高清视频会议系统技术建议书

XXX高清视讯系统技术方案建议书2020-05-31 目 录1视讯技术发展及应用需求21.1技术发展21.1.1视频31.1.2音频31.1.3组网31.2应用需求41.2.1高临场感体验41.2.2低带宽高清41.2.3良好的网络适应性41.2.4良好的易用性41.2.5稳定性和可维护性41.2.6标准开放和融合互通52XXX高清视讯系统需求分析52.1背景简介52.2网络现状分析52.3客户需求分析53XXX高清视频系统设计方案建议63.1系统设计原则63.2方案设计：高清视频会议解决方案（TE40、TE30解决方案）63.3系统组网方案配置清单73.4兼容性说明83.5解决方案技术优势和特点83.5.1全高清效果83.5.2良好网络适应性93.5.3良好易用性103.5.4安全稳定性12附录一：高清视频系统会议室布置及装修建议141 视讯技术发展及应用需求1.1 技术发展视频会议系统通过传输音频、视频和数据信息，实现了远程的实时沟通。随着高清、超高清、眼对眼、多声道音频等高临场感技术的发展，高清视频会议在各大行业得到大规模应用，提升了企业沟通效率，节省了运营成本，提高了管理成效。1.1.1 视频视频协议从H.261、H.263发展到主流的H.264协议，图像分辨率从90年代的VCD级(CIF)发展到超高清（1080P），图像帧率由30帧/秒提高到60帧/秒，使得视频会议的图像质量有了质的飞跃。图1：高清效果对比图图2：图像帧率对比图1.1.2 音频音频协议从G.711、G.722、G.728发展到宽频语音协议。宽频语音技术具有高保真、低延时、多声道等特点，给视频会议用户带来了高临场感体验。1.1.3 组网 主流的多媒体通信协议有：H.323和SIP，能够实现高清、标清、桌面视频、PC或移动视频等混合视频会议，随着通信协议的发展，视频会议的组网也越来越丰富。以下介绍一下几个主流的组网协议：n H.323: H.323系统是适合分组交换网络的开放式解决方案，采用IP线路，具有良好的兼容性和互通性。该方案具有组网更加灵活的特点，便于扩展企业内部分会场，适合会场点数多，会议业务量大的企业。n SIP: SIP是IETF在1999年提出来的一个应用控制（信令）协议，基于文本的应用层控制协议，独立于底层传输协议TCP/UDP/SCTP，用于建立、修改和终止IP网上的双方或多方多媒体会话。SIP是面向internet应用的设计，同HTTP、SMTP等internet应用协议一样，追求实现简单、开放、灵活。SIP采用文本协议，可扩展性好，通过在报文头域增加新的消息类型来支持新的业务，给厂商留下了足够的扩展空间，但其视频应有的标准有待成熟。1.2 应用需求1.2.1 高临场感体验随着视讯技术的发展，人们越来越需要有更高体验的高清视频会议系统，来满足人们日益增长的需求，比如真人大小、眼对眼，高保真、听声辨位的高临场感体验。1.2.2 低带宽高清视频会议系统对网络带宽有较高要求，为了降低企业的网络费用，需要在较低带宽下实现高清效果，降低企业的经营成本。1.2.3 良好的网络适应性IP网络存在丢包，延时，抖动等问题，需要具备良好网络适应性的视频会议系统来保证更好的与会效果，使得企业各分会场能随时随地更加流畅的沟通。1.2.4 良好的易用性为了适应企业的使用习惯，要求视频会议系统与企业现有办公系统融合，能够方便地预约会议（如outlook），支持短信和邮件会议通知，方便的一键入会，简单的会议操控，如：简洁的遥控器、人性化的UI，PAD触控等。1.2.5 稳定性和可维护性为了减少系统管理人员的运维压力，高清视频会议系统应该具备多种可靠性机制，包括管理系统的备份、MCU的控制、媒体处理、电源、网口备份，承载网络E1/IP线路备份，在主用出现故障时，系统可以自动切换到备用，实现故障的自动快速恢复。1.2.6 标准开放和融合互通为了保护客户的前期投资，高清视频会议系统应支持标准的H.320、H.323、SIP协议，可兼容主流视频会议厂家的设备，提供丰富的第三方接口与企业办公系统进行融合，能够与异构网络的视频系统（如Microsoft Lync和支持TIP协议的视频会议）融合互通。 