大连理工大学高清远程教育系统技术建议书

PAGE37大连理工大学高清远程教育系统技术建议书神州数码有限公司2011-4

目录第1章 远程教育系统的发展 31.1 概述 31.2 由H.320向H.323和SIP过渡 31.3 H.264成为主流编码标准 61.4 宽带音频成为共同的追求 71.5 高清图像成为划时代的标准 8第2章 配套需求 122.1 高分辨率的显示设备 122.2 高清系统接口 122.3 稳定的高带宽 142.4 高清的麦克风 142.5 MCU、终端、摄像头 15第3章 系统选型 163.1 主流技术厂家与产品 163.2 扩展性 163.3 兼容性 17第4章 系统设计 184.1 系统配置 184.2 系统结构图 184.3 配置祥述 184.3.1 RMX2000 184.3.2 HDX7000 19第5章 远程教育系统功能 215.1 终端点对点呼叫 215.2 多点教学 215.3 多组会商 215.4 混网的教学 215.5 混合（普清加高清）的会商 225.6 双流教学 225.7 课程召开方式 235.8 教学控制 235.9 加密会议 245.10 双显仿真 245.11 最好的教学效果 255.12 最灵活、方便的使用和管理 265.13 安全性 265.14 QoS策略 275.15 面向未来的系统 275.16 系统扩容和升级 275.17 系统完整性 28第6章 高清系统功能总结 29附件：设备介绍 30HDX7000 30RMX2000 34远程教育系统的发展概述远程教育系统的目的是实现个性化、因材施教的高效教学方式，是对传统教学模式的一次革命。它突破了传统“面授”教学的局限，为求知者提供了时间分散、自由安排学习、资源共享、地域广阔、交互式的学习创新方式。远程教育培训系统，可以为企业或组织在实施“人才战略”及构建“学习型组织”中提供重要的网络技术方面的支持，适应企业的发展需要，是加强培训能力建设的重要举措。该系统建成后，能加强企业员工继续教育和岗位培训工作提高保险业队伍的整体素质，解决工作和学习之间的矛盾，提高培训工作效率十分必要，与传统面授培训结合，合理减低培训成本。从电话到电视，从LAN到INTERNET，从微波到数字化通信，人们的生产生活时刻与影像和声音的传递息息相关，传统的信息交流方式正在因科学技术的飞速发展而发生着巨大的变化。广播电视与通讯两大产业在这样的背景下延伸和发展，而它们之间却因大量的技术瓶颈难以把各自的特长加以融合。九十年代由于通信、计算机、微电子技术的迅速发展，视频压缩编码技术与传输技术日臻完善和成熟，这不仅使视频编码通信设备的功能和使用性能大为提高，网络资源的可重复利用性通过各种协议的兼容发展也大为增加，实现视频通讯传输终因成本的逐步降低而成为可能。从本世纪初开始，由于基于IP的包交换网络技术的迅猛发展以及LAN、WAN、Intranet以及Internet的普及。大量的视频会议的建设转移到IP网络上来，实现了三网合一，网络链路共享极大地发挥了网络地效能。同时在IP网络上构建视频会商系统的技术日臻成熟，成为主流的应用。而最近随着IT技术的发展以及视频会商需求的日益提高，特别是数字电视技术的发展为图象显示带来的革命性的变革，高清视频视频交流已经成为众望所归，技术发展的方向。成为新一带视频会商系统的一个标志性的指标。可以看到视频会议系统发展的趋势：网络通讯协议正在由H.320到H.323并向SIP协议过渡；宽带音频协议G.722.1AnnexC在逐步取代低品质音频通讯协议如G.711、G.728、G.722等；H.264高效的视频编码协议已经成为视频编码的绝对首选；而图像格式正在由传统的CIF、4CIF格式向HD高清显示过渡。对视频会议系统要求也在由某些高指标向整个系统综合的高性能应用演化。由H.320向H.323和SIP过渡H.320协议作为一个传统的视频会议标准，在过去几年中已被广泛地采用在窄带ISDN网以及专线网上的窄带可视电话终端及系统中。它代表传统视频会议技术和应用发挥过积极而富有成果的作用。随着新技术的出现以及通信网络结构的演变，H.320系统已经越来越表现出它固有的局限性。首先，H.320系统还仅仅是窄带可视电话终端的定义，多年来已无多大修正和改进，主要应用于电路交换的网络上，和传输网络本身有着密切的关系。传输网不同，每一台H.320终端（包括MCU）需要更换网络接口卡，而且有时需要在第二层协议上作出相应的修改，造成无论在软件和硬件的更换、升级和成本增加。从组网结构角度来看，H.320视频会议网络结构主要是H.243标准下的二级主从星形汇接结构，每个终端必须和它相应的二级从MCU建立连接（通常是永久连接）。每个从MCU又和一个且仅能一个主MCU建立连接（通常是永久连接）。因此，从H.320全网结构来看它是一个典型的单汇接星形结构。