视频会议方案(VCS)

XXXX视频会议系统技术建设方案XXXXX有限公司2011年12月目 录第1章 方案优势和重点介绍11.稳定可靠性高12.系统兼容性好13.方便易用的会商模式24.易于部署的“穿墙”方案25.统一管理，高效维护26.功能强大的核心MCU37.业内顶级的桌面高清终端38.统一完备的解决方案39.与软交换系统的无缝融合4第2章 视频会议技术介绍52.1 视频会议发展52.2 高清技术72.3 双流技术102.4 SIP技术132.4.1 SIP 背景132.4.2 SIP 协议的构成132.4.3 SIP 协议的优势142.4.4 SIP 业务功能142.4.5 SIP 应用的前景152.5 视频通讯系统的必要组成部分16第3章 用户需求分析183.1 项目背景183.2 建设目标183.3 建设范围19第4章 方案设计204.1 设计原则204.2 产品选型建议214.2.1 通讯设备总体选型原则214.2.2 终端选型原则224.2.3 核心通讯平台产品原则234.3 系统架构及拓扑图264.4 控制中心配置274.4.1 MCU 5300274.4.2 呼叫控制中心VCS394.4.3 视频会议管理平台TMS444.5 视频会议终端534.5.1 主会场C60534.5.2 分会场C4061第5章 会议应用模式675.1 会场型会议模式及特点675.2 会商型会议系统685.2.1 会商型系统灵活的组网（Multiway技术）685.2.2 会商型系统的管理70 -ii-第1章 方案优势和重点介绍1. 稳定可靠性高稳定可靠性是本次XX远程呈现和高清视频会议项目考察的重点，我们在方案建议中从系统自身的健壮性，多重冗余备份机制，售后服务等多重方面来确保系统安全可靠。本次项目建设的思科网真和高清视频系统，具备在规定条件和时间内完成用户所要求的功能的能力，能长期稳定的工作；结构简单，可靠性高；对工作条件和工作环境要求较低；系统启动快，系统掉电后再来电或网络传输中断后再恢复正常，系统恢复工作迅速；具有双机热备份及双系统同时运行等功能，会议中如果因为任何线路或节点故障，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。当网络出现拥塞时，终端会议优先保证音频流的发送，从而保证会议的不间断性；TMS管理系统具备各种级别的诊断及故障提示功能，便于诊断、维护。可靠性、稳定性是用户重点考虑的一个方面。思科GK,MCU及终端采用嵌入式专用操作系统，具备强大的抗病毒、抗攻击能力，无病毒风险，支持36524小时可靠运行。2. 系统兼容性好本次项目建设的不只是单纯的全高清视频会议系统，而是一套多媒体协作通讯的平台。所以，兼容性将是本次项目重点考察的指标。本次建设的思科所有设备都支持H323/SIP双协议栈标准，能兼容所有支持H323和SIP标准的设备。包括Ploycom、Radvision、Sony、华三、华为等。兼容性将不仅体现在兼容其它视频厂商设备上，还体现在可以融合其它通讯平台，如即时通讯平台（OCS，RTX等），电话语音系统（Cisco IPT，Avaya PBX等），邮件系统（Outlook，Lotus等），网真系统，数据会议系统（Webex，Meeting Place等），监控系统。并且通过思科通讯服务器VCS强大的统一通讯融合技术，无论系统是以H323、SIP、TIP任何协议接入，都可以进行协议互相转换，从协议和信令上实现正真的互通。在管理平台上，我们建设的思科统一管理服务器TMS不仅能管理Cisco品牌的所有终端、MCU、录播等设备，而且还能支持Polycom、Radvision、Sony等其它品牌终端管理。3. 方便易用的会商模式会商应用作为灵活的会议组织及应用模式，需要产品具有随时组织多点呼叫的能力，同时由于会议是以会商形式为主，所以整个会议没有专人的操控。思科公司独有的Multiway技术，可以帮助XXXX普通用户随时发起多点呼叫，通过会场终端的独立操作，将希望入会的与会者逐一呼入会中，而无需专门的管理员进行会议发起和操控。Multiway多点组会的会议体验，已经在部分电力行业用户中得到应用，并且经过了长期稳定的运行，用户均认为该技术操作简便易学易用，并且是一种多设备之间的统一通讯模型，可以充分利用现有的资源。4. 易于部署的“穿墙”方案思科认识到，用户在实现多媒体通讯的同时更注重应用的安全性，因此，思科一直倡导安全易用的应用解决方案，并且将此项技术进行推广，这就是ITU的H.460穿越防火墙技术。该技术是专门为防火墙两侧视频会议系统互通，而设计的一种穿越技术及应用模式，该技术可以自动穿越用户网内的防火墙，并且只让视频会议应用通过而其他业务不受任何影响。如果只是通过简单的IPsec VPN方式实现防火墙穿越，这样会对系统的网络架构及应用带来许多问题，例如：XXXX内部有多道防火墙，简单的IPsec VPN方式只是理论上可行，真正在施工及部署上会牵扯到多部门原有的设备，配置及协议端口要大量放开，一定会导致安全隐患。又例如：IPsec对原有OA系统应用的影响、VPN隧道对视频会议质量的影响。