视频会议设计方案和对策

1、 视频会议系统设计方案一、概述视频会议是一种交互式多媒体信息服务。它可以随时随地交换视频和音频。与传统会议模式相比，省时省力，更快捷方便，可实现多地点间的互动交流。成熟并广泛应用于政府、军事、政治、经济、科教、文化等领域，充分发挥真实性、高效性、实时性的优势，为人们提供简单有效的沟通方式、管理和协同决策，已成为现代信息社会不可或缺的需求和技术热点。2. 整体系统架构设计2.1 整体系统架构设计视频会议系统由服务器端软件、客户端软件和相关硬件组成。视频会议系统，可运行于Internet、专网、VPN等各类网络，支持B/S和C/S架构；支持多服务器集群，平衡系统带宽使用，降低服务器负载；支持更多用

2、户并发，实现电信级视频会议应用；实现远程协同办公、多方视频会议等应用，方便用户部署使用；除了支持桌面终端和大型会场终端外，还可以满足大型会场视频会议、个人商务视频会议等多种形式的会议需求。服务器集群：视频会议服务器、 中心服务器、 会议呼叫服务器会场终端桌面终端标准硬件终端服务器端软件：WEB服务器：用于存储用户和会议室信息，负责通过浏览器返回用户请求的数据，提供用户登录验证和会议登录验证服务；中央服务器：用于与WEB服务器和会议服务器通信；电话会议服务器：提供VOIP终端、标准硬件终端接入服务。客户端软件：视频会议多种功能的应用。B/S、C/S架构支持：可通过PC客户端或WEB浏览器进入视频

3、会议应用。支持多种接入方式：支持会场、桌面、PSTN、标准硬件终端等多种接入方式终端访问。服务器集群应用：提供服务器级联功能，实现服务器带宽均衡。管理中心及分会场部署2.2 系统服务器架构2.2.1 服务器带宽均衡机制服务器集群是指将两台或多台服务器并行连接，以达到扩容的效果。视频会议系统支持多台视频会议服务器的集群化，扩展了视频会议系统的容量，满足超大型会议的需求，并能保证会议的稳定性，使会议不会掉线。服务器集群示意图：并联式级联服务器群组：终端终端终端终端终端2.2.2 系统与硬件终端的互联协同视频会议系统全面支持H.323协议，实现与标准H.323硬件终端设备的无缝对接和互联互通。系统提

4、供两种硬件终端接入方式：桥接方式和直连方式。桥接法桥接法是指使用相应的设备将硬件终端和软件终端计算机连接起来，从而实现硬件终端与会议室的连接的方法。示意图如下：直接连接直连是指硬件终端直接接入网络，通过H.323服务进入会议。会议室管理员可以通过调用硬件终端的功能直接呼叫终端用户，输入硬件终端的IP地址，将终端的音视频连接到会议室。示意图如下：2.3.2 场馆终端音视频硬件配置建议视频会议的整体效果取决于多种因素，包括计算机配置、网络资源、终端音视频设备等。由于视频会议中音视频的采集和展示是由终端完成的，所以终端的音视频设备的选择就显得尤为重要。我们建议在部署视频会议时尽可能使用高端的音视频采

5、集和显示设备。场地式终端音视频设备分为以下几类： 视频采集设备：摄像机、视频采集卡、视频压缩卡。视频采集卡或压缩卡通过PCI或USB接口安装在终端计算机中。摄像机的视频信号通过视频采集卡或压缩卡传输到系统。在选择相机时，我们建议您使用CCD（Charge Coupled Device）相机，它不仅体积小、重量轻，而且比传统的CMOS相机具有更高的图像清晰度和亮度。视频采集卡主要负责视频的数模转换。选择高端的视频采集卡可以提高视频在显示器或投影仪中的显示效果。视频输出设备包括：投影仪、等离子电视、液晶电视等。在场馆中，我们总则推荐使用高分辨率、高流明的投影仪。音频输入设备包括：有线麦克风+混音器