碰到这种情况，在通讯网中，我们通常在重要节点上采用热备份或容错机制来保证网络的稳定性和可靠性，否则，全网就会因为单点错误或失误，导致全网的不稳定和不可靠，甚至瘫痪，而目前世界上还没有一种真正具备重要节点热备份或容错机制的商用MCU。从多业务应用角度来看，H.320仅仅是对基于电路交换的视频会议系统进行了定义，因此，H.320系统仅仅能在传输网络平台上开展标准的视频会议应用，而不能扩展为一个多媒体多应用平台，同时，对网络进行升级和改造后，每个H.320系统（包括MCU）可能都需要更换和升级传输层网络接口卡。H.320系统应用单一（视频会议），扩展性和灵活性受到很大的局限，这也是为什么称它为“传统”的视频会议技术。从数据功能角度来看，H.320系统运用T.120标准来实现数据会议功能（如电子白板、文件传送、应用共享）。但它的数据应用是包含在H.320/H.221复用信道中的。也就是说它的数据通道如LSD、HSD、MLP、HMLP是和图像和声音一起复用在H221信道当中的。首先，打开数据通道是要抢占部分视频信道的带宽，从而导致视频图像短暂质量下降或停顿；其次，由于H.320的T.120数据信道是复用在H221当中的，这就无疑限制了T.120数据信道的带宽不能随意增大（数据通道即使选用高速或动态MLP或HMLP，最多在理论上能实现384Kbps）。目前市场上的H.320系统（包括H.320MCU）的T.120数据信道也最多达到64Kbps。这就无疑导致在传送数据时，视频信道的被抢占和大容量文件、高质量图文传送时传送速度受限，同时图像表现质量下降和图像短暂停顿现象。从多点广播角度来看，由于H.320协议本身不具备多点广播功能，而且又没有有效的下层协议进行支持。所以H.320系统不具备多点广播功能也就是建立广播频道。它可能会借助MCU来用交互多点实现准广播功能，而非广播频道。在前面的分析中可以清楚地看到，所有的视/音频及控制流都需要汇接到MCU，再由MCU转发，从而在MCU上导致单点无保护状态或影响全网会议的稳定性。从网络管理角度来看，除了专用的会议网络管理器以外，H.320本身并没有对网络管理进行阐述。从发展前景来看，随着互联网络的普及，企业专网的建立，作为传统可视电话的H.320标准，由于新技术的出现以及本身固有的局限性和高成本，其视频网络的核心技术地位已经逐渐被H.323标准所取代。H.323协议H.323标准是建立在TCP/IP这一协议之上，使网上的多媒体应用和业务与基础传输网络无关，视频会议也只是TCP/IP网络上基于H.323的典型应用之一。另外，像许多呼叫补充业务（如呼叫转移、呼叫传送、呼叫等待等等），IP电话业务，IP传真业务等都以H.323标准为基础，致使它已经逐渐演变成下一代通讯网的基石，也是未来视讯会议的必然方向，你可以在同一网络传输平台上迭加多种多媒体应用。从组网结构上看，H.323视频会议网络在结构上属于总线型结构，每个H.323的终端（包括H.323MCU）都通过本身主机上的普通LAN网卡挂接在网络上。H.323MCU这时实际上是一台多媒体会议服务器单元（类似于Web服务器，E-mail服务器，数据库服务器等），它为网上的多媒体会议提供多点会议服务。它可以分布式地安装于全网的不同地点，从而控制和调节网络的会议流量，起到分流的作用。从多业务发展角度来看，H.323是多媒体通信的基石，因此，应用H.323技术在网络上可以开发出许许多多与底层网络传输无关的多媒体应用，如多媒体视讯会议，多媒体监控，多媒体生产调度指挥，远程企业培训和教育，多媒体呼叫中心网上IP电话，网上IP传真，网上视频点播和广播等等多媒体网上应用，可以利用H.323技术将多种应用和业务迭加到同一个传输网络平台上，视频会议仅仅是它的应用之一。增加和修改上层基于IP的业务和应用时，无需对传输网络进行改造，对传输网络进行改造和升级时，也不会对上层的应用业务产生影响，上层多媒体应用业务可以无缝地过度到新的网络传输平台上。从数据功能角度来看，H.323标准继续沿用了H.320下T.120体系下的数据会议标准来实现数据应用功能（如电子白板、文件传输、应用共享）。但是由于IP网络本身就是一个支持多路应用数据网络，没有必要像H.320系统下一定通过视频的信道传输数据，其上的数据应用是独立于H.323会话进程的，也就是说它的数据信道不需要经过H.225复用过程，而是直接在TCP或UDP（广播时）开立单独的T.120数据信道（带外传输）。此T.120信道带宽可以从几KBPS到数MBPS或数十MBPS可调，根据你的数据应用内容大小而定。同时，应用数据的传输因传输网络的变化表现出越来越大的独立性。很多新技术（如双视频流People＋Content）将数据应用得传输变得更贴近视频会议的应用，应用起来更灵活，更方便。另外，由于IP网络数据传输的固有特性，使得视频会议的数据传输可以直接基于IP网络来实现。