视高协同视频会议系统-技术白皮书.doc

视高协同视频会议系统视高协同视频会议系统 技术白皮书技术白皮书 深圳市视高科技发展有限公司深圳市视高科技发展有限公司 一 产品概述一 产品概述 4 二 产品界面二 产品界面 7 三 基本功能三 基本功能 11 1 占用带宽低 占用带宽低 11 2 系统资源占用低 系统资源占用低 12 3 音频增益 音频增益 12 4 回音抑制和噪声消除 回音抑制和噪声消除 12 5 多级管理 多级管理 12 6 主席控制权限 主席控制权限 12 7 功能强大的电子白板 功能强大的电子白板 13 8 独一无二的缩略图显示 独一无二的缩略图显示 13 9 文档共享浏览 文档共享浏览 13 10 共享浏览 共享浏览 13 11 会议回放功能 会议回放功能 13 12 多窗口视频显示 多窗口视频显示 13 13 支持视频服务器集联 支持视频服务器集联 14 13 支持视频服务器分布 支持视频服务器分布 14 14 支持千人以上的视频会议室 支持千人以上的视频会议室 14 15 多人混音功能 多人混音功能 14 16 视频的多分辨率选择 视频的多分辨率选择 14 17 支持多会议室 支持多会议室 14 18 数据传输可靠 数据传输可靠 14 四 技术创新四 技术创新 15 1 分布式智能协同框架模型 分布式智能协同框架模型 15 2 实时多媒体组通信的支撑环境 实时多媒体组通信的支撑环境 15 3 跨网关群组通信支持体系 跨网关群组通信支持体系 16 五 五 与硬件视频会议系统的比较与硬件视频会议系统的比较 16 六 功能特点六 功能特点 17 七 网络拓扑图七 网络拓扑图 18 八 八 关键技术介绍关键技术介绍 20 1 视频编码 视频编码 MPEG4 视频编码技术视频编码技术 20 2 音频编码 音频编码 GSM6 10 音频编码技术音频编码技术 20 1 国际电信联盟 G 系列典型语音压缩标准的参数比较 20 2 GSM6 10 压缩后的语音质量 21 3 服务器端四路混音 21 3 宽带占用低 宽带占用低 21 4 服务器集联技术 服务器集联技术 22 5 服务器分布技术 服务器分布技术 22 6 防火墙及 防火墙及 NAT 22 一 产品概述一 产品概述 计算机 网络技术高速发展的今天 传统的通讯方式如电话 传真等无法达到 面对 面 的沟通效果 不能满足人们日益增长的交流需求 视频会议系统是支持人们远距离进 行实时信息交流 开展协同工作的应用系统 视频会议系统实时传输视频与音频信息 使 协作成员可以远距离进行直观 真实的视音频交流 另一方面 利用多媒体技术的支持 视频会议系统可以帮助使用者对工作中各种信息进行处理 如共享数据 共享应用程序等 从而构造出一个多人共享的工作空间 视频会议系统是一种现代化的办公系统 它可以把不同地点任一会场实时的现场场景 和语音互连起来 同时向与会者提供分享听觉和视觉的空间 使各方入会用户有 面对面 交谈的感觉 随着社会的发展 视频会议的应用越来越广泛 同时对其视频音频质量 数 据共享 灵活性以及易用性 可靠性和易管理性的要求也越来越严格 在如今的经济时代 企业必须寻求一种利用更少的资源来完成更多任务的策略 其实 降低出差开支 减少出差时间和降低由于出差带来的危险性并不是使用视频会议系统的唯 一原因 由于视频会议允许用户在可视的情况下交换信息 因而它几乎能够应用于任何情 况下 提高通信的质量和效率 无论是用于传达产品介绍 销售活动 员工培训 管理信 息还是增强分散地的协作计划 视频会议都日益成为一种能带来竞争优势的实用工具 许多大型企业为了满足自身的远程通信需求 通过采购硬件视频会议系统 满足了部 分需求 使远程会议得以成为现实 但是这些大型硬件设备造价昂贵 使用条件苛刻 网 络要求高 使绝大多数中小企业忘而却步 因此视频会议系统一直被认为是一种奢侈的技 术 