6、、无线麦克风、接口麦克风等。麦克风有多种选择，可根据具体场地的情况进行选择。选择麦克风时要注意以下几点：频率响应为150HZ-10KHZ；灵敏度不能太高，高灵敏度的麦克风容易产生啸叫；对于只能使用无指向性麦克风的用户，由于麦克风受外界环境影响较大，需要配合回声消除器使用。音频输出设备包括：扬声器、功放、混音器等。在布置视频会议场地时，除了注意相关的电脑及周边硬件配置外，会议室环境的设计也很重要。良好的会议室环境可以大大提高视频会议的现场效果。会议室环境的色彩、光线、背景等设计需要注意以下几点：颜色和光避免阳光直射在物体、背景和镜头上，这会导致严酷、高对比度的情况。建议在弱光下使用补光灯，但如上

7、所述，请避免阳光直射。使用补光灯，建议使用日光型灯。禁止使用彩灯，避免使用频闪光源。避免从顶部或窗外直接暴露在顶光和侧光下，会直接造成阴影。建议使用间接光源或更柔和的光线从平坦的墙壁反射。建议使用浅色桌布来反射散光，使参与者的脸部（下巴）光线充足。背景背景可单独设置（如单位名称等），禁止使用对比强烈、容易混淆的颜色。会议期间，避免不断晃动背景、移动物体或走在背景前面的人。镜头到门口是背景设置的禁忌。绝对禁止被摄体背后有强光源（如窗户），否则镜头会暴露其背后的光源。其他需求如果终端设备供电不稳定，建议使用交流稳压电源或UPS。电源要求接地良好，接地电阻为0.150.3欧姆。建议使用地毯等吸音材料

8、来装饰场地，以免产生混响2.3.4 桌面终端推荐音视频硬件配置桌面终端音视频设备比场地终端配置简单很多。它只需要一个麦克风、一个扬声器和一个超过 30 万像素的 USB 网络摄像头。为了达到更好的效果，建议使用CCD相机。三、系统特点3.1 视频功能3.1.1 支持多种压缩算法如何通过新技术在高压缩率和高视频质量之间取得平衡，是一个优秀的视频会议系统必须具备的基本特征之一。视频会议系统兼容MPEG4、H263、H264等编码技术，其中H264是最新、最流行的编码技术，标准开放，兼容性好。MPEG-4编码技术的优势有效的可压缩性。 MPEG-4 具有很高的压缩比，可以提供比其他算法更好的压缩比，

9、最高可达 200:1。更重要的是，MPEG-4 提供了高压缩比和最小的数据丢失。节省存储空间。在相同条件下，编码后的图像文件越小，占用的存储空间越小。因为MPEG-4算法比MPEG-1和MPEG-2更优化，压缩效率更高，节省存储空间。图像质量非常好。 MPEG-4采用基于对象的识别编码方式，图像清晰度非常高，其最高图像清晰度可媲美DVD画面效果。H.264编码技术的优势内容视频和音频信号在较低的带宽上传输，节省带宽资源；H.264有统一的算法模型和测试码流；容错能力强，在质量不稳定的网络环境下也能获得更好的质量；在低带宽下提供更低码率、更流畅、更高分辨率的图像传输；H.264支持多家厂商，产业

10、链成熟，具备大规模商用部署条件；H.264抗干扰能力强，更容易获得流畅的画质。3.1.2 高分辨率视频分辨率是屏幕图像的精度，是指显示器可以显示的点数。点数越多，画面越精细，因此分辨率是衡量图像细节表现力的技术参数，是衡量视频会议视频质量的重要指标之一。视频会议系统支持视频设备分辨率适配（即系统直接获取视频设备支持的分辨率），支持当前所有视频分辨率，支持高清视频，如QCIF(176*144)、QVGA( 320*240)、CIF(352*288)、VGA(640*480)、D1(704*576)、XGA(1024*768)、高清1080I(1920*1080)。会议服务器的带宽需求取决于以下因