这样，数据传输融入了很多新技术，向专业化、贴近应用的方向得到了更进一步的发展，形成了数据会议系统。像微软的ConferenceServer、Polycom的WebOffice等系统，都提供了非常灵活的数据传输、共享的手段。已经进入了一个视频、音频、数据及Web协同工作，进行多媒体沟通、交流的时代。从多点广播角度来看，由于H.323是基于TCP/IP协议之上的，而IP协议天生就是具备了多点广播功能IPMulticast（RFC1112）。从而在网上轻松实现多媒体广播业务，如视频广播。IP广播本身在协议上就是可以方便有效地在网上建立一个广播频道，从而对频道的享用者（用户）数目没有限制，又不增加广域网上的带宽负担，而H.323正是利用了这一IP协议上的优点，可以有效地在企业多媒体信息网上实现大用户量、大范围的多点广播型业务，而无须增加成本，并在网络结构上具备很强的健壮性，不会因为某个端点的临时突发故障而影响整个网络会议。从网络管理角度，由于H.323是基于TCP/IP协议的，因此它可以提供丰富的网络管理功能。你可以通过网闸（Gatekeeper）对网络上的H.323多媒体通信终端（包括H.323MCU、Gateway）进行名称登记、会议登记、地址解析、访问控制、带宽管理、带宽控制，域管理以及一些呼叫补充业务的实现。同时，通过对信息管理单元MIB的支持（H.341），可以利用标准的MIB管理器（如HPOpenView）来实现对H.323多媒体通信网上的各种类型的终端实现管理及配置。从发展前景来看，作为下一代多媒体通信平台的H.323标准无疑代表着未来多媒体视讯会议以及其它网上多媒体应用的发展方向和潮流。它的传输网络无关性，（IP）协议的普遍性、灵活性、可靠性、低成本、低使用费用、容易管理，以及对用户投资的保护，使它越来越得到普遍地应用。总之，作为下一代多媒体通信网平台的H.323技术将以其优秀灵活的生命力逐步得到广泛的应用。所以，我们建议选择H.323协议来构建视频会议系统。SIP协议SIP协议是IETF定义的多媒体通讯的标准，该协议定义了音、视频通讯和呼叫握手信令。而音视频编码的标准仍然可以采用ITUG系列和H系列的标准。由于IETF作为互联网的管理组织，对IP网络上的通讯机制有更大的影响力。众多的厂家采用SIP协议来开发音视频通讯产品，大量的IP电话、视频终端都支持SIP协议。而且由于SIP协议是软交换和NGN的核心通讯协议，是未来的发展趋势，在视频网络设计应当考虑到和SIP的兼容和向SIP的过渡。H.264成为主流编码标准开发多媒体应用系统时，遇到的最大障碍是对多媒体信息巨大数据量所进行的采集、存储、处理和传输，其中数据量最大的是数字化视频数据。例如，一幅640×480中分辩率的彩色图像（24比特/像素）的数据量约为0.92MB，如果以每庙30帧的速度播放，则视频信号的数码率高达27.6Mbps；如果存放在650MB的光盘中，在不考虑音频信号的情况下，则每张光盘只能播放24秒钟。对模拟视频信号数字化后也必须进行压缩才能比较现实地实现存储、编辑和控制等项功能。例如，一个具有4.3MHZ带宽的模拟视聘信号直接数字化后，其码率高达200Mbps。如此大的数据量，对现在计算机的处理能力、数据交换能力和存储能力来讲都是过分的考验，也不经济；所以要想利用计算机来处理图像，必须采用高效率的视频压缩编码技术H.261、H.263、H.264等方式。H.261视频编码H.261视频编解码标准是基本视频模式。H.261在8*8像素块上使用离散余弦变换（DCT）编码视频帧。初始帧（帧内模式）基于输入的视频图像进行编码和传输。在典型的视频场景中，后继帧与前面的帧除了场景中物体小的运动外非常相似。运用前一帧的运动补偿能进行有效的编码（帧间模式）。H.261传输的是像素组在前一帧基础上的位置的移置（运动向量），以及原始图像与预测图像的误差的离散余弦变换编码，而不是重传编码的像素本身。H.261支持两种视频图像格式，CIF和QCIF。只有QCIF才是H.323基本要求的一部分，CIF是可选的。CIF有352*288个亮度像素。对于色度信号为176行*144个像素，这是因为人眼对于彩色没有对于亮度那样敏感。QCIF亮度解析只有CIF1/4的解析率，每幅图像扫描144行，每行有176个像素点。它与CIF色度解析的格式一样。H.263视频编码H.263视频编解码标准是在H.261编码标准的基础上的改进，结合了IP网络的特点，提供了更高的视频编码效率，特别是在较低的视频速率下比H.261有较好的视频效果。H.264视频编码H.264视频编解码标准是ITU-T和ISO合作的产物，H.264标准结合了H系列和MPEG系列的优点，充分考虑了IP网络的特点，在多模式运动估计、整数变换、统一VLC符号编码、分层编码语法等方面有其独到之处。