许多企业希望能够得到一种更为便宜和便捷的视频会议产品或服务 能够提供多种功 能 使他们的远程办公和远程全功能会议得以实现 随着新技术的推广 这种要求将更容 易得到实现 并开始越来越广泛的应用 随着计算机硬件技术和网络技术的发展 一方面基于 IP 网络的视频会议系统有了速度 更快 运行更稳定的系统及网络平台 现在用户可以选择网络的带宽从原来的 64K 发展到 1M 甚至更高 另一方面从设备购置 系统运行等方面 用户的负担已经大幅度降低 使 得视频通信逐渐走下神坛 其用途将会越来越多 企业用它进行远程产品展示 远程技术 支持 远程招聘 大众用它来同自己远方的亲戚朋友交流沟通 学校利用它来进行远程教 学 医院用它来实现远程会诊 远程手术指导 交流 证券金融业利用它进行在线股评 大盘分析 军队利用它来高效率地指挥部队 获得一线情报 可以断言更多的应用还会 不断涌现 使用面会越来越广阔 国内视频会议系统应用情况如图 1 所示 资料来源 赛迪资讯 46 6 33 2 8 7 7 9 3 6 政府办公 商业应用 远程教育 远程医疗 其它 图 1 目前 视频会议系统市场的发展日趋多元化 随着用户群的不断增加 整个视频会议 市场规模的日益扩大 在需求方面 已经由最初的政府和邮电 电信行业用户发展到司法 银行 证券 保险 教育 医疗 税务等各行各业 而视频会议系统的应用范围更加广泛 已由最初简单的政府会议发展到包括企业会议 远程医疗 远程教学和培训 远程监控 军事指挥 电信运营等多种形式 因此视频会议系统是利用各种通信网络 在多点之间进行实时双向视频 音频 数据 通信的多媒体通用交流平台 会议 医疗 教学等等是在这个平台上所实现的诸多应用 协同视频会议系统正是这样一个满足用户不同需求的视频会议系统 网络视频会议全面启动网络视频会议全面启动 近几年来 视频会议越来越多的应用在人们的沟通和交流中 它既能够高效合理的利 用时间 提高工作效率 又大大节省了出差费用 减少了旅途奔波之苦 与传统的硬件视 频会议系统相比较 软件视频会议可以利用现有的网络环境和计算机设备 并能够提供不 逊色于硬件系统的音视频质量和更为丰富的数据协作功能 同时 物美价廉的系统投资和 灵活方便的接入应用模式也是软件视频会议产品非常引人关注的优势 许多有远见的机构 对视频会议的兴趣已经由硬件解决方案转向了应用灵活 成本低廉的软件视频会议解决方 案 客观上讲 随着越来越廉价的宽带接入的普及 视频会议由 硬 到 软 是必然的 进化历程 一直以来有三个主要的因素影响了软件视频会议的发展 首先是计算机 CPU 的处理能 力 由于音视频编解码需要很强的运算处理能力 因此在 Intel 的奔腾处理器推出之前的 PC 无法满足音视频编解码的运算要求 这也是为什么硬件视频会议长期存在的一个原因 其次是通讯网络的带宽和价格 高质量的视频数据的传输需要一定的带宽 因此宽带网络 的不普及和高使用成本大大限制了视频会议业务的应用 第三是人们的使用习惯 与传统 的硬件视频会议相比 软件系统需要人们了解对电脑的基本操作知识 很明显的 随着科 技的飞速发展和及计算机与互联网的广泛应用 影响软件视频会议发展的几个因素均已突 破 软件视频会议快速发展所需的技术基础都已经成熟 据国际著名的通信研究机构 Wainhouse Reasearch 预测 未来全球硬件视频会议设备销售的增长约为 18 而软件视频 会议的增长将达到 144 很明显后者将是未来的发展趋势 2003 年的非典是一次突如其来的灾难 对我们国家的经济发展和人们正常生活都有不 同程度的影响 但同样 SARS 引爆了沟通的革命 非接触 的概念迅速诞生 远程会议 网 络沟通 电子政务 电子商务的重要性和必要性也被越来越多的人所认识和重视 视频会 议作为其中重要的组成部分和通讯应用核心 更被提到了非常迫切的日程安排上 从非典 所带来的影响看 视频会议的建设也需要 