的上市公司，是全球宽带视频通信解决方案的先锋。宝利通产品在财富500强公司中广泛使用，远程会议系列产品多次获得各种国际奖项，目前在全球音频、视频会议终端销售量双双居于世界第一。2002、2003、2004、2005、2006、2007、2008年度视频终端全球市场份额达到50%，同时专业电话会议终端销售份额高居全球市场份额的95%。POLYCOM（宝利通）拥有业界最多的（600余项）核心技术专利，引导着行业的发展方向。宝利通在国际电信联盟（ITU）、国际标准化组织（ISO）、互联网工程任务组（IETF）中的单项工作组里担任着主席、执笔者、委员等重要的角色。视音频通信行业中的最主流技术，如H.239、H.264、G.722.1、G.722.1 Annex C、G.719等的前身更是来源于宝利通的专利技术。宝利通自进入中国以来，在国内的视频会议设备市场上取得了骄人业绩，连续几年业务的年平均增长率保持在100以上。2002、2003、2004、2005、2006、2007、2008年连续七年视频会议系统的销售占中国市场份额的第一位。协助了政府、金融、保险、教育、能源等各行业用户在视音频通信方面的建设。统计数据显示，目前国内85%以上的国家级的视频骨干网项目都是采用宝利通的产品构建，国内85%以上的金融行业的视频会议网项目的构建都采用了宝利通的产品。5.1 全面的视频会议产品目前Polycom公司已经发展为一个提供音频终端（模拟和IP）、语音桥、视频终端、视频多点控制器、网闸系列管理软件、Web虚拟数据会议系统、会议电视成套集控系统、网络管理系统等全线的会议电视产品的厂家。Polycom正在实践着自己的诺言：“Connect，Any Way You Want” 。宝利通主要视频产品：HDX系列业界技术最领先的新一代高清视频终端产品RMX系列新一代电信级架构多媒体交互平台MCURSS 系列新一代高清录播服务系统CMA新一代融合管理应用系统QDX系列新一代高清晰视频终端产品VSX系列技术最成熟的视频协作顶级产品ViewStation系列全球占有量最大的会议室型终端DST系列极佳性价比的产品系列（包括终端、MCU及辅助设备）MGC系列技术成熟的电信级多媒体交互平台MCUPathNavigatorIP网络管理软件WebOffice实现基于IP网络的时时数据交互在产品研发上，几大系列产品都有质的飞跃，将目前视频领域的先进技术应用到所有的产品线上（包括终端和MCU），如双视频流、4CIF、HD720P、内置MCU、H.263(包括H.263+、H.263+)、H.264等。5.2 竞争优势成立于1990年的POLYCOM公司，不仅仅是视音频会议全面的供应商，更是视频会议系统整体方案服务商。POLYCOM的视频会议产品具有业界最高质量的图像及听觉效果，多项技术专利被确立为新的国际标准，确保业界技术领先地位。POLYCOM是多家视频会议国际标准委员会会员或创办者，对H.320、H.323、H.239、G.7XX等国际标准作出了卓越贡献。最新的视频编码标准H.264，标准组的主席和主要的专家均来自Polycom，Polycom在业界率先支持H.264视频编码标准，使视频图象效果有了飞跃的发展。POLYCOM拥有国际电联最多的专家，积极推动国际标准的发展。POLYCOM与MICRSOFT、NORTEL、AVAYA、CISCO、JETSTREAM、LUCENT、和 REAL NETWORKS等知名企业达成战略联盟；并与Siemens、Alcatel、NTT等著名电信运营商建立全球分销合作关系。财富500强中，POLYCOM的整体占有率高达64%。其中，IT行业高达90%。Polycom,Inc(美国宝利通公司)取得的成就举世共睹，公司目前的总市值超过30亿美元,是同类会议产品公司的10至20倍。是工业平均增长水平的4到5倍，拥有最大竞争对手5倍的设备安装量，拥有600余项业界注册专利。