2 XXX高清视讯系统需求分析2.1 背景简介随着XXX系统信息化建设的逐步深入，单位系统内的沟通更加频繁，而高清晰、高交互性的新型视频会议系统有助于提高沟通与互动效率，节省沟通成本，降低管理费用。为进一步提升内部会议系统的易用性和高临场感，需新建一套高清视频会议系统构建的内部会议系统，着力提升720P、1080P的极致高清视频，自然的眼对眼、全方位的声像同位、无缝的图像拼接、一键全控等方案特色功能。2.2 网络现状分析依托客户现有网络，在保障音视频效果的情况下，建议对现有网络的视音频数据进行Qos网络质量保障。2.3 客户需求分析新建高清视频会议系统应满足“分布式部署、集中式管理”的设计原则，效果要求达到业绩领先的720P图像效果、高保真立体声声音效果，管理方便，系统简单易用。华为高清视频会议系统完全满足上述要求。3 XXX高清视频系统设计方案建议3.1 系统设计原则1、先进性原则2、开放性原则3、可靠性原则4、投资最优化原则3.2 方案设计：高清视频会议解决方案（TE40、TE30解决方案）图：视讯系统建设组网图组网说明：整个系统采用IP传输网络，基于标准的H.323和SIP架构，是一个开放的系统，视频协议采用业界主流的H.264编码同时兼容H.261、H.263编码，可以为用户提供1080P、720P高清视频图像。采用VideoIntensifier、ViewProcess技术，配合最新的H.264 HP编码技术，大大提高了图像压缩比，在同样带宽下，可向用户提供更逼真、更清晰、更流畅的画面。根据用户的实际配置需求，可以提供50/60帧/秒技术，在同等带宽下，将屏幕刷新频率增加一倍，增强图像的流畅度。可以提供动高清双流，实现静态和动态的高清晰图像。通过华为高清MCU可以兼容1080P、720P、4CIF、CIF等高标清视频会议终端接入。支持最新的音频编解码协议AAC-LD/LC，该协议采用48K采样率、码率最高达96k，并且提供多声道语音支持，给实时通讯带来CD级的音质效果。系统支持H.239高清双视频流和SXGA输入/输出特性，主流支持高清效果, 辅流最高支持高清效果，用户直接通过带内的方式就可以实现全景式会议，PowerPoint演讲稿与Word演讲稿可以同步显示。视频会议分会场：在视频会议分会场部署华为分体式高清终端TE40、高清摄像头VPC600、高清全向数字麦克风VPM220，同时需要配置视频显示设备（大屏幕液晶电视、投影仪等设备）和音频扩声设备。华为高清终端TE40会议室解决方案能够实现会议室的图像、声音和辅流图像的接入编解码处理，支持业界标准H.264 720P视频编解码协议能力和AAC-LD音频编解码协议能力，实现高清晰度高流畅性的图像和高保真宽频语音效果体验。视频会议分会场：在视频会议分会场部署华为一体化终端TE30，集成高清终端、高清摄像头和全向数字麦克风于一体，支持业界标准H.264 720P视频编解码协议能力和AAC-LD音频编解码协议能力，实现高清晰度高流畅性的图像和高保真宽频语音效果体验。3.3 系统组网方案配置清单设备名称或者型号产品描述数量分会场会议室终端TE40华为高清视频会议终端，遵循H.323/ SIP协议标准；支持720P图像分辨率，支持H.239双流，最高支持双720P编解码能力，支持HP、多视、无线辅流、wifi无线接入、语音呼叫等特性。部署在主会场。每个会场1台摄像机VPC600华为1080p 50/60fps 高清摄像机，不小于12x光学变焦和12倍数字变焦，有效像素200万每个会场1台麦克风VPM220 华为全向360度麦克风，支持8kHz、16kHz、32kHz、48kHz，拾音距离6m每个会场1台分会场会议室一体化终端TE30 华为一体化高清终端，支持高清终端、摄像头、麦克风于一体，支持H.323和SIP协议框架，支持H.264和AAC-LD高清视频音频编码协议。支持2路高清视频信号输入和2路高清视频信号输出接口。支持语音识别呼叫功能和无线接入功能。每个会场1台3.4 兼容性说明华为高清视讯系统采用的ITU-T规定的视音频协议，可以兼容H.261、H.263、H.264等多种标准的图像编码格式，支持H.323、H.320、SIP等国际标准协议，高清视频终端采用高清视频标准接口-DVI高清视频接口、色差高清视频接口。