防患于未然 一方面需要真正的重视起来 实 施起来 另一方面 系统建设也需要有更好的前瞻性 通过更多的技术实现来满足人们现 实需求和潜在可能 从技术发展前景和满足现实应用的角度来看 软件视频会议系统已经成为企业 政府 及电信运营机构多媒体平台构建的核心部分 需要满足用户对于网络通讯的多种需求 随时随地的沟通需求 随时强调的是用户沟通的便捷性和实时性 能在有沟通需 求时以最快的速度获得沟通渠道 而随地强调的是接入的多样性和网络的适应性 即满足用户 能上网即能进行视频会议 的最普遍要求 物美价廉的构建成本 系统的建设成本是系统决策者需要考虑的一个方面 如何 以最合理的成本构建一个适用的系统 这其中一方面要考虑现有投资和未来扩展 另一方面也要考虑的已有设备的利旧 软件视频会议系统可以利用用户现有网络 和机器设备 通过配备一些必要的外设就能够满足绝大多数沟通需要 在成本节 约上其成效是显而易见的 规模化的应用需求 传统的硬件视频会议几个点的并发量 和系统建设成本有关 无法满足规模化的应用需求 让更多的使用者真正感受到视频会议系统带来的便 利和效率是系统规划的一个重要思想 而这种规模化应用需求正是非软件视频会 议系统莫属 多方位的功能需求 随着计算机和网络的不断普及 企业用户 政府机关用户及 个人用户对计算机的利用越来越频繁 越来越重要 因此 工作协同交流也日益 增加 因此单纯的音视频交流已不能满足用户之间的实际沟通需求 对数据协作 的要求越来越多 如文档共享 协同浏览 电子白板 应用共享等 提供给用户 音频 视频 数据三位一体的功能成为一个趋势 系统的一体化需求 视频会议系统作为电子政务和电子商务的一个重要部分 需 要提供与电子政务其余系统 如 OA 的结合能力 使视频会议系统嵌入在整体 应用之中 为用户提供统一的信息交互平台 对于电信运营机构而言 也需要提 供一个统一的运营平台 以及与现有和将来可能业务的在前台应用及后台管理方 面的有机结合 此外 从目前的发展来看 各企业 政府机关等用户在网络规划过程中越来越重视网 络的安全性和防火墙建设 这既反映了随着用户的不断成熟而对自身网络安全问题的日趋 重视 同时也是在目前网上各种病毒 黑客泛滥的实际情况下不得已而为之的一种保护措 施 防火墙的部署和网络安全策略的规划已经成为企业网和政务网建设中所需要重点考虑 的一个内容 因此 作为网络应用的一个典型代表 对于防火墙的适应性和穿透能力是软 件视频会议产品的一项重要指标 也是诸多用户做出采购计划之前应充分考虑的一个方面 二 产品界面二 产品界面 会议默认界面 4 方视频界面 9 方视频界面 16 方视频界面 6 分频全屏界面 13 分屏全屏界面 25 分屏全屏 三 基本功能三 基本功能 1 1 占用带宽低 占用带宽低 视高科技视频会议采用了先进的音 视频编码技术 占用带宽非常的低 以下是各 种情况下占用带宽的列表 图像分辨率图像分辨率图像帧数图像帧数所占带宽所占带宽 4 6 50K 60K 6 15 60K 128K QCIF 176 144 15 30 128K 300K 8 10 150K SIF 320 240 10 25 150K 300K VGA 640 480 25 1 兆 在同样低带宽的网络环境下比其他软件的音视频效果更流畅 同步 2 2 系统资源占用低 系统资源占用低 客户端计算机和服务器计算机无需高配置 普通配置就可以胜任视高视频会议系统 的正常运行 这样也保证了您在使用视高视频会议系统时候更加稳定 不会出现系统崩 溃或程序崩溃等现象 3 3 音频增益 音频增益 在视高视频会议软件中可以随意增益自己的麦克声音 提供了增益 6db 30db 中五 个等级的增益 4 4 回音抑制和噪声消除 回音抑制和噪声消除 视高视频会议系统中应用了自主研发的回音抑制和噪声消除技术 即便在大型会场 内使用视高视频会议系统也会有清晰的效果 