网络视频会议系统设计方案

1 网络视频会议系统设计方案 第一章 视频会议概述 随着社会信息化程度的不断提高，当今企业所面临的竞争压力也断增加，采用先进的信息化手段，加快企业运作，提高竞争力，已是众多企业的当务之急。会议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。 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进行耗时、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。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，随着 定第一个 准和 频会议得到了很大的发展。视频会议作为一种先进的通信手段，已逐步被众多政府部门和跨地区企事业单位所采用。 频会议的重要意义 随着中国入世脚步声的临近，各企事业单位都面临更大的商机，同时也将面临更大的挑战。视频会议可以在多方面哦提升您的通信效率和工作效果。 节省会议旅费、时间 大量的财务数据表明政府部 门及企事业单位每年的公务差旅费都很高，而且每次开会或会面中大约 80%的时间需花费在路途中。可见视频会议的应用意味着更大金钱和时间的节约。 提高开会的效率 由于召开视频会议的费用大致与开会的时间成正比，就促使与会代表节省时间，提高办事效率。而且由于与会人员就在本地，和会议的资料、文件、实物都在身边，可以充分方便地相互交流。 增加参加会议的人员 在很多场合，参加会议的代表往往因为工作紧张或经费有限，无法参与会议。 2 而使用视频会议后，则可以解决这一矛盾，可以吸纳更多的人员参加会议。此外在利用电视会议来进行问题研究、 方案制定时，可以随时方便地增加一些与会代表，真正做到集思广益。 从以上不难看出视频会议是 90 年代才发展起来的一种多媒体通信技术 ,它之所以能够在近几年迅速发展 ,并在网络通信中占有极为重要的作用 ,是由于一、网络和数字压缩技术的飞速发展（特别是 议栈的确定），使整个会议的运营成本大大降低；二、是因为它能够给客户带来显著的效益 ,比如大大节省时间 ,减少员工出差频率 ,提高双方的联系次数 ,较快的做出决定 ,使生产成本得到大大的降低等。 对于大型政府和企事业单位，特别是如同工商等针对国家机关等单位来说，常年超负荷运 转，出差开会，已成为令人苦恼，望而却步的事。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，提高工作效率。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。我们还可以在“视频会议系统”基础之上开展远程培训、企业电子商务等延伸业务。 所以大力发展和使用视频会议这一先进工具，将给我们带来巨大的社会效益和经济效益，也可以更好的保护国家利益、人民权益。 频通讯技术的发展及趋势 随着全球步入信息化时代，人们对了解事物、交换信息的方式已经从纸、笔、书本、话音等发展到通过声光电信号等各种方式更准确、更快捷、更丰富地表达出来。在需求的推动下，多媒体计算机技术与通信技术相结合，逐渐发展成为一种新的边缘技术 多媒体通信技术。个人计算机的普及、微电子技术和多媒体技术的飞速发展、综合业务数字网的建立及宽带综合业务数字网的研究进展，都有力地推动了多媒体通信的发展。如果说 19世纪是电报的时代， 20世纪是电话的时代，那么， 21世纪将是多媒体通信的时代。 随着数字信号处理、压缩编码技术和数据传输新技 术的不断涌现，新产品层出不穷，同时出现了众多的视频会议系统，在社会性的信息交流中发挥了巨大的沟通作用。视频会议通过通信网络把两个或多个地点的多媒体会议终端连接起 3 来，在其间传送各种图像、话音和数据信号，使出席会议者有亲临现场的感觉。除了用于多点多媒体会议之外，视频会议系统还应用于远程教育、远程医疗等需要传送实时音频、视频和数据的业务。