而思科公司仔细研读了招标文件，并且结合XXXX实际的网络环境及需求，配置了多台防火墙穿越服务器，实事求是地解决XXXX内部和外部穿越防火墙的视频协作通讯需求。5. 统一管理，高效维护思科公司一直倡导统一通讯、统一管理的概念，无论推出每款产品均需要考虑内部互通及统一管理的问题。TMS产品在行业内推出已经10年，设计之初就是为了解决全系列设备的管理问题，实现统一管理的解决方案。本次项目对管监控平台的功能提出较高的要求，不但要实现完全的互通，同时要实现全面的管理，不能只管理部分终端或者MCU，思科TMS系统能对此次XXXX招标所涉及到的远程呈现、会场型、会商型、桌面终端、软件终端、GK/SIP服务器、防火墙穿越服务器、录播服务器等通讯设备进行统一管理，以实现管理人员队系统的集中高效维护，从而保障系统的可用性及易用性。TMS系统不仅可以管理所有思科通讯产品，还可以管理其他厂商通讯设备。6. 功能强大的核心MCU 思科MSE 8000系列MCU产品采用全编全解技术，支持任意会议模式下的分屏、混速、加密等功能，并且没有任何并发会议数量及分屏、混速数量上的限制，远远超出本次招标的技术要求。能够适应用户各种实际使用场景的需求，在产品功能上对用户的实际使用没有任何限制。例如，总部和各分子公司的核心MCU,可以支持同时召开无限组数的高清1080p 20分屏会议，以满足用户同时召开多组会场型，会商型会议。另外，核心MCU还具备兼容从QCIF到全高清1080p所有能力的终端加入同一个会议的能力，而且可以动态4倍提升标清会场或低速接入的会场的图像质量的能力。7. 业内顶级的桌面高清终端此次XXXX项目中，我公司配置了业内顶级的桌面1080P高清终端EX90/EX60产品，该产品采用完全一体化设计，超薄机体、外形美观大方，采用触摸屏控制方式，时尚且方便，并且支持实物投影功能，方便领导批阅文件。另外，本次项目我们配备了业界第一款真正的高清720p USB镜头，其高品质的图像及支持AAC-LD高保真音频协议，可以保证用户使用软终端也可以获得高清的视频和音频体验。思科MOVI软件产品很好的解决了集中管理、统一认证、状态监控、策略分发等问题，并且图像质量支持双向高清720p和双流共享协作。8. 统一完备的解决方案思科是世界知名的网络厂商及视频通讯厂商，我们在投标中推荐了全套的思科通讯产品解决方案，产品品牌的统一性是用户系统架构稳定可靠的保证，也是未来技术更新及新产品升级的技术基础，同时对于今后的系统运维、联调测试等环节也十分的必要。本次项目涉及内容十分复杂，包括语音网关、网络交换机、视频设备、安全防火墙等四个大类，还要规划实施整网路由、视频QoS、备份容灾等工作，只有采用统一品牌设备的厂商（集成商）才能很好地完成各部分的协调工作。至于思科的智能网络(Medianet)，可以与思科的远程呈现会议系统（思科网真）及高清视频会议系统完全兼容，实现技术与产品的完美配合。9. 与软交换系统的无缝融合XXXX正在积极规划全公司软交换平台的建设，而本次项目的成果未来与软交换平台一起实现多方位的多媒体通讯协作，因此本次项目，我们在核心平台配置了思科核心信令和呼叫处理设备，VCS Control，可以实现与阮交换系统的无缝融合。另外，选择思科公司这样具有整套高清视频、软交换、虚拟终端、桌面协作等完方案的厂商，可以很好地服务于XXXX未来软交换业务的需求，并且保证系统完全的互连互通及平滑升级，思科愿意为XXXX信息化建设及统一通讯进程贡献自己的力量。第2章 视频会议技术介绍2.1 视频会议发展会议电视是一种典型的多媒体通信应用实例。60年代发达国家就开始进行会议电视的研究，早期的会议电视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BT公司的1MHz带宽黑白会议电视系统。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，会议电视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会议电视、数字会议电视和国际统一标准的数字会议电视三个阶段。60年代始，世界发达国家开始研究模拟会议电视系统，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2Mbps彩色数字会议电视系统，日本和美国形成非标准的国内会议电视网。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，为会议电视走向实用提供了良好的发展条件。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。ITU-T形成了H.200系列建议，规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，极大地推动了会议电视的发展。90年代中期以来，计算机互联网的飞速发展对电信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、网络及计算机厂商关注的焦点之一。