5 5 多级管理 多级管理 视高视频会议系统提供了多级的管理员权限管理会议 6 6 主席控制权限 主席控制权限 支持 主席对整个会议有绝对控制权限 包括各种发言 控制 视频显示权限等 并可锁定会议和将人员请出会议等 7 7 功能强大的电子白板 功能强大的电子白板 电子白板的操作有 30 于种之多 其中包括截屏 放大缩小等等 电子白板可以多人 进行控制 也可以锁定白板只有自己可以控制 提供了保存成 BMP 格式的文件和 KWB 格式的文件 专门为视频会议中电子白板定制的文件格式 的功能 而且所有的在电子 白板上的操作都可以保存在服务器上 不管您什么时间参加会议都能看到白板上的完整 的绘制过程 8 8 独一无二的缩略图显示 独一无二的缩略图显示 在电子白板中还提供了缩略图显示的功能 您只要点击缩略图显示按钮在白板的右 边就会显示出当前白板上所有页面的缩略图 9 9 文档共享浏览 文档共享浏览 视高科技视频会议的文档共享是集成在电子白板的页面上的 在通过电子白板上的 打开按钮您可以打开任何的文档文件和图片文件比如 Word Excel PDF JPG PowerPoint TXT BMP JPG 等等 而且在打开的共享文 档中您也可以对其任何的页面做绘制操作 比如 标注 画线 文字输入等等 也就是 说您在电子白板上能做的操作在共享的文档中一样可以操作 1010 共享浏览 共享浏览 您可以通过共享浏览引导与会者浏览网页 1111 会议回放功能 会议回放功能 在会议的进行中您可以对会议进行录制 以便以后进行会议回放 您可以录制会议 的全过程其中包括白板的绘制过程 文字交流和语音交流等等 1212 多窗口视频显示 多窗口视频显示 视高科技视频会议系统提供了基本模式 4 个小视频 4 分屏 9 分屏 16 分屏 25 分屏 4 6 9 13 分屏全屏等多种显示模式 其中您可以把任何一个视频窗口放大甚至 全屏显示 如果您想看谁的视频只要在与会人员列表中点击一下他的名字即可 1313 支持视频服务器集联 支持视频服务器集联 视高科技视频会议系统支持多个服务器集联 有了服务器集联技术提高了会议室的 带宽也提高了视频会议的质量 1313 支持视频服务器分布 支持视频服务器分布 如果您需要同时参加同一个视频会议的人数很多 这个时候一台服务器的带宽是远远不够 的 但是我们可以给您提供一套支持视频服务器分布的解决方案 让多台服务器来分担同 一个会议室所用的带宽 如下图 三个局域网分别有一个分布服务器作为局域网的视频服 务器 在进行会议的时候连接在分布服务器的终端用户不需要到公网上的视频会议服务器 请求数据而直接从局域网的分布服务器上下载数据即可 这样大大减少了带宽的占用 1414 支持千人以上的视频会议室 支持千人以上的视频会议室 有了视频服务器集联 视频服务器分布技术 视高科技视频会议系统每个会议室最 多支持千人以上同时开会 1515 多人混音功能 多人混音功能 视高科技视频会议系统支持四路混音 所有与会者可以同时听到多人发言 保证了 会议进行更流畅 1616 视频的多分辨率选择 视频的多分辨率选择 在会议室里 用户可以将任何一个与会者的视频进行放大 其中支持的分辨率有 176 144 320 240 352 288 640 480 也可以把视频窗口放大到全屏 1717 支持多会议室 支持多会议室 一台服务器可以支持多个会议室同时进行 1818 数据传输可靠 数据传输可靠 无论是音 视频还是数据的传输视高科技视频会议系统都采用了符合最新国际标准 的 256 位高强度加密技术 所以您在使用视高科技视频会议系统时无论传输任何数据都 是非常安全的 四 技术创新四 技术创新 视高可视协同办公系统是一个全新概念的计算机协同工作系统 糅合了多媒体音视频 协同工具 工作流协同工具 文档编辑协同工具等 同时系统也应用了 CSCW Computer Supported