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都进行了多媒体多点会议通信系统的研究。国际电信 联盟 (成了视听多媒体通信系统国际标准的 列建议，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。 视频会议并不是一向全新的技术，早在 60 年代发达国家就开始进行视频会议的研究，早期的视频会议系统以模拟方式传输，占用很大的带宽，其代表有美国贝尔实验室研制的可视电话、英国 80年代末、 90 年代初，随着微电子、计算机、数字信号处理及图像处理技术的发展，视频会议的理论研究和实用系统研制方面也得到了迅速发展。总的说来，其发展主要经历了模 拟视频会议、数字视频会议和国际统一标准的数字视频会议三个阶段。 第一阶段：模拟视频会议 60年代始，世界发达国家开始研究模拟视频会议系统，并逐渐商用化。 60年代末期，在压缩编码技术推动下，由模拟系统转向数字系统。 80年代初期，研制出 2本和美国形成非标准的国内视频会议网。 第二阶段 :频会议 80年代中期，大规模集成电路技术飞速发展，图像编解码技术取得突破，信道费用降低，为视频会议走向实用提供了良好的发展条件。 美国 大地促进了视频会议的发展。 80 年代末至今，多媒体技术、计算机技术、通信网络技术日新月异。 现在的 成了 定了统一的视频输入输出标准、算法标准、误码校验标准及一系列互通的模式转换标准，解决了不同厂商的设备互通问题，极大地推动了视频会议的发展。 第三阶段： 频会议 90 年代中期以来，计算机互连网的飞速发展对各行各业产生了巨大而深刻的影响。基于包交换网络的多媒体通信系统逐渐成为研究人员和电信、网络及计 4 算机厂商关注的焦点之一。 程任务组（ 开发出实时传输协议（ 资源预留协议（ 与 议配合，以保证在 频会议的分类 从视频会议技术发展的历史来看，目前，视频会议系统的建立可以依据而形成两种不同的建设方案。 早期的视频会议标准，该标准完全建立在一系列视频会议专有的技术和标准之上，而 放的计算机网络通信技术基础之上，具有广阔的发展前景 。自从 1996 年 准该标准以来，视频会议的技术和市场都发生了革命性的变化。越来越多的厂家竞相投入 来越多的用户采用 术和产品构造他们自己的视频会议系统。这是通信网络技术、计算机技术和多媒体技术飞速发展和日益融合所带来的必然趋势。 而且， 能的完善性、操作的方便性、系统的可扩充性以及性能价格比等各方面，都日益显示出比 视频会议吸引人的方面在于视频会议不仅像电话会议一样可以听到高质量的声音 ,还可以看到所有会议参 加者 ,共同面对面的商讨问题、研究图纸或实物与真实的会议无异 ,使每一位与会者确有身临其境之感 ,更有利于双方交流。而且视听会议还可以同时提供文件传真、静止图文传递、电子白板共享、应用程序共享以及文件传送等一系列辅助会议服务项目。 频通讯技术的标准 视频通信技术目前较为普遍采用的是国际电信联盟的两个系列标准 面分别作一简单介绍。 列标准 议是建立在 1 等广域网技术上的，速率从 562 交换的 56路上进行电视会议的标准。自从 1990 年最早通过以后， 为广泛接受的关于 议电视的标准。 一个 系统 标准，它包含了许多关于系统 各部分的其它 5 视听电信业务中 641920s 信道的帧结构。把音频、视频、数据和控制信息复用进单个比特流的标准。 统，帧长为 10 关于建立使用 2s 以下数字信道 的视听终端间的通信系统。实际上为端到端之间的通信规程，提供用于方式命令和指示以及功能交换的标准。 脉冲编码调制。是一种音频编码方式 自适应差分脉冲编码。是另一种音频编码方式 低时延码本激励线性预测编码。又是一种音频编码方式 关于 p64s 视听业务的视频编解码标准， 一个新的可选方式 ,能提供更好的图像质量。 作为 架内的有关声像 (静止图像 )会议的相关建议 会议电视的远端摄像机控制规程。它利用 利用 准规定了 使得会议信息在通过网络时不被监视。 列标准 (仅列出与 同的标准 ) 协议是建立在开放的计算机网络技术基础之上的，使得用户能够充分利用现有的网络资源，具有广阔的发展前景。 