5.3 产品技术优势POLYCOM已经赢得了超过600余项技术专利，其中许多已经被包含在工业标准中，另外还有大量技术正在申请专利。POLYCOM的宽带音频算法Siren 7，已被ITU确立为国际标准：G.722.1。POLYCOM的14KHz（Siren 14）宽带音频处理技术，已被ITU采纳为G.722.1 Annex C宽带音频编码标准。POLYCOM的60场/秒的技术，已被ITU确立为国际标准 Annex W。POLYCOM首先在业界推出：People + Content新概念，针对不同的对象采用不同的处理方式，具有划时代的意义。该技术已经被确立为H.239国际标准。Polycom适应网络应用的独特技术PVEC差错消隐技术已经被吸收到H.264的视频编码标准中，极大地改善了图像效果。POLYCOM独特的语音定位摄像镜头，可以自动检测发言者的位置，并自动调整角度和焦距，令会议过程更加流畅。POLYCOM运用独特的视频处理技术，在最低56Kbps的带宽时即可达到30帧/秒的流畅效果。按键中文语音提示、卡通图标界面、灵活地诊断手段等等特点，易学易用成为大家模仿的对象。POLYCOM在HDX和QDX系列视频会议产品中提供了高达22KHz（Siren 22）的高清立体声音频效果，具有难以置信的音频质量，达到了真正的高保真音响效果；并且已经在2008年5月被ITU确立为G.719高清音频编码标准。POLYCOM在HDX高清视频会议产品中提供全新的PoC（图像叠加）技术。POLYCOM在HDX、QDX和VSX全系列视频终端产品中运用创新的LPR技术（丢包恢复功能），保护了视频通话的每一个环节，包括音频、视频和内容或H.239通道，免受丢包带来的影响。 宝利通创造了大量的业界第一，数不胜数：第一家具有标准全向麦克风阵列，360度拾音第一家支持14k宽带音频第一家支持立体声音质第一家支持H.264第一家支持双流（H.239）第一家端到端支持SIP协议第一家支持G.719（22KHz）高清立体声音频第一家支持PoC图像叠加技术第一家提供LPR无损丢包恢复技术第一家支持50/60场（Pro-Motion）第一家支持视频差错消隐（PVEC）第一家支持混网、混速、动态多分屏第一家支持图形化卡通图标中文界面第一家支持三显仿真第一家全程支持AES加密，安全会议目前只有Polycom的一体化解决方案才能实现：端到端的22K高清立体声音频和G.722.1 Annex C宽带音频，任何工作模式下端到端的H.264视频，跨越多个MCU的标准H.239标准高清晰双流，多点AES内嵌加密，多点混协议SIP支持。5.4 POLYCOM与国际标准用于多媒体会议的、开放的、世界性的标准，使分散的设备可以进行兼容操作。通过在领导标准方面的努力，POLYCOM把最新的技术融进标准中，使其具有灵活和面向未来的特性，并为我们的用户提供持续的互操作性。即使在公开的标准的限制范围内，不同厂商的产品之间仍然存在很多不同之处。而标准只保证基本水平的互通。大多数标准含有许多可选功能，而所提供的音视频和数据功能的质量，在很大程度上依赖于具体实现的细节。视频和音频编码标准只规定了用于解码器的规范。但是，在很大程度上是由硬件能力和软件复杂程度决定输出质量。而且在遵从标准的同时，预处理器和后处理器能改进信号质量。POLYCOM使用超过标准的技术，生产基于标准的产品，它们的性能在每一同类产品中都处于顶级水平。制定标准的过程是较缓慢的，所以技术常常走在标准的前面。POLYCOM从两个方面向用户提供最好的产品：我们的产品首先是严格遵从标准，从而保证了良好的互操作性；但是，当这些产品与支持更高的技术的系统相连时，它们则自动切换到高级模式。ITUT（国际电信联盟的电信标准化部门）是制定电信标准的最重要的国际组织。POLYCOM参与制定了许多ITU-T标准，包括：关于实时部件控制的H.224、关于远端摄像机控制的H.281、