Internet工程任务组（IETF）也开发出实时传输协议（RTP）、资源预留协议（RSVP）等与ITU-T的H.323建议配合，以保证在IP网络上传送实时音频视频流。从会议电视技术发展的历史来看，目前，会议电视系统的建立可以依据ITU-T的两大框架建议H.323和H.320来进行，从而形成两种不同的建设方案。H.320是ITU-T较早期的会议电视标准，该标准完全建立在一系列会议电视专有的技术和标准之上，而H.323标准建立在通用的、开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ITU-T批准该标准以来，会议电视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H.323新产品的开发，越来越多的用户采用H.323技术和产品构造他们自己的会议电视系统。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，H.323系统在技术的先进性、功能的完善性、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H.320系统明显的优越性。2.2 高清技术（1）、高清晰度性能展现 高清（ H.264 ,30-60帧/秒，画面上实现 720P 1280720像素和1080P 19201080像素）的分辨率使每个与会者感受到栩栩如生，身临其境的图像效果。 16:9宽屏视频输出，可视面积增加33，更加符合人眼观赏习惯高清HD标准，主要包括720P（1280720p），1080i（19201080i），1080P（19201080P）三种标准。在视频通信领域，提到的高清指的是720P和1080P，逐行扫描。1、1080i为隔行扫描，相当于扫描540线2、逐行扫描适用于运动图像，隔行扫描适用于静止图像3、视频会议中的高清标准为：720P、1080P相比传统意义的标清会议质量，高清HD 720P和1080P大幅度提升标清会议质量，从下图中，可以清晰的看到4:3标清（QCIF/CIF/4CIF）和高清（720P）之间的图像质量差别：（2）、极致高清1080P 高清(High Definition)是视频通信业界目前提供的最为领先的视频体验。高清主要分为两种标准：720P和1080P。Cisco提供业界最为领先的，也是唯一的全套1080P解决方案。相比720P图像质量(9.5倍CIF质量)，1080P图像质量(20倍CIF质量)有了大幅度的提升。720P和1080P的主要区分为：1、1080P比720P提供更多的图像分辨率2、1080P比720P提供更丰富的色彩饱和度和过渡区块3、1080P更适合大屏幕显示设备观看不仅仅是点对点的1080P高清视频体验，Cisco提供业界顶尖的1080P 高清视频会议编解码器；以及真正的高清1080P MCU，从而提供用户真正的全套高清1080P解决方案。2.3 双流技术双路视频功能自它的出现到今天，已经历经了几代的发展： 第一代：动态视频+静止图片早在上世纪90年代，H.320标准发展之初，该功能就已出现。根据国际电联ITU H.320协议栈中视频编码标准H.261 AnnexD，视频会议终端在进行正常视频通讯的同时，可以将主摄像机画面以4CIF的格式进行抓拍，然后将抓拍到的静止图片传送到对方终端。这种双路传输出现在视频会议应用的早期，到目前为止，大多数品牌的终端（含CISCO在内）仍然支持，但由于抓拍的只是静止的摄像机的内容图片，故到今天已无什么实用价值。 第二代：动态视频静态文本到90年代后期，有的视频厂商推出了一路动态视频加一路静态文本的传输方式。即在普通视频会议的同时，将一方终端所连接的PC中PPT文档的内容以静态方式传送到对方。这种双路传输比起第一代来已经有了进步，它所传输的第二路内容已经不局限于摄像机所拍取的图像，已经可以将某种PC内容传输到对方。但同时，这种双路视频也存在着不可避免的弱点：首先，在PC内容的传输之前，需要将PC中PPT文档的内容先读取传输到终端内，文档的大小有容量限制，而且这种读取传输的过程十分缓慢，会议中使用非常不便；其次，所传输的文档格式只能局限在POWERPOINT文档，其它类型的文档，如WORD、EXCEL或TXT等都无法传输，应用受到很大限制；第三，传输的内容只能是以静态的方式进行，PPT文档内容只能是以单幅画面的形式传送，无法适应于各类演示性讲解。 第三代：动态视频动态文本在第二代双路传输的基础上，视频会议厂商们又开发出了改进的P+C方式，即所传输的第二路PC内容采用硬件VGA接口的方式，因而传输内容也不局限于文档格式，PC屏幕内容均可传输到对方。在第三代的P+C双路视频，也因各厂商产品的技术水平差别而不同。如，有的产品本身并不具备VGA接口，需要外接接口盒，一方面，该接口盒需要单独购买，另一方面，该类接口盒会增加系统的故障点（如一个30点的系统，就需要有30个接口盒和30套电缆）；另外，有的产品所传输的文本内容动态性较差，丢帧较多，在做动态文本讲解演示时给会议参与者的直观感觉很差。