系统可实现64k-8M的高清会议，可以最大限度的保护用户以前的投资。兼容性强，很好兼容XXX视频会议系统，并且能够兼容市场上宝利通等各种主流MCU、高清视频终端以及主流的标清产品，能够进行多级MCU级联且可同多品牌MCU进行级联3.5 解决方案技术优势和特点3.5.1 全高清效果全高清技术方案覆盖全系列的高清终端产品，包括高清MCU，高清视讯终端，高清摄像机，高清阵列式数字麦克风支持端到端的720P(1280720)25/30 fps （p：Progressive 即逐行扫描）和AAC-LD宽频语音音频效果。高流畅性技术方案支持端到端图像50/60帧/秒满帧率技术，相比较传统的25/30/秒帧技术，图像流畅度提高一倍，大幅度的提高图像的流畅性，能够让客户体验到极致流畅的视频效果。低带宽高清技术方案支持VME+H.264 HP低带宽压缩技术, 为客户带来超低带宽高清体验，能获得以下受益效果：利用H.264 HP编码算法，使得在视频主观质量差异不大的情况，能够较大幅度降低50%码率；利用华为VME技术，能够在解码后，获得更加清晰、更加符合人眼舒适度的视频感官效果。华为的VME+H.264 HP“双核”处理技术，端到端，有效地增强了视频质量，获得了更加清晰、更加符合人眼舒适度的感官效果。高清静态、动态双流技术方案支持系统支持标准的H.239和BFCP全动态双流和静态双流功能，可提供高清动态会场图像与超清晰PC内容（19201200）同步传送的静态双流。高保真，立体声，CD音质效果系统支持高清视频系统采用AAC-LD/ HWA-LD宽频的语音技术，语音质量有了大幅度的提高，可以到达CD音质效果。该高清视讯系统支持全方位的语音处理，采用快速自适应回声抵消（AEC）、自动增益控制（AGC）和自动噪音抑制（ANS）技术，可向用户提供清晰的全双工数字音频。采用输入音频通道独立处理技术，AudioEnhancer（语音增强）和VoiceClear（语音清脆化）等专利技术使声音听起来更加饱满和丰富。3.5.2 良好网络适应性超强抗丢包技术方案支持超强纠错3.0技术，可以确保视讯业务在现网上有着较好的QoS保证。可以在20%的网络丢包率的情况下，保障视频会议流畅进行。 智能调速方案支持智能调速技术，视频会议过程中实时统计当前的视音频丢包情况，当丢包率大于某个设定的条件时，便启动智能调速策略处理，让当前不稳定网络达到最佳的视频通话效果。华为专有IRC技术，自动侦测网络业务占用带宽变化情况，智能选择适合各种网络带宽的最佳图像分辨率，保持会议良好质量 图断线恢复方案支持采用断线恢复技术， 在实际会议中可能碰到IP网络异常中断的情况，在30秒内只要网络恢复正常，该系统的视讯终端可立即恢复会议功能，使会议继续正常进行。对于网络中断超过30秒以上，终端将退出会议，当网络恢复正常时，该系统提供特服号功能，终端通过呼叫特服号可立即回到会议中继续参加会议。对于终端异常断电等特殊情况，当供电恢复，该系统的视讯终端可自动回到会议中继续参加会议。当MCU出现断电，该系统同样可以在供电恢复后自动恢复会议，确保会议继续。3.5.3 良好易用性用户界面简约时尚系统专注于用户使用习惯，吸取业界顶级UI设计公司的优秀设计理念，开发出全新简约时尚的用户界面。整个界面具有良好的指引性和易用性，界面图标、文字索引易于理解，帮助用户在第一时间作出最正确的操作，非常简单易用。管理员和最终用户有着清晰的界线，各种业务功能能够得到最好的聚焦。与此同时，与之配套的遥控器设计美观、大方，造型优雅，按键简洁，真正做到用最少的按键诠释最丰富的功能。遥控器效果图和用户界面： 图13：Frog遥控器效果图字幕与横幅功能A、中文会场名显示华为高清视讯终端提供了中文会场名显示功能，用户可以轻松分辨出当前观看的是哪个会场。设置的字幕可以灵活地在屏幕上、下、左、右显示，更可以选择16种不同的颜色显示。还可控制在界面上显示及显示时间的设置。B、数字图片横幅功能华为高清视讯终端提供业界最强大数字字幕横幅编辑功能。用户可以方便地向远端会场发送上、中、下三个区域的横幅组合内容，并且提供区域的自动调整、自适应实景编辑、图片插入、背景透明度/颜色/字体可调、多种的字幕滚动方式如中文和英文字幕、预览等强大功能，更可以选择16种不同的颜色显示。