H.264编码标准的基础上的改进，结合了IP网络的特点，提供了更高的视频编码效率，特别是在较低的视频速率下有较好的视频效果。宽带音频成为共同的追求G.711基本音频基本音频模式是G.711log-PCM（对数脉码调制）编码解码器，它是一种简单的8KHz采样频率对数脉码调制模式，长期以来它都是数字电话网络主要的编码方法。为3.4K低品质音频标准。G.711定义为8为编码，速率为64kbps，但在H.323采样截短为6或7比特位，因此速率相应变为48kbps或56kbps。G.711提供了出色的长话音质窄带（3kHz音频带宽）语音、不太明显的编解码延迟（低于1ms）以及非常低的实现复杂性。G.723、G.729以及G.728等为后续发展的音频编码标准，压缩效率有了很大的改善，音质仍旧是低品质的3.5K的音频。G.722、G.722.1G.722、G.722.1为音质更好、占用带宽更低的音频编码协议。对音质有一定的改善，为7KHz的音频编码。G.722.1AnnexCG.722.1AnnexC是音频通讯最新一带的编码标准，为宽带音频编码标准，音频的采样频宽可以达到14KHz，而通讯的带宽只有24K或48K，可以提供CD级的高保真音质。是和H.264并列的视频通讯的最新标准。高清图像成为划时代的标准视频会议系统从发展之初便大量借用了电视技术的设备和技术方式，而今无论在设备和技术上都和数字电视技术紧密联系，息息相关。大量数字显示技术和标准正在被应用到视频会议的发展中来。传统的视频会议采用CIF（分辨率352x288）格式，受点阵数量的限制，在数字及线条等精细显示方面不尽如人意，远远不能满足现在高标准的要求。虽然4CIF的图像在分辨率上有所提高，但是没有本质的变化。是一个过渡的技术补救方式。而高清的图像（最低标准1280x720P）至少可以提供10CIF的解像度，可以满足各种高标准视频会议要求。世界通信与信息技术的迅猛发展正在引发整个电视广播产业的变革，数字电视是这一变革中的关键环节。伴随着电视广播的全面数字化，传统的电视媒体将在技术、功能上逐步与信息、通信领域的其它手段相互融合，从而形成全新的、数字电视技术。这一新兴技术已经引起广泛的关注，并将影响到相关的各个行业。数字电视被视为新世纪的战略技术。数字电视技术为媒体的传输和显示订立了大量的标准，也为视频会议带来了前所未有的发展机遇。数字电视按清图像晰度分类，数字电视包括数字高清晰度电视（HDTV）、数字标准清晰度电视（SDTV）和数字普通清晰度电视（LDTV）三种。HDTV的图像水平清晰度800左右线，图象质量可达到或接近35mm宽银幕电影的水平；SDTV的图像水平清晰度500线左右（4CIF相当），主要是对应现有电视的分辨率量级，其图象质量为演播室水平；LDTV的图像水平清晰度为200-300线（CIF相当），主要是对应现有VCD的分辨率量级。国际视频会议组织ATSC定义了高清图像的两个标准：高清数字信号的解码和重现最后的画面清晰程度取决于视频信号的清晰度与电视机的最高分辨率。1080i与720P（a）逐行扫描（b）隔行扫描数字电视相关的信息时，都会碰到1080i和720P这样的数字，i代表隔行扫描，P代表逐行扫描，这两者孰优孰劣，大家应该很清楚。隔行就像百叶窗，是不完整的图像，逐行才是一次显示一幅完整的画面。而1080、720则代表垂直方向所能达到的分辨率，尽管1080i可以提供更高的象素（207万），比720p的92万高出不少，但是画面稳定度则720P更具有优势。1080i和720p同是国际认可的数字高清晰度电视标准。而欧洲以及中国等一些原PAL制国家则采用了1080i/50赫兹模式，场频同PAL模拟电视相同。至于720p，则由于电脑和网络厂商更深的渗透到了电视行业而成为了一个可选的标准，目前是视频会议系统公认的入门高清标准，而1080P则是将来更高的一个台阶。高清电视画面有多清晰那？下面给出两张720p格式数字视频的截图给大家欣赏一下，分辨率都是1280X720。高清图像16：9现在的视频会议系统多半都是4：3的，也就是长边与短边的比例。16：9在目前的电影和DVD影片中十分常见，它是最为适合人眼的观看比例的。所以新一代的视频会议系统将是16：9的显示比例标准。高清视频会议有哪些有点呢？高解像度明显提高会议图像画质，减少视觉疲劳保持注意力，更加关注会议内容更好的运动效果处理保证图像的原有效果对于大型会议室、阶梯教室以及大运动应用更坚适应色彩更锐利更逼真e特别适合对色彩要求更高的应用场所如：实时远程实况教学、医疗诊断、X光片分析和纺织品挑选等应用满足更多种双流内容的传输要求高解像度图片同步传输等配套需求考虑到技术发展的趋势，保证系统在建成后不致落伍，并能满足高标准的应用需求，本视频教学系统按照高标准建设，采用高清技术标准的设备构建系统。为满足这一要求。在视频会议的各个环节均必须满足相应的标准。