CISCO率先在产品本身集成了DVI数字接口，并实现全实时的动态传输。配合CISCO首创的无损传输技术，可以将1024x768的全动态XGA画面毫无损失地以第二路方式传送到对端并还原。第四代：双路均为动态视频在设备具有超强的运算能力的前提下，双路动态的视频传输出现了。该特性是指，在一路通讯连接中可以传输两路全动态的视频信号。该功能一出现，立即成为视频行业关注的焦点。一方面，这种灵活的应用模式开创了视频会议行业的先河，另一方面，产品的超强运算能力亦受到各方瞩目。双路全动态视频传输为传统视频会议带来了活力，与会者可以在主显示设备上看到会议发言者的图像，在辅显示设备上可以看到主讲者所展示给大家的视频信息，可以是另一路现场摄像机拍摄的内容，可以是录像机、DVD所播放的内容，也可以是文件摄像机或实物展台所呈现给大家的高清晰度动态图像。双路动态视频传输是CISCO的首创技术，在全集成的一体化产品中，并且该技术已经被ITU认可形成H.239双流标准。CISCO动态双流技术的优势双路视频功能的出现为视频会议带来了多彩的会议模式和应用方式。作为视频会议产品的领导者，CISCO的双路视频功能更为业内领先：CISCO可以实现双路全动态视频信号的传输；CISCO可以实现一路动态视频加一路动态XGA图像的传输；CISCO产品的高度集成化，使得设备无须外接任何接口盒等附件；CISCO双路视频的视频源切换简洁方便，可以通过遥控器的简单操作，将第二路视频在PC信号与视频之间切换。CISCO可以实现双路动态传输中带宽的动态分配：如，在呼叫连接为512K的情况下，两路视频带宽并非为各256K的平均分配，而是可以根据图像传输内容的动态程度进行智能化的动态分配，使得视频会议占用的网络带宽得到最佳性价比的应用。在XXXX网真系统中，CISCO的双路视频将会给公司内部的视频会议提供方便灵活的应用模式，可以在普通会议的同时，传送PC所展示的各类文档，包含动态演示，用于需要文字说明的会议，如业务类会议；也可以将发言会场文件摄像机或实物展台的内容作为第二路视频进行动态传送，用于远程讲解，如远程讨论、应急处理等。当然，作为远程教学的应用，CISCO的双路视频更为不可缺少的功能。2.4 SIP技术2.4.1 SIP 背景SIP (Session Initiation Protocol)称为会话初始协议，是由Internet工程任务组(IETF)组织于1999年提出的一个在基于IP网络中，特别是在Internet这样一种结构的网络环境中，实现实时通讯应用的一种信令协议。所谓会话(Session)，就是指用户之间的数据交换。在基于SIP协议的应用中，每一个会话可以是各种不同类型的内容，可以是普通的文本数据，也可以是经过数字化处理的音频、视频，应用具有巨大的灵活性。 SIP是IETF标准进程的一部分，SIP 从 Web 超文本传输协议 (HTTP) 以及简单邮件传输协议 (SMTP) 演变而来,并且发展成为一个功能强大的新标准。它可用来创建、修改以及终结多个参与者参加的多媒体会话进程。参与会话的成员可以通过组播方式、单播连网或者两者结合的形式进行通信。尽管 SIP 使用自己独特的用户代理和服务器，它并非自成一体地封闭工作。SIP 支持提供融合的多媒体服务，与众多负责身份验证、位置信息、语音质量等的现有协议协同工作。2.4.2 SIP 协议的构成SIP中有客户端和服务器之分。客户端是指为了向服务器发送请求而与服务器建立连接的应用程序。服务器是用于向客户端发出请求提供服务并回送应答的应用程序。服务器一般有如下四种功能： 用户代理服务器-当接到SIP请求时它联系用户，并代表用户返回响应。 代理服务器-代表其它客户机发起请求，既充当服务器又充当客户机的媒介程序。在转发请求之前，它可以改写原请求消息中的内容。 重定向服务器-它接收SIP请求，并把请求中的原地址映射成零个或多个新地址，返回给客户机。 注册服务器-它接收客户机的注册请求，完成用户地址的注册。 用户终端程序往往需要包括用户代理客户机和用户代理服务器。代理服务器、重定向服务器和注册服务器可以看作是公众性的网络服务器。2.4.3 SIP 协议的优势如同 Internet 一样，SIP 易于理解、扩展和实施。作为 IETF 规范，SIP 将 Internet 开放标准的精神延伸至通讯领域，实现了计算机、电话、和软件的实时通讯。SIP在设计上充分考虑了对其它协议的扩展适应性。它支持许多种地址描述和寻址，包括用户名主机地址、被叫号码PSTN网关地址如:。SIP 支持多设备功能调整和协商。如果服务或会话启动了视频和语音，则仍然可以将语音传输到不支持视频的设备，也可以使用其他设备功能，如单向视频流传输功能。SIP 较为灵活，可扩展，而且是开放的。它激发了 Internet 以及固定和移动 IP 网络推出新一代服务的威力。SIP 能够在多台 PC 和电话上完成网络消息，模拟 Internet 建立会话。与存在已久的国际电信联盟 (ITU) SS7 标准（用于呼叫建立）和 ITU H.323 视频协议组合标准不同，SIP 独立工作于底层网络传输协议和媒体。