Cooperative Work 系统的最新理论成果 采用了最新的多协同工具集成的平台 模式和分布式计算框架结构 拥有良好的适用性和可扩展性 从而使系统走在了协同工作 系统应用发展的最前沿 视高可视协同办公系统有别于过去传统的计算机协同工作系统 是在新的多媒体网络环境下对新型计算机协同工作系统模式的一次探索和实践 系统中有 着许多不同于过去协同工作系统的特征 其中一部分甚至是视高可视协同办公系统的独创 性设计 1 1 分布式智能协同框架模型 分布式智能协同框架模型 系统拥有良好的分布式 智能化 协同式的框架模型 该模型基于各种并行处理算法 采用并行推理和执行技术 使系统的各个子系统不仅能同步地并行工作 还能进行异步并 工作流管理工作流管理协同文档编辑协同文档编辑群组调度管理群组调度管理其他协同应用其他协同应用 行处理 可以按数据驱动或要求的驱动方式实现分布在各处理器上各子系统之间的通信和 同步 成功解决了分布式应用中的容错问题 通讯问题 同步问题以及控制问题 而且可 以动态的配置和扩充服务器组 提高系统的整体容量 处理效率和可靠性 在服务器采用 分布式架构的同时 客户端也采用分布式计算设计 极大地降低服务器负担 提高单位服 务器的承载容量 使系统能够支持大规模的协同工作 2 2 实时多媒体组通信的支撑环境 实时多媒体组通信的支撑环境 在高性能协同工作支撑环境中 视高可视协同办公系统引入多媒体多点传输 资源管 理 连接控制等功能模块 重点解决了具有服务质量 QOS 保证的多媒体组通信 使系统 真正支持分布式同步交互中的多媒体实时传输 其中资源管理部件负责监控和分配本地和 全局的各种物理资源 如缓冲管理 多媒体设备管理 网络带宽的分配等等 多媒体传输 部件用来完成单个媒体数据的传输以及多个媒体数据的同步传输 多点呼叫 连接控制部 件主要完成多点连接的建立和拆除功能 以及含有多个同步连接的呼叫的建立和拆除功能 3 3 跨网关群组通信支持体系 跨网关群组通信支持体系 跨网关群组通信支持体系结构可分为三层 跨网关通信层 该层采用跨网关路由协议 解决 NAT 防火墙的穿越问题 在各种复杂网络情况下 能自适应调整最优穿越算法 自 动搜索同一局域网或者不同局域网之间的最优通信路由 实现跨网关通信 可靠传输子层 通过通信群组各方的重发机制 缓存机制实现可靠的群组通信和有序的群组通信 这里的 有序不仅要考虑同一发方数据在各收方的接收顺序 在某些应用中还要考虑多个发方的数 据在接收群组各成员的总体接收顺序 协同应用层 提供面向各种协同应用的不同通信服 用户服务器 用户服务器 用户服务器 视频会议 服务器 数据中转 服务器 重定向 服务器 协同应用扩展服务器 工作流管理协同文档编辑群组调度管理其他协同应用 互联网 务 如音频和视频信息传送 RTP 文件传输数据的可靠数据传送等 这些群组通信支持对于可视协同办公应用系统的广泛使用是十分重要的 只有建立了广泛 的群组通信支持 才能使以它为通信基础的应用系统能推广使用 五 五 与硬件视频会议系统的比较与硬件视频会议系统的比较 功能描述功能描述测试环境描述测试环境描述视高协同视频会议视高协同视频会议 硬件视频系统硬件视频系统 PolyCom Sony 1 路音视频的带宽 的占用 视频分辨率 320 240 15 帧 120Kbps380Kbps 视频编码MPEG4MPEG4 音频编码G723 1G723 1 服务器负载并发 用户数量 P4 3G 1G 内存 100 兆独享带宽 500 人300 人 协同办公功能有强大的协同办公功能无 点对点音视频通 讯 有无 Voip 功能有有 低带宽下的应用最低 56K最低 380K 界面界面简洁 易用操作复杂 客户端系统占用迅驰 1 7 512 内存 打 开四路音视频 25 企业即时通讯功 能 有无 数据加密机制256 位加密256 位加密 传输协议支持 H 