高分辨率的显示设备显示设备必须满足高清显示的要求，应当选择支持1280x720以上分辨率的设备，目前的等离子和液晶显示器一般均支持这种分辨率。同时设备必须具有高分辨率的数字图像接口比如HDMI、DVI等接口，可以实现高清图像的接入。至少应当支持下述的一种接口。高清系统接口DVI端口：DVI-IDVI-DDVI数字输入接口：DVI接口是1999年由数字显示工作组DDWG(DigitalDisplayWorkingGroup)推出的接口标准，是DigitalVisualInterface的缩写，其造型是一个24针的接插件。是专为LCD显示器这样的数字显示设备设计的。在DVI接口中，计算机直接以数字信号的方式将显示信息传送到显示设备中，避免了2次转换过程，因此从理论上讲，采用DVI接口的显示设备的图像质量要更好。另外DVI接口实现了真正的即插即用和热插拔，免除了在连接过程中需关闭计算机和显示设备的麻烦。所以，现在很多液晶显示器都采用该接口。DVI又分为DVI-A、DVI-D和DVI-I。DVI-D只能传输数字信号，大家可以用它来连接显卡和平板电视。DVI-I则在DVI-D（Digital）基础上增加了对模拟信号的支持，所以DVI-I可以和VGA相互转换。DVI-A端口用于传输模拟信号，其功能和D-SUB完全一样。DVI-D端口用于传送数字信号，是真正意义上的数字信号接口。DVI-I端口用于传送兼容信号，通过接口上活跃针脚定义的不同，传送模拟或数字信号。其中DVI-I端口中还分为单通道和双通道。色差（Component）色差（Component）通常标志为Y/Pb/Pr，用红、绿、蓝三种颜色来标注每条线缆和接口。“YCBCR”表示可接受隔行色差信号，而“YPBPR”表示逐行色差信号或者HDTV色差信号，而“YCB/PBCR/PR”表示可自动识别隔行/逐行色差信号。绿色线缆（Y），传输亮度信号。蓝色和红色线缆（Pb和Pr）传输的是颜色差别信号。色差的效果要好于S端子，因此不少DVD以及高清播放设备上都采用该接口。如果使用优质的线材和接口，即使采用10米长的线缆，色差线也能传输优秀的画面。HDMIHDMI是高清晰度多媒体接口（HighDefinitionMultimedia）。它可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号的数字传送。将传统的视频传送线缆和音频传送线缆集成到HDMI的传送线缆中。目前，HDMI在针脚上和DVI兼容，只是采用了不同的封装。它同DVI一样是传输全数字化信号的。不同的是，HDMI接口不仅能传输高清数字视频信号，还可以同时传输高质量的音频信号。对于没有HDMI接口的用户，可以用适配器将HDMI接口转换为DVI接口，但这样就失去了音频信号。高品质的HDMI线材，即使长达20米，也能保证优秀的画质。BNCBNC（同轴电缆卡环形接口）接口主要用于连接高端家庭影院产品以及专业视频设备。BNC电缆有5个连接头，分别接收红、绿、蓝、水平同步和垂直同步信号。BNC接头可以让视频信号相互间干扰减少，可达到最佳信号响应效果。此外，由于BNC接口的特殊设计，连接非常紧，不必担心接口松动而产生接触不良。稳定的高带宽高清视频会议系统，由于有大量的图像信息传输，作为一种高标准的网络应用对作为其基础的承载网络环境有着较高的要求。A、网络的带宽需求视频会议对网络的带宽需求为：视频带宽+IP包头开销常用的计算方法为：视频带宽×1.2为网络带宽的最大需求，对于高清的传输一般至少为1M×1.2B、端到端的时延视频会议的通用时延建议为小于150msC、时延抖动由于音频/视频的传输为实时的交互，因此网络的时延抖动更为至关重要，我们的建议范围为通用时延的小于50ms内。D、丟包率网络上的丟包率不应该高于1%高清视频会议是对实时性要求较高的网络应用。这就要求作为其基础的承载网络有较高的带宽和对网络中的业务流量有较高的控制能力。高清视频会议系统本身对带宽的要求为1M～4M，为了满足流畅的视音频效果，就要求带宽在1M以上。高清的麦克风POLYCOMHDX高清全向数字麦克风POLYCOM是目前业内唯一提供的360度全向MIC的厂家，POLYCOM的MIC其实是3个小MIC的集合阵列，在MIC的每个角均内置了1个小型MIC，360度的采集范围是由这个小MIC阵列实现的。借助HDX高清系统，智能麦克风可以将焦点聚集在讲话人身上，而不会放大背景噪音，从而提供清晰逼真的音质，产生身临其境的效果。产品特点：数字桌面麦克风阵列360度拾音浮垫减少桌面噪音传送静音按钮屏蔽手机信号干扰可安装到天花板或墙上MCU、终端、摄像头除了上述的外围条件外，高清视频会议系统中的核心设备MCU和终端必须同时具有高清的处理能力。终端的摄像头具有至少720线30帧/秒的能力。终端必须具有高清图像的编解码能力，MCU必须具有高清图像多点处理能力。