它规定一个或多个参与方的终端设备如何能够建立、修改和中断连接，而不论是语音、视频、数据或基于 Web 的内容。使用 SIP 提供 PC 至 PC 及电话至 PC 的主叫号码识别、语音邮件，以及电话会议、统一通讯、客户管理、自配置和基于 Web 的个性化服务。2.4.4 SIP 业务功能沟通是人类生存的基本需求，通讯已成为现代生活中必不可少的内容。在任何时间，任何地点与人和人通讯是电信发展的目标。通讯技术发展到今天，电话网几乎覆盖全球。语音通讯(电话)似乎已基本达到上述目标。但是随着技术的发展，人们已不满足仅仅语音通讯。大规模视频通讯已成为下一阶段信息产业发展方向。专家预计Internet应用的下一步重大发展就应当是人与人之间的多媒体实时通讯，而完成这一任务的主角就是SIP，SIP所能支持的即时通讯内容将是非常广泛的：语音通讯：世界范围宽带互联网上的基于PC-PC、PC-PHONE、PHONE-PHONE的实时语音功能。视频通讯: 世界范围宽带互联网上的基于PC-PC、PC-VIDEO PHONE、VIDEO PHONE- VIDEO PHONE面对面的实时视频功能。存在状态：告知对方自己目前所处的通讯状态（联机、忙碌、离开、脱机等）。即时消息：与在线的朋友或同事进行文字、图形的实时交流，或发送短消息留言。文件传输：在线的双方可互相快速发送数据文件，并且文件的大小不受限制。应用程序共享：邀请对方进行文件、图表、图片、桌面共享，进行现场讨论与商谈。网络视频会议：世界范围宽带互联网上的基于语音、视频及文件、资料、数据共享式的多媒体网络视频会议。2.4.5 SIP 应用的前景SIP协议凭借其简单、易于扩展、便于实现等诸多优点越来越得到业界的青睐，它正逐步成为NGN（下一代网络）和3G多媒体子系统域中的重要协议，并且市场上出现越来越多的支持SIP的客户端软件和智能多媒体终端，以及用SIP协议实现的服务器和软交换设备。SIP 能够连接使用任何 IP 网络（有线 LAN 和 WAN、公共 Internet 骨干网、移动 2.5G、3G 和 WiFi）和任何 IP 设备（电话、PC、PDA、移动手持设备）的用户，从而出现了众多利润丰厚的新商机，改进了企业和用户的通讯方式。 基于 SIP 的应用（如 VOIP、多媒体会议、按键通话、定位服务、在线信息和 IM）。SIP 的根本价值在于它能够将这些功能组合起来，形成各种更大规模的无缝通讯服务，可以预见SIP必定是将来网络多媒体通讯中的明星。2.5 视频通讯系统的必要组成部分视频通讯系统在包交换网络上提供音频通信服务的技术需求。视频通讯同时引入了多媒体交换的概念使得视频通讯更加丰富且容易管理和控制。以IP网络的会议系统定义了四个主要的组成部分：网管、终端、关守（GATEKEEPER）以及多点控制器（MCU）。l 网管目前随之网络规模的扩大及布署节点的分散，这就对传统视频会议的管理提出了更多的要求，需要对远程布署的设备进行全方位的管理和监控，要求能够对系统进行远程升级、维护、备份、恢复，并且监控系统的布署状态。已经从传统的会议管理概念，升级到系统管理的理念。l 关守（Gatekeeper）关守是H.323系统的一个可组选件，其功能是向H.323节点提供呼叫控制服务。当系统中存在H.323关守时，其必须提供以下四种服务地址：地址翻译、带宽控制、许可控制与区域管理功能。带宽管理、呼叫鉴权、呼叫控制信令和呼叫管理等为关守的可选功能。虽然从逻辑上，关守和H.323节点设备上分离的，但是生产商可以将关守的功能融入终端、网关和多点控制单元等物理设备中。由单一关守管理的所有终端、网关和多点控制单元的集合称之为管理区域。l 终端终端是提供单向或双向实时通信的客户端。所有终端必须支持声音通信，视频和数据是可选的。视频会议规定了不同的音频、视频和/或数据终端共同工作所需的操作模式。它将成为下一代INTERNET电话、电话会议和电视会议技术领域占统治地位的标准。所有的视频终端必须支持H.245，该标准用来协商通道的使用及容量，三个另外的组成部分是：Q.931的缩略版，用于呼叫信令和呼叫建立；注册/许可/状态（RAS）。用于GATEKEEPER进行通信；RTP/RTCP，用于音频和视频包排队。根据实现功能不同，终端还需要支持音视频的相关编解码协议，如声音的编解码协议G.711、G.722、G.728等。作为视频终端，则还要支持视频编解码协议如H.261、H.263、H.264、H.239等。l 多点控制单元（MCU）多点控制单元（MCU）负责管理和召开视频会议，通常包括管理员召开会议和由终端发起的即时会议两种。多点控制单元支持三个以上节点设备的会议，在H.323系统中，一个多点控制单元由一个多点控制器MC和几个多点处理器MP组成，但可以不包含MP。MC处理端点间的H.245控制信息，从而决定它对视频和音频的通常处理能力。在必要的情况下，MC还可以通过判断哪些视频流和音频流需要多播来控制会议资源。MC并不直接处理任何媒体信息流，而将它留给MP来处理。MP对音频、视频或数据信息进行混合、切换和处理。MC和MP可能存在于一台专用设备中或作为其它的H.323组件的一部份。