局域网内无服务质量保障的基于分组的同步的媒体系统 标准协议 多媒体通讯中双速率音频 编码方式 使用 低速率下的视频压缩标准 准于 1996 年 6 月通过，该标准是世界上第一个也是唯一的一个多个供应商的 视会议产品可以互操作的标准 H. 323 标准描述了四个主要部分： 6 用于终端的基本技术是 频 频（用于与 通）。其它方式是可选的。使用 用 网关支持与 规电话、 的其它终 端类型、 其它网络顺利地、低时延地进行互通。 作为网络业务量控制的一种方式，门限决定允许或否定呼叫请求。 门限的判决规则由系统管理者的控制。 多点控制器和处理器利用多媒体流或多点广播协议支持多点呼叫。 用与 议兼容的 准，并计划使用各种分组交换网（ 议，包括 P 和 在使用了交换集线器和保留协议（例如 以太 企业 支持多媒体会 议，并支持 播，从而为支持 。 主要优点 网络独立性 着网络技术的发展，以及带宽管理技术的进步，基于 带宽管理 视频和音频传输对带宽要求很高，若不加以监控，会阻塞企业的网络。 够对网络中并发的 方面，这些限制保证了网络上的关键应用不会被中断，另一方面，又为网络上的其它应用保留了足够 的资源。机制（称之为自动带宽管理）能根据网络的状况 动和丢包率 网间会议 许多用户希望与远地进行视频会议。在 境中，通过直接的 至 种希望成为可能。 提供一种连接基于包交换的视频会议系统与基于电路交换（ 基于 来减少或消除协议转换 ，从而提供优化的性能。 平台及应用的独立性 括支持视频的个人计算机，专用平台以及功能齐全的产品包。 多点支持 以有也可以没有集中式的 点控制器）的支持。多点控制功能可以是分布式的，作为 互操作性 用户希望在通信时无需担心接收端的兼容性。除了保证接收端能解压信息，会议设置共同的性能的方法。标准也建 立了公共的呼叫设置和控制协议。 编解码标准 频数据流的压缩和解压建立了标准，保证来自于不同厂家的产品有共同支持的领域。它也为基于厂商特殊硬件和软件的附加特性与增强性能提供了极大的灵活性。 灵活性 一个 如说，只有音频功能的终端也能参加具有音频、视频和 /或数据功能的终端所进行的会议。而且，时与其它的 端分享声音、图象和数据。 频通讯系统原理 视 频通信首先应解决三个问题。第一是编码算法问题，在会议电视业务中，参加会议的人员是在房间内开会，其动作量很小，仅仅是嘴巴说话的动作，编码算法应根据这个特点考虑。第二是解决 三是编解码器设定了一种公共的图像格式解决了电视的 关键问题。 8 第二章 视频会议网络分析 络环境的重大意义 网络技术进入 20 世纪 90年代后期呈现出蓬勃发展的势头，在美国的信息高速公路计划的带动下，世界各国不断加大对网络通信技术的建设力度。各种各样的网络技术应运而生，并被应用到各行各业。网络建设进 入到了一个有各种结构和功能的网络共同构成的一个遍布世界各地的、结构复杂的异构网络时期。各种新的路由交换技术的提出和实施，各种不同的网络实现了前所未有的互连互通， 然而，另一方面网络技术的规范化程度还刚刚开始，工程的差异非常之大；由于宣传和管理的原因，人们对网络的认识开始变得越来越模糊。在实际的工程设计和应用中，各种网络所固有的技术和功能缺陷正在被人们忽略和淡忘，给工程设计和实施造成了极大的不便，以至于有些设计意图和设计目标不能有效实现甚至根本不能实现。 视频会议系统作为一种高端的通信服务，对运行的网络平台的可靠性、稳定性、可用性和安全性都有几位苛刻的要求，在进行视频会议系统的设计实施之前必须对运行的网络传输平台进行全面的测试、分析和改造，才能进行有效的设计和实施。 频会议系统中网络环境的典型要求 视频会议系统为用户提供实施高效的面对面的视频通讯功能，实际应用中涉及企业分支机构会议、远程研讨、远程培训、面对面电子商务等各种场合。对图像、声音的真实性、实时性和安全性具有很高的要求。另一方面，当今经济对信息的依赖程度越来越高，所以系统必须提供卓越的稳定 性和可用性。 频会议网络标准 术成熟，依靠 基于 络的带宽在网络设计初期已经确定，网络上传输的数据一般来说比较简单，用途比较单一。