11、素：视频效果设置、参会人数、服务器同时支持会议室的情况。前两个因素决定了单个会议的带宽需求，服务器端带宽是服务器支持的并发会议带宽之和（并发会议是指在同一时间段内举行的视频会议）。例如：一台服务器同时支持两个会议，参数如下：会议一：小视频（两位主席），10人参会，每个视频128K会议二：大视频（4名主席），4人参会，每频道384K视频那么计算如下：会议1带宽要求：128K210=2.5M会议2带宽要求：384K44=6M那么服务器的带宽需求为：会议室1带宽+会议室2带宽=8.5M从上面的例子可以看出，高分辨率的视频是通过网络传输的，占用了更多的带宽。对于大型视频会议，会议的实际带宽需求为：每路

12、视频带宽视频数参会人数。总则推荐使用网上的CIF视频，以保证视频的流畅度。 D1的效果称为标清标准，介于CIF和高清视频效果之间，现在广泛用于质量较好的网络环境。但高清视频对网络条件和前端摄像头要求较高，总则用于政府专网或局域网。带宽使用列表：图像分辨率图像帧数占用带宽QCIF (176144)6-25帧30kbps - 240kbps到岸价 (352288)6-25帧120Kbps 1MbpsVGA (640480)6-25帧480Kbps 4MbpsD1(704576)6-25帧512Kbps 4Mbps高清1080I（19201080）6-25帧4Mbps - 8Mbps3.1.3 视频

13、硬压卡支持由于其独特的特性，视频会议通常需要进行一系列任务，例如复制和备份会议资料。是否支持压缩技术，以最小的存储空间保存最好的视频会议录音，是衡量视频会议系统功能的标准。综合性的重要指标之一。视频会议系统支持海康威视4004HC和4008HC两种H.264编码视频硬压缩卡，格式灵活，最高可达标清D1分辨率，视频数据采集时不占用CPU资源。视频压缩由DSP芯片进行处理。硬压卡和软采集卡对比硬压卡电路复杂，成本略高于软采集卡。在相同视频效果的前提下，硬压卡占用的系统资源更少。在相同的视频分辨率下，硬压卡拍摄的视频效果更加清晰。硬压卡采集的视频远程显示效果优于软采集卡。软采集卡依靠电脑处理视频数据

14、，稳定性稍差。3.1.4 同时访问多个设备在视频会议的实际应用中，通常单个终端需要接入多个设备才能实现更全面的视频输入显示。在视频会议系统中，用户可以同时接入8台设备的视频输入，同时显示其他与会者的视频。此外，系统还支持默认显示主视频，用户可以设置关闭任意通道的视频；系统还为每个视频通道提供可设置的分辨率、帧数等。3.1.5 远程控制云台和音视频由于视频会议参会人员通常不在同一个地方，计算机技能和软件操作技能参差不齐，有时会因视频会议应用程序设置不正确而影响视频会议质量。协同视频会议系统支持会议室管理员远程设置所有与会人员的云台、音视频，保证会议的效果。此外，系统还支持多种标准协议的云台控制：

15、PELCO-D、PELCO-P、SonyD70摄像机云台协议、TAC20P摄像机云台协议。云台设置选项远程设置远程云台控制远程视频设置远程音频设置3.1.6 多种视频显示模式由于会议主题、参与者、应用环境等因素不同，在视频会议的实际应用中，通常需要根据上述因素显示特定的视频图像或数据内容。视频会议系统支持与会人员在会议期间可同时观看25方远程视频，同时提供标准模式、平铺模式、自动分屏模式、L型、倒L型、后退型等多种分屏模式.您还可以设置视频填充模式以适应各种比例的显示器，用户可以根据实际使用情况调整填充模式。会议主席可以通过数据同步功能将所有参会者的分屏模式与主席同步，真正实现对会议的主控。系