MCU可以有多种方式灵活的切换会场的画面，例如：导演控制：每个与会者的状态都显示在与MCU相连的工作站上，管理者通过操作，配合管理软件，可直接地选取想要看到的会场成为广播者。并可以切换广播会场、加入或删除会场、结束会议和监视各会场的情况等。语音激励：在多点会议电视系统中，每个与会者的声音经MCU后成为混合方式，这样在声控方式下，MCU自动根据与会者发言音量的大小，将图像自动从一个会场切换到声音较大的会场并广播出去。第3章 用户需求分析3.1 项目背景随着视频通讯技术的发展及应用，高质量的视频会议系统已逐渐成为人类社会经济生活中不可缺少的一部分。为XXXX系统内地区、市县分支机构之间的交流与合作，现计划在现有网络资源的基础上建立一套全方位的语音、图像和数据交互的视频会议系统，以便于满足对远程会议、培训、业务交流方面日益增长的需求，建成后的系统可应用于远程会商、应急指挥、日常会商等业务需求，以期达到提高效率、减少开支，逐步实现扁平化管理的目标，为XXXX的数据网络提供增值业务。在进行本次项目方案设计时，不仅要考虑各XXXX现状和需求，还要充分保证XXXX视频会议系统与其他部门视频会议系统的互联互通，以及对后续建设项目的支持。我们针对XXX的业务特点并考虑部分后续相关系统，提出全面的技术方案。3.2 建设目标视频会议作为网络时代出现的新型会议方式，它的数据和图像传送功能是传统会议不可取代的。此次XXX视频会议系统集成项目的建设目标是构建XXX局到各区、县的高质量、高清晰度视频会议系统。在中心和分支建立视频会议室，以实现进行与各区县的XXX视频会商会议。当前XXX对工作效率和工作质量要求在不断提高，视频会议系统将成为现代化办公建设的重要组成部分。系统建设中充分利用现有资源，建成后不仅具有视频会议的功能，还具有召开大型会议、应急指挥、远程视频呈现、会商会场的功能。系统能够实现平滑扩容和升级，将来能够向更高带宽和更高图象质量扩展。3.3 建设范围在网络通信系统的支持下，实现实时可交互的视频、语音、文字、白板等传输，开展视频会议，远程协同办公，远程会商中的交互答疑、讨论等。系统设计达到高清会议标准，要求MCU、视频终端、显示系统、视频采集等设备全部支持高清，并配备集中控制设备，对所有系统设备进行集中控制。系统满足多人多点的气象灾害监测预警与应急响应气象服务会商的需要，同时可作为远程演示、PPT演讲等业务功能的扩展。XXX市-区（市）县气象服务视频会商系统总体构架为：MCU放置在市局机房，作为全网视频会议系统的控制中心。包括市局和防雹办及十三个区（市）县一共十五个分会场配置带双流功能的视频终端和音频处理终端。系统设备接入内部局域网，再依托市-区（市）县2M的SDH专用广域网，实现远程视频天气会商。具体系统设备包括：MCU一台和视频终端十五台。第4章 方案设计4.1 设计原则鉴于视频通讯的发展趋势，综合视频会议特点，根据XXXX视频会议系统的要求，针对实地环境现状。通过分析，我方对视频会议系统的选型遵循以下原则： 先进性与适用性系统的技术性能和质量指标应达到国际领先水平，设备实现高清视频会议质量；同时，系统的安装调试和操作使用又应简便易行，容易掌握，适合中国国情和本项目的特点。该系统集国际上众多先进技术于一身，体现了当前计算机控制技术与计算机网络技术的最新发展水平，适应时代发展的要求。同时系统是面向各种管理层次使用的系统，其功能的配置以能给用户提供舒适、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学。 经济性与实用性充分考虑用户实际需要和信息技术发展趋势，根据用户现场环境，设计选用功能和适合现场情况、符合用户要求的系统配置方案，通过严密、有机的组合，实现最佳的性能价格比，以便节约工程投资，同时保证系统功能实施的需求，经济实用。 可靠性与安全性系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能，同时系统具有一整套完成的系统管理策略，可以保证系统的运行安全。 开放性以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到整体信息通信环境的现状和技术的发展趋势，具有开放性的接口，可方便控制维护。 可扩充性系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。并根据今后该项目工程的实际要求扩展系统功能，同时，本方案在设计中留有冗余，以满足今后的发展要求。例如核心MCU设备具备充足的容量升级空间，随着用户以后系统扩容，MCU只需添加相应的板卡即可实现支持容量的提升。 追求最优化的系统设备配置在满足用户对功能、质量、性能、价格和服务等各方面要求的前提下，追求最优化的系统设备配置，以尽量降低系统造价。 兼容性，充分保护用户投资系统必需具有极强的兼容性，保留并充分兼容用户现有的视频会议设备，从而充分保护用户投资。 提高监管力度与综合管理水平系统设备控制需要高效率、准确及可靠。本系统通过中央控制系统对各子系统运行情况进行综合监控，实时动态撑握使用情况。