应用强大的字幕短信功能，增强了与会各会场之间的沟通和交流，更贴近用户的使用。会议中经常需要使用字幕功能，如用于重要提示、会议通知、欢迎词等，如主席会场可现场或提前编辑好字幕，会议中可通过滚动方式或其它方式在会场中实时发送给其它会场。下面是分会场看到主会场发送滚动字幕的实际效果：多视一流功能多视一流功能就是将终端本地的多路输入进行画面的组合，然后以一路视频码流的方式将图像传送到远端，在不增加线路开销的前提下尽可能详尽的展示本端会场的各方面细节。多视的另外一个应用类似于MCU的辅流加入多画面功能，可以应用于对于不支持辅流终端的互通。可以通过本地进行多路图像的组合，以一路图像将多路信息传送到不支持辅流的会场，从而达到低端能力的会场也接收到辅流的效果。无线辅流，轻松共享数据TE系列终端内置WIFI模块，支持PC通过无线（或有线）网络轻松实现辅流的共享，省去了连接视频线缆的麻烦。无线WIFI呼叫TE系列终端内置WIFI模块，支持通过wifi连接网络实现呼叫业务的展开，简化连线，让您的视频会议轻松惬意。USB零配置使用USB配置工具，配置所需要的配置项，导出相应配置文件到USB设备中，通过插上带有配置文件的USB设备到终端，就能快速导入配置文件，从而快速使用终端的效果。真正达到无需专业人员，即可快速实现设备的安装和配置。3.5.4 安全稳定性产品成熟系统设备均采用电信级产品设计原理，均通过国家信息产业部电信设备入网许可证、3C认证以及信息产业部数据通信产品质量监督检验中心检测并取得检测报告。高清MCU产品MTBF高达10万小时，对工作条件和工作环境要求较低，具有电信级稳定性，支持7*24小时不间断运行。华为高清视讯设备通过ISO 9001 、 TL 9000 质量体系认证，以及ISO 14001 环境体系认证,保证视讯产品质量稳定。终端系统稳定系统采用的视讯终端采用一体化的硬件结构，图像的编码、解码、适配等由多个CPU在同一个主板上协同完成，而不是采用其他厂家类似的编码器、解码器、适配器混合搭建系统，稳定性极高。终端采用的是VxWork嵌入式实时操作系统，整个系统不包含文件系统和硬盘等容易改写的存储系统，因此和基于PC架构产品相比，基本不受黑客和病毒的侵扰，系统可以保证高效稳定工作。MCU设备稳定系统采用产品采用嵌入式实时操作系统，非Windows、Linux等通用系统,性能完全高于采用工控机架构系统，彻底避免病毒攻击。MCU为电信级设备, 框架插板式结构，所有插板支持热插拔,通过增加插板扩容，方便今后的接入容量扩展，减少故障点与成本。A、IP网口1+1热备份：该套系统的MCU每个单板都提供了两个互为备份的千兆网口。当工作网口的线路由于网络设备等各种原因出现通信中断的时候，系统会自动把通信线路从主用网口线路切换到备用网口线路，整个切换时候只需要3秒。B、电源1+1热备份该套系统的MCU均可配置两块电源模块，分担设备整机电力负荷的同时，每一块电源模块均可为整机满负荷配置提供充足电力，实现电源模块的双备份。C、芯片N+1热备份该套系统的MCU单板里面的芯片可以互为备份，当一个芯片出现故障无法工作的时候，系统会自动调用空闲的芯片来完成工作，对视频效果完全没有影响，使得视频会议得到了芯片级的保障。D、MCU N1热备份该套系统的MCU配合会议管理软件实现N1备份，即在某地运转一台MCU，为该视讯网络中的多台MCU提供备份，当某台MCU出现重大故障，比如电力供应完全中断，完全无法为持业务，会议管理软件判明状态后会立即将会议切换到备份MCU上，从而保证业务继续进行。高清终端稳定华为高清高清终端，具有超强的稳定性，支持7*24小时不间断工作，采用双网口设计，支持高清终端1+1热备份。多重加密在H.323组网时，华为端到端高清视讯系统支持H.235信令加密与AES媒体流加密技术，在SIP组网时，华为高清视讯系统支持TLS信令加密和SRTP媒体流加密技术，与华为公司MCU、管理平台融合，提供端到端、端到系统侧、多点会议等全网全业务信令，媒体流的加解密方案，极大的保证了会议的安全性，充分保障用户使用安全。华为高清视频会议系统也支持第三方加密机方式，支持华为Eudemon系列防火墙加密，支持华为路由器和交换机加密。