323 sip 自主开发协议H 323 会议录制有无 需要增加硬盘录像机 电子白板操作30 余种无 需要填加硬件电子白板 价格 昂贵 文件共享有无 文档共享有无 桌面 程序共享有无 会场应用可以可以 桌面应用可以可以 会场应用所需硬 件 电脑主机 视高客户端软件 摄像机 麦克 投影仪或电视 音箱 标准硬件视频会议设备 价格昂贵 摄像机 麦克 投影仪或电视 音箱 桌面应用所需硬 件 摄像头 耳麦 电脑主机标准硬件视频会议设备 六 功能特点六 功能特点 功能项目视高视频会议系统 语音增益支持 可以随意手动调节 噪音抑制支持 恶劣环境下语音质量具有独立开发的网络纠错功能和丢包算法 保持语音的连贯性 多人操作电子白板 支持 30 余种操作 同时支持文件修改保存 多电子白板切换支持 可打印文档的共享支持 媒体文件共享不支持 本月底升级的新版中会提供这个功能 电子举手支持 会议议程支持 可以随时查看会议的信息和会议时间 电子投票不支持 文档预先上传支持 网络文件管理支持 桌面共享与应用共享支持 文字交流支持 文件传输支持 可以支持一对一和一对多的传送 协同浏览支持 基于 WEB 的远程管理支持 多级管理权限支持 主席控制权限 支持 主席对整个会议有绝对控制权限 包括各种发言 控制 视频显示权限等 并可锁定会 议和将人员请出会议等 网络可控利用缺乏统一的管理和利用策略 基本处于极力占用的状态 视频同步 支持 参会用户可以保持与主席视频保持同步 或者主席看多路视频 其它参会用户只能看到 主席指定同步的某一路或某几路视频 桌面布局同步支持 可以保证参会用户的桌面和主席保持一直 便于会议操作 分组会议功能支持语音私聊 但在功能设置方面和可控性方面比较散乱 与协同办公系统的无缝结合支持 二者为统一平台 应用方便统一 在线感知支持 在线呼叫支持 状态设置支持 群组管理支持 即时会议支持 七 网络拓扑图七 网络拓扑图 企业部署视高协同视频会议系统 政府和事业部门部署视高协同视频会议系统 八 八 关键技术介绍关键技术介绍 1 1 视频编码 视频编码 MPEG4 MPEG4 视频编码技术视频编码技术 MPEG4 视频压缩技术是一套强大的视频压缩 解压缩算法 他可以使您即便在 56K 带 宽上也完全可以实现视频通讯 MPEG4 支持的视频格式 160 120 320 240 640 480 视高会议系统利用了 MPEG4 视频压缩算法 可以使您在普通的 ADSL 512K 带宽上进行视频会议 2 2 音频编码 音频编码 GSM6 10 GSM6 10 音频编码技术音频编码技术 1 国际电信联盟 G 系列典型语音压缩标准的参数比较 算法类型码率 kbit s 算法延时 ms G 711 A Law Law 640 G 722SB ADPCM64 56 480 G 723 1MP MLQ ACELP6 3 5 337 5 G 726ADPCM16 24 32 400 G 727Embedded ADPCM16 24 32 400 G 728LD CELP16 2 G 729CS ACELP815 GSM6 1013 2 GSM6 10 压缩后的语音质量 在国际标准中 统一使用 MOS Mean Opinion Score 方法来评价语音压缩后的质量 在 MOS 方法中 电话语音质量的标准定为 4 分 这就是说 如果一种算法将语音压缩后 MOS 值能达到 4 分 就说明其语音质量和电话质量等同 用户无法分辨出其中的区别 GSM 6 10 是欧洲电信标准化组织为第一代 GSM 制定的语音压缩编码标准 采用 RPL LTP 算法 压缩后的一路话音数码率为 13Kbps MOS 分为 3 6 数法较为简单 运算量 较小 而语音质量接近 32Kbps 的 ADPCM ITU G 712 一片 TMS320C542 可同时对 8 路语音进行编码 3 服务器端多路混音