16、统还支持视频全屏显示，任何单路视频均可全屏显示，除标准模式外，任何其他分屏模式均可切换为全屏显示模式。3.1.7 视频巡回展示视频巡视是指在视频窗口中每隔几秒自动切换显示的视频。当大型会议参会人数较多时，协同视频会议系统支持主席通过视频巡视查看所有参会人员视频的功能。协同视频会议系统提供两种巡更方式普通游：可以设置视频游的窗口数和时间间隔。分组投票：分组投票是普通投票的扩展功能，可以将所有参与者分成若干组进行投票，每个投票窗口显示一个组的人员。2.1.8 视频双屏显示由于大中型会议参会人数众多，会议主持人在操作时需要独立的视频显示和数据显示区域，即双屏显示功能。在视频显示设备上，方便主机操作。

17、要实现双屏显示，需要在会议终端计算机上使用支持双屏显示的显卡。协同视频会议系统可以自动检测用户设备是否支持双屏显示。如果是这样，当用户切换到多屏显示模式时，设置后会激活双屏显示。如图所示连接使用渲染3.1.9 全屏字幕的应用在视频会议之前或期间，有时需要通过视频会议系统传达通知、公告、会议主题等信息，但不方便通过语音等方式影响会议进程。视频会议系统在视频会议模块中集成了全屏字幕功能，方便会议管理员在与会人员的显示屏上设置字幕文字，达到通知和宣传的目的。视频会议室字幕的滚动显示，可设置字幕的字体、颜色、背景、滚动方式等。3.2 音频功能3.2.1 支持多路混音在视频会议的实际应用中，音频作为传达

18、会议信息的重要方式，甚至比视频更重要。在视频会议行业，是否支持多路混音技术是综合评价系统的基本标准之一。在视频会议系统中，对混音技术进行了优化，可支持20路混音，20路音频叠加时，仍能达到较高的音频降噪率和降噪效果。该应用程序可以确保用户即使在恶劣的网络环境下也可以进行音频流畅、无延迟的视频会议。多通道混音技术同步 20 通道混音技术。高效的传输算法和QOS应用确保音频流畅无延迟。混音后仍保持高保真播放，便于识别说话人的语音特征。即使在恶劣的网络环境中也能保持音频连续性。灵活的麦克风切换机制，让会议进行得更顺畅。3.2.2 音频质量的处理会场使用大功率的音频放大器和扬声器会在视频会议期间产生回

19、声。此外，嘈杂的会议环境也会产生噪音，影响会议的效果。视频会议系统采用自主研发的音频抑制和降噪算法，并提供本地麦克风增益功能，通过软件彻底解决会场内的音频问题，从而保证视频会议音频的质量。发言者A发言者B混音模块回音抑制模块噪音消除模块麦克风增益模块所有与会者音频设置功能当多方同时发言时，与会议连接的多种音频设备是产生回声和噪音的主要原因。为保证视频会议音频的效果，我们建议您尽量使用灵敏度低且具有防啸叫功能的音频采集设备。3.2.3 低带宽下的音频质量保证在视频会议中，音频效果的重要性远高于视频，良好的音频效果是保证会议进行的重要因素。视频会议系统采用标准speex音频编码算法，支持双向语音通

20、信，输出码率仅为2kbps，保证低码率的输出完全满足低带宽下的音频效果。3.2.4 会议录音回放作为视频会议的实时操作，除了及时性之外，会议过程的真实性也是视频会议的重要指标之一。视频会议系统支持视频会议全过程的视频、音频、电子白板操作和屏幕共享操作的录制。用户可以通过服务器在本地自动录制会议。此外，在播放录制文件时，任何视频都可以放大或全屏查看。3.4 数据传输协议3.4.1 网络适应性视频会议系统提供多种灵活多样的网络接入方式，如拨号、ISDN、ADSL、专线、局域网、无线等，不仅如此，异地出差的人也可以参加会议随时随地通过手机上网；此外，视频会议系统具有穿透防火墙等安全控制，还可应用于各