附录一：高清视频系统会议室布置及装修建议视频会议室不同于普通会议室，它既是开会的场所，同时又是放置视频会议系统设备的场所，会议室内使用的摄影装置、会场的灯光以及色彩背景等对视频图像的质量影响非常大。因此会议室的内装修设计和会议室灯光系统、音响系统、显示系统等的设计和选购将直接影响视频会议的效果，从而影响到开会的效果和效率。n 会议室的布局影响画面质量的一个因素，是会场四周的景物和颜色、以及桌椅的色调。一般忌用“白色”、“黑色”之类的色调，这两种颜色对人物摄像将产生“反光”及“夺光”的不良效应。所以无论墙壁四周、桌椅均采用浅色色调较适宜，如墙壁四周米黄色、浅绿、桌椅浅咖啡色等，南方宜用冷色，北方宜用暖色。摄像背景(被摄人物背后的墙)不宜复杂，否则将增加摄像对象的信息量，不利于图像质量的提高。可以考虑在室内摆放花卉盆景等清雅物品，增加会议室整体高雅，活泼，融洽气氛，对促进会议效果很有帮助。 从观看效果来看，监视器的布局常放置在相对于与会者中心的位置，距地高度大约一米左右，人与监视器的距离大约为46倍屏幕高度。各与会者到监视器的水平视角应不大于60度。所采用的监视器屏幕的大小，应根据会议电视的数据速率，参加会议的人数，会议室的大小等几方面的因素而定。对小型会议室，只需采用29寸至34寸的监视器即可，或者大会议室中的某一局部区采用；大型会议室应以投影电视机为主，都采用背投式，可在酌情选择电视机的大小，最好将电视机置于会议室最前面正对人的地方。摄像机放置的最佳位置应与监视器的位置基本相同，扬声器的位置可放置在会议室的四角，实际中常常是挂在四周的墙上。n 会议室照度灯光照度是会议室的基本必要条件。摄像机均有自动彩色均衡电路，能够提供真正自然的色彩，从窗户射入的光（色温约5800K）比日光灯（3500K）或三基色灯（3200K）偏高，如室内有这两种光源（自然及人工光源），就会产生有蓝色投射和红色阴影区域的视频图像；另一方面是召开会议的时间是随机的，上午、下午的自然光源照度与色温均不一样。因此会议室应避免采用自然光源，而采用人工光源，所有窗户都应用深色窗帘遮挡。在使用人工光源时，应选择冷光源，诸如“三基色灯”（R、G、B）效果最佳。避免使用热光源，如高照度的碘钨灯等。会议室的照度，对于摄像区，诸如人的脸部应为500LUX，为防止脸部光线不均匀(眼部鼻子和全面下阴影)三基色灯应旋转适当的位置，这在会议电视安装时调试确定。对于监视器及投影电视机，它们周围的照度不能高于80LUX，在5080LUX之间，否则将影响观看效果。为了确保文件、图表的字迹清晰，对文件图表区域的照度应不大于700LUX。 n 会议室的音响效果为保证声绝缘与吸声效果，室内铺有地毯、天花板、四周墙壁内都装有隔音毯，窗户应采用双层玻璃，进出门应考虑隔音装置。n 桌椅要求应尽量采用舒适的椅子，以及加厚椅垫，避免与会人员经常调整坐姿而在镜头内造成不必要的动作，同时加厚的椅垫吸音系数较高可以缩短混响时间。并且椅子上不要装小脚轮，限制移动，以防止离开镜头。为了减少脸部的阴影，要求采用浅色桌椅，使光线能通过桌子反射到人的脸上，或在桌上铺上浅色桌布，建议采用浅驼色或浅青蓝色。另外，在话筒与桌子之间最好加一层软性材料，如像胶底等，以免造成敲击桌子时造成太大的响动。n 会议室的电声设计按国家标准要求，装有电声设备的厅堂必需进行建筑声学及电声设计。厅堂的音质特性是建筑声学和电声设计的综合效果，厅堂内的背景噪声高低影响语言清晰度和听音效果，一般在厅堂内最小声级的位置上，信噪S/N大于30dB，才不至于对清晰度有明显影响，信噪比提高到50dB，就可以获得高质量放声，一般厅堂内的语言电声系统的平均声压级约为70dB左右。背景噪声又是厅堂电声系统节目源的动态下限，直接影响到听众的听音效果。根据国际标准噪声评价数NR曲线，它是评价噪声烦恼和危害的参数。各类厅堂及专业用厅堂内噪声允许值以及根据我国一些厅堂实际噪声水平和设计所采用的指标多为NR40以下，为保证有足够的信噪比，要求所有厅堂内主生噪声的设备如空调，可控硅调光设备等全部开启的情况下，空场背景噪声应满足评价数小于或等于NR35。 n 会议室供电系统1、会议室供电会议电视系统的所有结点均可在一端接地的标准单相220V/50HZ的交流电下工作，其电压允许变化范