才能构成一个高清视频会议系统。一个真正意义上的高清视频会议系统必须做到：多点会议高清；解像度：1280x720P以上分辨率；帧速率：30帧/秒；双流：支持H.239标准，第二路视频流同时是1280×720P以上分辨率；高清的分辨率下必须保持原有的加密等会议功能等。系统选型大连理工大学远程教育系统的设备选型要综合考虑多方面的因素，主要是从是否主流（包括厂家、技术和所选择产品）方便扩展和兼容性三方面考虑。主流技术厂家与产品主流技术是指采用H.320/H.323/SIP协议框架的技术，同时必须支持H.264、G.722.1AnnexC等主流视音频协议，可以实现端到端的一体化高清解决方案。主流厂家是指MCU和视频终端均考虑当前市场占有率最大，且发展前景最为外界看好的厂家。主流产品是指厂家今后若干时期内将全力支持的产品。POLYCOM是目前全球最大的专业音视频会议厂商。从技术实力和研发能力上看，最近几年来，POLYCOM一直在视频会议技术标准和规范的制定方面起主导作用，不断有自己独创的技术创新被采纳作为标准，或被众多厂家采用而形成潮流。POLYCOM公司因其出色的经营业绩，在研发上每年都有大量的资金投入。其产品从音频、视频、数据到基于WEB的应用不断扩展。现有产品的功能和性能在不断地丰富和提高。2002年POLYCOM更斥巨资对全线的产品进行整合、技术升级，使POLYCOM的全线产品的性能得以全面提升，并为用户提供了更大范围的产品选择范围。2003年下半年POLYCOM将VSX系列视频终端推向市场，其特有的14KHz的Serin14音频技术在同类产品中处于绝对领先地位，并被ITU引用为G.722.1AnnexC算法；H.264、50场/秒图像压缩算法保证了图像质量较以往产品有明显的提升，达到了广播电视的水平。2006年，POLYCOM更首先推出了端到端的一体化高清解决方案，实现了1280×720分辨率下的多点会议。POLYCOM全系列产品的系统软件版本随技术的发展不断地升级，逐步增加了许多功能。从降低系统TCO（总体拥有成本）的角度看，这也是一个十分明显的优势所在。用户购买这个系列的产品，可望在今后很长时期内利用系统软件的升级来不断的提升系统的性能。本项目推荐选用的MCU和终端产品均为POLYCOM公司生产，全部采用同一家产品可以使整个系统的管理及维护变得更加轻松和方便，能够保证用户的投资在今后很长时间内会得到良好的保护。扩展性大连理工大学远程教育系统覆盖了理工大学多个分支机构，面积大、范围广，这使师生之间无法及时沟通。本期建设的视频会议系统可以覆盖到4个分院，方便了教师与远程学生的沟通。随着大连理工大学远程教学信息化的发展，视频会议系统必然要扩展到更多范围，因此本期设计系统时必须考虑今后的扩容。POLYCOM公司拥有目前最多的国家骨干网成功案例，80%的国家骨干网采用全套的POLYCOM产品。其中绝大多数的视频会议项目都采用了多级级连的方式，将原本建设的系统扩展到全国的各级分支节点。目前全球最大的视频会议企业网——中国工商银行视频会议系统，采用了31台POLYCOMMGC，400多台POLYCOM终端，连接包括37个一级分行和274个二级分行在内的单位，而且系统还在不断的向各二级分行的下属单位扩展。2007年初，国家邮政总局和平安保险，全部采用POLYCOM的高清设备，搭建自己高清视频会议系统。兼容性在组建大连理工大学远程教育系统时，必须考虑与其他相关行业视频会议系统相兼容，使大连理工大学远程教育系统能充分延伸到其他地方，发挥他的最大作用，全面加快大连理工大学信息化水平，综合提高办公效率。POLYCOM公司的MCU和终端采用国际标准的相关协议，具备强大的功能以及高稳定、高质量的特性，有很好的兼容性，可以与其他厂家的视频终端设备混用，与其他厂家的MCU级连，可以轻松的与其他视频会议系统融合。目前全球最大的视频会议运营网络——中国联通宝视通业务，采购了国内外各个厂家不同型号的6000多台终端设备，而这6000多台终端全部稳定的运行在POLYCOM公司的56台MGC-100上。作为视频会议的运营产品，这56台MCU始终保持7×24小时开机状态，中国联通的宝视通业务现在已经开展了3年的时间，POLYCOM的产品经受了充分的考验，这充分说明了POLYCOM产品的强大兼容性和稳定性。系统设计系统配置据大连理工大学远程教育系统建设的需求，我们在大连理工大学远程教育系统中心机房配备高清多点控制单元RMX2000作为整个远程教育系统的中心控制单元，实现对各远程教室视频终端进行统一的管理，在主教室及各分部教室配备POLYCOM高清视频终端HDX7000，实现全网1080P高清视频教学。