网络的延迟小、稳定性高。但是网络的扩展性差，如果用户以后有大规模的扩展功能的时候会线的力不从心，所以必须在系统设计的初期对 9 网络的各项性能指标进行测试和分析，并对网络上的业务进行统计分析。 带宽需求： 128频会议专用 ) 延迟： 38410 网络路由：访问控制策略和包过滤策略； 网络延迟： =8 输入 /输出 置噪声抑制器 音频输 麦克输入 (x 5 18 内置自动增益控制器 入 /输出 出 (扬声器 x 1 图像 入 (x 1 1024 点 x 768 线(x 1 4704 点 x 576 线 ( 图像 入 x 2 画中画 出 x 1 尺寸 : 1/9 (1/4角 ) 输入 /输出 准 基本速率接口 ) x 6 境 作温度 5 C 5 C 混合 工作湿度 30% 0%- 存温度 20 C 55 C 存湿度 25% 5% 源要求 源 20 V, 50/60 络协议 20 V 240 V, 50/60 功耗 , 尺寸和重量 信息处理终端 258 (W) x 54 (H) x 171 (D) 1.3 摄像机 147 (W) x 130 (H) x 138 (D) 1.1 控器 50 (W) x 24 (H) x 197 (D) 系统组成和可选配件 信息处理终端 x 1 像机单元 x 1 控器 x 1 19 像机电缆 (m) x 1 源适配器 x 1 发器 x 2 多点容量 遥控器电池 x 2 最大 6点 (终端护垫 x 2 最大 10点 ( 摄像机护罩 x 3 最大 6点 (音频线缆 (1.0 m) x 1 唇音同步 (1.5 m) x 1 手动 作手册 x 1 摄像机 (摄像机 1/4 修卡 x 1 清晰度 470 TV 460 TV 距 1 变焦 自动 /手动 光圈 角 6.6 5度 变焦倍数 光学变焦 ), 数字变焦 ) 摇动 +100 (最大 . 300 d/s) 摆动 +25 (最大 . 125 d/s) 预置位 6 信噪比 50 它 背光补偿 20 第四章 设备选型以及设备介绍 此次系统方案中，主会场及七个分会场均选用 1P 视频终端，主会场视频终端带内置 于该 需在另一套 过级联实现 8点视频会议。 1P 视频终端介绍 频会议终端 特性 新颖而功能强大的通信 方式 频会议系统是日本 司通过将最先进的 术与已在世界范围内得到验证的音 /视屏技术整和在一起，开发出的一种紧凑、时尚的两套产品。该产品提供一种新颖并且功能强大的通信方式。它是举行会议的理想工具，借助该产品，与会人员能够自由、动态地交换意见和看法，而不用考虑他们所处的地理位置相隔多么遥远。 统提供了高效的数据共享能力，这种能力使得由传统基于音频和 21 视频会议所带来的好处显著增强。另外，为了提高视频会议的声音质量，该系统还将高品质的音响性能引入视频会议的应用中，这种音响性能已经在音频会议产品市场上赢得了好评。 统为你的企业在通信方式上提供了巨大的改进，允许您与您的雇员进行简单、直接、面对面，或者是进行重要的项目决策。 数据共享能力 在进行基于音频以及视频技术的会议当中，与会者既能够共享来自个人电脑中的陈述文件，又能通过数字白板将手写的内容与大家共享。 统同时提供了 这种功能来达到这样的效果。 以 辨率实现陈述文件的共享（国际标准的双流功能） 通过连接一个可 选配 P 网络以 辨率传递给远端站点的 这样可以使您与您的视频会议参与人共享一些由应用软件创建的陈述文件，这些软件包括 的 时还能共享您电脑上的静止图像。通过两台个人电脑连接到一个 ，能够更快地完成角色的转换，按下按钮，所选电脑上的屏幕内容就能方便地 传送到其它地方。你可以在单台显示器上使用“画中画”模式，也可以在第二台显示器上使用“全屏”模式，来观看屏幕上的内容*。 *当通过其它方式连接时，其分辨率为 4 *只使用一台显示器，以“画中画”模式，可以将电脑屏幕显示在主屏幕区域上，此时视频信息在屏幕的一个小窗口中 支持数字白板功能 借助数字白板记录器 *，白板上的笔记以及图画能够进行电子转换，随后实时地传送给远端站点以便在屏幕上显示。