大大减少劳动强度，减少设备运行维护人员；另外，系统的综合统筹管理可使设备按最优组合运行，在最佳情况下运行，既可节能，又可大大减少设备损耗，减少设备维修费用，从而提高监管力度与综合管理水平。4.2 产品选型建议4.2.1 通讯设备总体选型原则 XXXX视频通讯系统应用总体框架基于ITU-T H.323及IETF SIP通讯标准，MCU、终端、GK、录播服务器以及视频会议管理系统等设备是此次项目中的最为主要的应用设备，产品的选型尤为关键，必须考虑如下几个重要环节：产品的先进性：用户可从产品的结构体系，技术发展方向，国际国内技术标准、厂家综合实力等方面因素整体衡量产品的先进性；产品的功能（性能）：充分考察并测试产品的图像和声音效果及质量，功能及性能指标强大，满足用户现有需求并可扩展应用；产品的稳定性：产品应采用先进的结构体系做保证，具有长时间工作能力，易操作性和可维护性强，为视音频会议正常召开做有力保证。当然，建设一套完整的视频会议系统应考虑其它诸多重要因素：兼容性、可靠性、集成性、可扩展性、易用性、实用性、经济性等。4.2.2 终端选型原则 1）先进性：在终端选型方面，我们推荐选用的CISCO公司的终端旗舰型号产品，CISCO公司雄厚的技术实力、产品设计风格、产品设计年代都体现了视频会议技术的发展方向。首先，从产品的设计年代上讲，CISCO终端产品的整体设计年代是目前国际业内的最新产品，具有相当高的技术应用价值；其次，从产品的综合性能上讲，CISCO终端产品在同档次的同类产品中是性价比最佳的产品，先进的技术应用标准，强大的实用功能，保证用户的实用性；第三，在厂家的综合发展实力上讲，CISCO公司具有较为悠久的发展历史，雄厚的研发能力，良好的资信状况。总之，所有这些都大大保证了该产品在业内的整体的先进性。2）应用功能（性能）：CISCO视频会议终端目前在如下几个方面的优异表现恰恰是此次项目选型较为重要的。第一，会议室终端设备采用嵌入式操作系统；非PC结构，不受电脑病毒感染。第二，双路动态视频的传送和接收技术和DVI输入和输出接口技术的应用使远程会议和远程培训的应用更加灵活和直观，充分的体现了视频会议的应用价值。第三，CISCO终端产品具有可以进行手动与自动传输包长自适应调整的终端产品，这就大大强化了终端对于IP网络上抖动，丢包等的适应能力。第四，CISCO终端产品可在低带宽下实现各种图像分辨率的视频编解码算法，支持HD高清，在保证图像效果的前提下，大大的节省了宝贵的网络带宽资源。第五，CISCO终端具有很好的视频音频处理能力，其图像分辨率标准、HD1080P/HD720P/SXGA/XGA/4CIF/ICIF/CIF/QCIF等、视频编解码标准ITU H.264/H.263+等一系列的先进的算法均保证了在视频上的优异的处理表现。第六，CISCO终端产品在流媒体组播技术，内置WEB网站远程管理技术，内置MCU/GATEWAY等多项技术上都拥有非常好的表现，处于业内的领先水平。3）稳定性：CISCO视频会议终端具有很好的稳定性，（这主要源于其良好的硬件设计）同时支持多种个性化的软件开发，可以为用户提供较为丰富的指令代码，用户可以方便的设计自己个性化的控制界面。采用高度集成嵌入式操作系统，达到电信级标准，并能长期稳定地工作；系统具有如下特点：不受病毒干扰，网络安全性极强，具有热备份功能系统；结构简单，可靠性高，故障率低，维护维修方便；可7*24小时不间断工作，并连续开机，平均无故障时间达到69000小时以上；终端无须电脑操作操作，减少操作故障及延时。4.2.3 核心通讯平台产品原则 1）功能需求：随着视频通讯系统的的发展，视频通讯技术已经进入跨越时期，已经进入了一个全新的技术革新时代，系统应具备下列高性能：（一）系统会议带宽在采用H.323协议时支持768Kbps4Mbps的带宽接入速率。在IP网络上带宽是保证视频通讯正常传输的重要“载体”。项目中带宽资源给予了很好的保证可进行1.5Mbps速率的视频通讯应用。系统建设完成后可满足全网络高速多点视频通讯需求；（二）可以实现各单位之间交互式的视/音频交流，画面和声音清晰，流畅，不出现画面抖动、马赛克现象，图像和声音始终保证音唇同步；视频达到30帧每秒。并应支持较为领先的音频编码标准，可以使音频还原性更佳。（三）各会场可通过遥控器方便灵活的控制本地会场画面的分屏显示方式。能方便灵活地控制画面切换与角色的选看，远程控制分会场视频源，支持远端摄像头遥控。同时可通过DTMF音频信号实现对会议的控制功能。支持语音激励（会场的画面可以根据发言人的声音大小选择，并且发言者自动适应大画面）、会议管理；控制界面为全中文操作界面）、具备动态多分屏技术（分屏模式可以随着与会会场数量的增减自动改变分屏模式，从而自动适应满屏，使屏幕显示资源得到合理利用，不至于产生部分屏幕“黑屏” 现象）；（四）具备多路视音频输入、输出；具备单屏和四分屏；多分屏模式，不同分屏模式切换时不影响会议的召开。最大支持58种用户自定义分屏方式。同时系统在任意分屏模式下也可以对多种编码；帧格式进行处理匹配：CIF;4CIF;VGA;XGA;H.263;H.264等，并支持16：9高清晰显示模式下的分屏。