设备名称设备型号地点数量MCUPOLYCOMRMX2000中心机房1终端POLYCOMHDX7000各网络教室4系统结构图示意图配置祥述RMX2000在大连理工大学中心机房放置MCU，由于MCU处于网络的核心部位，担任着最重要的会议实施任务，它的性能将直接影响到会议效果，从而影响整个系统工程的进行。所以MCU必须是成熟的产品，有着稳定的性能，而且在实际工程中经受过大量考验。RMX2000Rmx2000实时媒体会议平台是基于高级电信级架构（AdvancedTCA®）的简易传送、高画质、高音质，多媒体内容的最佳平台。采用国际权威标准平台，建立高级通信传输方式，保证高效、高可靠、易整理、rmx2000会议平台混合成一个标准模型，IMS-ready设计提供最多的可扩展性。RMX2000的使用和维护非常的方便，rmx2000实时多媒体会议平台方便安装，易于使用，并提供了强大的协作工具。它可以为终端用户提供高水准高质量的会议服务，并具有很强的灵活性和管理控制功能。无论是最终用户还是管理员，都可以通过统一的，人性化的WEB界面来操作体验，之所以没有采用繁琐的技术，是为了避免系统的复杂性和提高速度。WEB管理功能非常的强大，不仅可以对MCU进行配置，对设备状态进行监测，对会议进行调度，还通过它查看MCU提供的详细会议记录和日志文件，对MCU的版本进行升级。WEB管理可提供对远程教学系统一些主要状态进行监测，包括MCU运行状态、传输线路、连接状态等。能监测到板卡和芯片的使用状态，如有无告警、系统资源利用率等。能监测终端的会议状态，如：终端的连接能力，连接的协议，连接的状态等。 WEB的界面HDX7000POLYCOMHDX7000为大连理工大学远程教育系统推荐的HDX7000是中小型高清视频终端，采用专用操作系统和专业芯片，采用DVI、HDMI等高清接口，符合H.323和SIP标准，H.323和SIP的最高传输速率为4Mbps，384Kbps即达到4CIF的30帧/秒动态图像，1Mbps就实现了HD（1280×720）分辨率下30帧/妙的动态高清图像，支持顶级的22KHz的Siren22立体声音频技术。支持H.239双流，支持H.460协议，具备中文界面，中文遥控器，中文WEB界面。HDX7000专为大型会议室设计，具备常用的音视频接口和控制接口，可以方便的与各类会议室辅助设备结合。远程教育系统功能终端点对点呼叫大连理工大学远程教育系统中的任何一台终端都可以直接呼叫系统中的另一台终端，建立双向连接，进行会商和交流。当采用128Kbps带宽是就可以实现2CIF的动态图像，384Kbps带宽是就可以实现4CIF的动态图像当会议速率达到1Mbps时就实现了30帧/秒的1280×720动态高清图像。音频协议更采用目前视频会议领域顶级的Siren22音频算法，采用22KHz的音频采样，音频质量超越CD水平。多点教学POLYCOMRMX是一个非常强大的一体化多媒体会议平台，适应多种网络环境，其各种会议功能为企业提供了丰富的会议手段。POLYCOMRMXWEB方式管理，1个管理员也可以同时管理多台RMX，方便了系统管理员对整个远程教育系统的管理。多点教学是大连理工大学远程教育系统的主要应用形式之一，这种模式需要MCU和各地的终端配合完成。这种教学方式参与会场较多，参会人数也较多，比如：日常远程教学项目研讨课案例分析课点名探讨远程提问多组会商本次建设的大连理工大学远程教育系统可以同时召开多个会议，这样可以同时满足系统内同时产生的多个的远程视频教学的要求。RMX2000的多组会商数量不受任何限制，可以召开任意数量的分组会商。混网的教学RMX2000可升级支持PRI链路，最高可支持12条PRI线路同时介入MCU，用来同时召开远程教学，如果通过PRI线路呼叫电话加入，最高可支持200部电话同时入场。对于使用IP网络和ISDN网络的会场，可以同时加入到MCU里，一同参加课程，对视频教育冗余要求严格的地方，也可采用双网接入，进行网络的相互备份。混合（普清加高清）的会商MCU支持标准的多分屏，可在会商进行中任意选择和更改分屏显示模式，分屏中每个窗口的图像可以是指定的，也可以是自动语音激励切换。同时RMX支持高清与标清协议混合开课，还支持多种协议或多种速率同时召开会议。双流教学向大连理工大学远程教育系统推荐的视频终端通过H.239双流技术，采用HD720P（1280×720P）传送人物（People），XGA（1024×768）传送内容（Content），帮助大连理工大学远程教育系统实现数据教学功能。讲师直接将笔记本电脑或PC机连接在终端上，发送双流时只需要轻点遥控器上的播放按钮，终端将自动获取PC上的图像画面，然后在不牺牲分辨率的情况下将这些画面送到远端。远端通过2台显示设备分别显示高清的教室图像和高清晰的PC内容。POLYCOM的H.239双流技术是可以通过多级MCU级连的，并且支持所有网络类型。在MCU的支持下，可以召开全网H.239双流会议，所有节点的设备均可以接收两路视频图像，充分考虑了大连理工大学远程教育系统今后扩容后的需求。