21、种网络应用。视频会议系统网络协议使用表会议管理基于WEB的管理方式HTTP服务器和客户端数据交互TCP/IP、UDP用户登录认证HTTP（B/S 架构）、TCP/IP硬件终端接入H.323网络电话访问通过软交换的H.323/SIP转换，可以打入SIP电话P2P数据交互UDP3.4.2 多种数据加密机制用户认证加密（MD5、DES） ：用户认证的目的是防止账号被非法使用。为了保证系统的安全，视频会议系统对任何接入视频会议系统平台的服务都设置了鉴权保证。所有这些认证过程都使用MD5和DES对密码进行双层加密传输，确保安全；系统还通过先进的四次握手验证机制，严格保证用户的合法性（如下图）；此外，系统

22、密码的存储也采用了不可逆加密算法MD5，也有效保证了密码的安全性。数据传输加密（AES）：视频会议系统平台中的所有数据，无论是语音、视频还是其他数据，均采用符合国际最新标准的256位AES高强度动态数据加密技术进行加密解密（如下图所示）。 ）。 AES 加密现在广泛用于分布式开放网络。其高强度加密和高运行效率使其在政府、军队、金融、运营商等领域发挥着巨大作用； AES 加密算法用于视频会议。系统的用户数据提供了重要的保护层，可以完全防止信息在传输和存储过程中被非法获取；同时，系统的随机密钥也经过动态加密后在网络上传输，完全保证了数据的安全性，使视频会议更加安全可靠。3.4.3 防火墙和 NAT

23、穿透防火墙和NAT是视频会议软件的重要技术指标之一。网络防火墙的部署和网络安全策略的规划现在已经成为企业和政府部署网络的重点。这种变化要求视频会议软件不仅要在各种类型的防火墙和NAT下稳定运行，还要保证网络安全。原有的安全机制不被破坏。视频会议系统采用先进的跨网关通信系统，解决防火墙和NAT穿越问题，使软件可以在各种复杂的网络环境中运行，实现跨网关通信。对于通过传输层网关过滤（根据TCP和UDP端口信息选择性过滤数据）的防火墙，用户只需要在软件设置中开发UDP通讯端口即可； NAT防火墙是指多个假IP地址共享一个真实IP地址，这种防火墙是最常见和应用最广泛的防火墙，也是大多数公司内部局域网常用

24、的通过路由器访问Internet的机制。该软件包无需用户进行任何特殊配置，即可自动通过此类防火墙，极大地方便了用户使用视频会议系统。3.4.4 QoS在系统中的应用一个具有良好QOS服务体系保障机制的系统，才能真正保障视频会议的效果。这种性能主要体现在视频会议软件本身对恶劣网络环境的适用性上。视频会议系统提供的QOS服务系统保障机制如下：(1)IP包优先级使用 IP 数据包优先级，可以将音频和视频数据流分类。在网络环境较差的情况下，可以提高音视频数据流级别，保证音视频数据的连续传输。(2)IP包重复控制当一个IP报文经过承载网时，可能会产生多个副本，从而导致音视频中断。系统会通过IP包复制控制

25、机制对数据进行修正，保证音视频数据的连续性。(3) IP包抖动控制音视频IP包按固定间隔排列传输，但音视频IP包经过承载网后，这个统一的间隔可能会被打破，导致传输到的音视频流出现延迟和不连续。终点站; IP 包抖动控制功能可以通过抖动延迟实现抖动消除，从而保证音视频流的正常连续性。丢包重传控制当承载网络严重拥塞时，网络设备会根据缓存及相关处理机制丢弃部分音视频数据包，而音视频数据通过UDP传输，没有丢包重传机制，导致丢帧和马赛克传送到终端的图像。现象。丢包重传控制机制可以通过增加丢包检测和重传机制来保证图像的连续性。自动速率调整机制在一些恶劣的网络环境下，自动调速是保证视频会议效果的最佳方式。当检测到严重的网络丢包时，视频会议系统会自动降低视频码率，以提供最佳的音视频效果。3.5 会议控制3.5.1 会议的召开视频会议系统提供两种访问系统的方式来召开视频会议。通过后台管理网页进入会议在后