（五）系统具备良好的网络保证机制，具备多种QOS和网络保证机制（RSVP;IP优先级等）并且核心媒体交换设备也同时具备相应的视频数据转发机制来保障网络资源的合理利用。能很好的与网络设备配合，对网络设备的网络保证机制给予良好的支持，只有这样才能保证视音频数据包的良好传输。（六）系统安装简单，维护方便，系统的管理为远程维护和管理方式；控制方式基于目前最流行，中文WEB控制方式。（七）不易受到病毒的侵袭，系统终端为非PC开放式，嵌入式一体化专用操作平台，核心媒体交换设备为电信级硬件结构设计，系统采用嵌入式实时操作系统+ DSP设计，在硬件设计上按照标准MP+MC设计原则，有效的将媒体处理和媒体控制相分离，使系统处理能力更加高效；稳定；安全。这在一个政府的视频通讯；应急通讯中是非常重要的。（八）系统具备多重密码保护功能，具备七种访问权限功能，不同的权限给予不同的控制级别。（九）在系统功能方面，系统可以完成PC画面的同时传送，满足ITU-T标准的H.239双路视频传送要求。（十）系统具备强大的视频编解码匹配，处理；速率匹配功能，有别于传统处理机制，使对视频；速率的处理机制运用的每个节点，即对每个节点的视频速率；编码格式进行独立处理，实现系统对视频的处理优化到每个节点，真正达到以点为核心。（十一）具备最新的视频编解码协议标准H.264，全网可以召开采用H.264视频标准的全网多点会议，在H.264编码下可以使用高达2Mbps的会议连接速率。（十二）系统具备功能强大的终端自助会议功能，系统可通过标准的H.281协议，通过任意的终端遥控器，进入会议向导的界面，方便用户选择会议，多画面模式及控制远端摄像机。（十三）系统内置流媒体播放功能，使用户在进行视频通讯的同时，可以同时进行流广播功能，使会议的参与群体更加广阔。实现会议的现场直播功能。2）硬件需求：MCU作为核心的媒体交换设备是视频通讯系统的心脏，他的高可靠性；高稳定性；高安全性和强大的功能特性是我们行业在视频通讯中常常考虑的首要问题，其次是和我们所选择终端设备的配合问题，配合问题实际就是我们所说的强大的功能特性。所以核心媒体交换设备的选择应根据上述原则进行选型。高可靠性；高稳定性是从MCU的硬件结构来说的，对于政府重要的信息化建设项目以后发挥的作用都是非常重要的所以MCU结构应为目前最为稳定的嵌入式一体化专用硬件平台设计原则，标准的MP+MC设计原则，应该采用目前最成熟；先进的DSP处理芯片；并且为多DSP芯片处理结构。这样可以使对音视频流的控制和处理相分离使系统性能更稳定，同时将对视频的处理优化到每一个终端节点，具备单独为没个节点进行视频独立处理的强大功能特性。在管理和安全性方面，MCU应具备多种权限管理，使用流行的中文WEB控制方式。同时满足会议加密措施。同时厂商的技术和产品具备良好的系统兼容特性，可以与目前所有主流终端进行良好的配合，使终端强大的系统特性得以充分发挥。 综上所述，因此我们选择了Codian MCU为核心多点平台产品与视频终端配合，组建下一代视频通讯系统已经势在必行。3）稳定性：目前，CISCO公司的产品因其具有的很好的稳定性，业内领先的视频终端自由接入性能以及灵活的控制管理方式上拥有较好的易用性。CISCO MCU为电信级硬件结构，支持连续不断开机运行。平均无故障时间达到小时。支持7*24小时的持续工作。4.3 系统架构及拓扑图XXXX利用现有网络，在控制中心部署MCU实现会议的组织和召集，在主会场和分支部署视频会议终端，全网通过控制中心管理平台进行统一管理，并且通过呼叫控制系统实现呼叫的管理与控制。4.4 设备清单（根据项目具体情况填写）序号设备名称设备型号主要参数数量124.5 控制中心配置图 3-1 思科作为世界著名的网络厂商及通讯厂商，有丰富的实施经验及成功案例，特别是有丰富的网络架构产品对应用进行支撑。此次项目中，所有网络架构设备均是思科公司产品，包括：多点控制单元MCU，GK/SIP服务器，网管和监控服务器。并且所有产品均具有多年的市场销售及用户部署案例，每款产品均有独有的优势及特色应用。下面针对核心产品部署及应用进行详细介绍。4.5.1 MCU 5300Cisco 5300系列系列MCU最为目前业界最优秀的一款全高清MCU产品，具备高度稳定性、可管理性，同时具有灵活的容量端口数，能充分满足用户需求。一、 极高的稳定性，灵活的端口容量Cisco 5300系列 MCU 是一款具有极高稳定性的高清MCU产品，设备从硬件设计、系统架构层面完全满足用户的苛刻要求。 不间断运行，极高的稳定性。Cisco 5300系列 MCU采用业界领先的DSP，支持724连续开机工作，MTBF值超过40万小时。 灵活的端口部署方式Cisco 5300系列 MCU针对不同用户的需求，支持灵活的部署方式：1) 支持标标清nHD、标清SD、高清720p、高清1080p四种端口工作方式，可按照用户不同需求切换任意一种工作方式；2) 支持灵活的端口部署方式，即用户购买适合于现有部署规模的端口License，在不同的工作模式下支持不同的端口接入3) 未来用户升级只需购买相应规模的L