另外，通过“快照”模式，可以抓取白板上的笔记和图画，并以 件格式进行存储，存放进 统所附的M 存储介质中。这种方式对于以后进行内容的查看以及分发格外有用。 *数字白板记录器可由其他生产厂商提供。如需咨询推荐型号，请您联系 22 灵活的安装 统由一个摄像头以及一台通信终端 (主机 )组成。这种独特的两件套设计提供了很大的灵活性来满足各种安装要求。通过与可选配的 者 像机支架进行配套使用，这种紧凑而时尚的配置使得该系统与投影仪、 板显示器 )的安装十分方便，给与会者留下深刻的影响。 宽 147毫米 *高 130毫米 *138毫米 )，重量轻仅 像机能够很容易地安装在空间紧凑的环境中。位于主机顶端的摄像头，其定位点只有很小的一块面积 (宽 258毫米 *长 171毫米 )。 杰出的音响品质 对于在会议中实现清晰、高效的交流，音响是一个不可缺少的环节。 如今又使视频会议的音响效果变得更加自然地、更加清脆。 支持专业音频系统 可选配的 程音频传送器是一种音频系统，该系统由六个放射状分布的单向麦克风以及一个全向扬声器组成。每个麦克风不断地侦测会议室中的各个声音层，然而只由负责侦测到最大声音层的麦克风向 送信号。这意味着通过最小化背景噪音来清晰地传送当前发言人的声音。扬声器系统的设计保证声音水平地向各个方向传播，为了确保会议中声音质量的清晰，与会人数应控制在 15 频编码技术 统的特点之一是采用 14 千赫频率的音频编码技术，符合 系统对于网上点对点视频会议具有优化音质性能，能够提供的带宽频率是普通音频编码技术的两倍。 卓越的视频性能 统具有符合 准的编码能力，该标准是针对网络视 23 频会议开发的，速度能够达到 2Mb/s 以及 30 帧 /秒。如果使用可选的 进行的视频会议符合 度可达到 68Kb/s。 支持记忆棒功能 统配备的记忆棒存储介质能够支持在不连接计算 机的情况下以4式显示陈述文件和数字照片。显示的图像也可以被传输到远端站点实现数据共享。另外，地址本以及系统设置都可以在记忆棒中进行保存和编辑。服务质量保证功能 当通过网络进行视频会议时，大家普遍关心如何在各种性能层面上保持画面的质量。 自适应速率控制 自适应速率控制功能可以根据网络环境的变化来改变音频 /视频数据的传输速率，进而选择最合适的图像更新速率。当网络发生堵塞时，它会自动降低视频数据的传输 速率，当网络恢复时又能将视频传输速率提高到初始值。该函数能够有助于避免图像质量下降。 自动重复请求 自动重复请求功能通过重新发送与丢失数据包相同的数据包方式来恢复已经在传输过程中丢失的数据，这些重发的数据包缓存在编码器中，这样就可以避免图像缺损。 24 统说明： 视频 压缩标准 , P传输分辨率 图像输入 11 2子， 1X 口 图像输出 2 输出（ 1x 复合输出（ 子 音频 压缩标准 6k/648k/56k/ 6446AC 48AC is in 音频输入 内置麦克风 线路电平输入 克风输入 购） 音频输出 2子 双工回声消除 2025 带云台可控（ 像机 支持高质量的带云台的可控（ 100 (N), 460TV ) f= 31 65 (00/ (25 / S/N 50 dB I/F 5P ( UT x 1 图形 分辨率 04素） 04素） 压缩方式 x 辨率 网络接口 从 56/64 768选 ),支持大多数国际 64 2持 数据 26 0,000 小时 电器标准 随机电源 2V 工作电压 120V 或 230V 工作频率 50 60作环境 工作温度 10 35 湿度 30 70 双数据流模块接口 I/F (x 5 x 1 x 1 x 1 ： 频终端 采用内嵌式操作系统，十分稳定可靠， 不会象基于 作系统的终端会受到网络中病毒的侵扰，也不会因为突然停电 27 而造成系统的瘫痪。 即开即用，操作非常简便，使用遥控器完成所有的操作配置，就可象使用家电产品一样方便。 全球目前集成度最高的视频终端，无需任何外接接口盒，连线最少。底面积仅为 香槟 /银白色特殊合金外壳，无静电干扰，散 热快。 2002 年国际获奖