课程召开方式召开全网课程需要严格定义与会者。在课程开始前确定参加课时的会场，非定义的与教室不允许加入会商，课程召开时可以呼入或呼出连接与会者，可为课程加锁，禁止任意终端加入课程，充分保证了大连理工大学远程教育系统的安全性。可以立即召开会商可建立会议模板，从会议模板启动会议。可预约会议，到预约时间该预约会议可自动启动。预约会议可设置成例会方式，即按每周或每月同一时间启动该会议。终端自助加入预约的会议。教学控制大连理工大学远程教育系统具备丰富的会议控制手段，可以根据不同会议的需要，选择最适应的控制方式1．导演控制方式导演控制方式，由RMX的管理员进行视频的切换，可以完成如下视频任务广播主席，使各分会场观看主席的图像广播任意一个会场，使所有的点观看其图像主席轮巡观看各个分会场的图像开启、关闭各个终端的声音开启、关闭各个终端的视频图像2．语音激励控制方式在一个多点会议中，当同时有多个会场要求发言时，MCU实时对多点输入的语音电平进行比较，选择音量最强的发言者的图像、声音信号传送到其他会场。为了避免不必要的干扰引起的画面切换，POLYCOMRMX具备声音切换时间间隔设置，时间间隔从1.5秒至10秒，并以0.01秒为间隔递增时间。3．演讲者控制方式POLYCOMRMX具备独特的演讲者模式，演讲者模式可以使所有分会场观看主会场（演讲者）画面，而主会场可指定观看任一分会场画面，或自动轮循观看各分会场画面，或观看通过语音激励切换的任一分会场画面。也可使用轮训观看其他会场10秒钟一切换。加密会议由于网络存在像病毒和黑客攻击的众多安全风险，网络管理员不希望危及企业网络的完整性，不愿配置基于IP的音视频应用是可以理解的。大连理工大学远程教育系统完全考虑到了实际的安全需要，选用的POLYCOM视频会议产品率先支持AES（AdvancedEncryptionStandard）加密算法，通过将安全服务认证和通话隐私合并的方法，提供了改进措施：如安全文档（简单密码和复杂数字签名）、新的安全对策和逆向服务支持等，为大连理工大学远程教育系统提供切实的安全保障解决方案。双显仿真双显仿真是大连理工大学远程教育系统终端的一大特点。双显仿真是在一个显示设备的两个不同视窗中同时显示远端会场图像和本地会场图像，非常适合在只有一个显示设备的会场中使用。当召开双流会议时，屏幕自动变为三个视窗，分别显示高清晰PC信号、远端会场图像、本地会场图像。模拟双显支持4:3和16:9两种显示方式，满足普通显示设备和宽屏显示设备的要求，方便用户根据会场情况选择信号的输出方式。 最好的教学效果大连理工大学远程教育系统，采用了目前最新、最先进的技术，相比其他系统能获得更好的教学效果。采用最新的H.264视频压缩技术，实现了30帧/秒的1280×720的高清会议效果，达到前所未有教学质量。全新的EagleEye高清摄像机是目前唯一达到的1280×720分辨率60帧/秒的摄像头，实现了16：9宽高比，具备12倍光学变焦，支持YPrPb摸拟和DVI数字接口。POLYCOMEagleEye高清摄像机专为可扩展的宽带音频解决方案而设计的Siren22算法，能实现22KHz音频质量，超越CD的音质，结合回音消除技术，可以使本地和远端的通话者尽享同时发言的自然交流方式，而不会损失信号。POLYCOM是目前业内唯一提供的360度全向MIC的厂家，POLYCOM的MIC其实是3个小MIC的集合阵列，在MIC的每个角均内置了1个小型MIC，360度的采集范围是由这个小MIC阵列实现的。由于POLYCOM采用的是独特的MIC阵列技术，因此是目前唯一可以实现高品质立体声会议的厂家。仅在使用1个MIC的情况下就可以实现不同发言人的立体声效果，这大大的增强的会议的临场感和亲切感。POLYCOMHDX高清麦克阵列最灵活、方便的使用和管理大连理工大学远程教育系统在设计时充分的考虑了今后使用的便捷。POLYCOM率先提供中文菜单、中文Web界面、中文遥控器、中文语音确认。POLYCOM终端背板的接口都标有彩色标记，线缆的连接非常的方便，对设备的主要操作都利用红外遥控器，而红外遥控器各个按键的分布也充分考虑了用户的日常使用。因此整个设备的使用就如同使用DVD机一样方便。MCU和视频会议终端都支持专用管理软件、WEB、SNMP协议等多种远端管理方式，可方便得进行远程诊断、维护及呼叫控制，这样技术人员可以在异地完成对系统的软件升级以及维护。RMX通过WEB远程诊断、配置、管理。终端支持Web界面访问，即允许通过浏览器访问终端的IP地址，可执行用户界面上所能提供的大多数配置和诊断。 终端遥控器 终端菜单安全性安全性对于大连理工大学远程教育系统非常的重要。RMXWEB、终端菜单、终端Web界面都支持密码保护功能，防止非法用户使用。特别是RMXWEB支持三级密码权限保护，使用不同的用户名和密码获得不同的使用权限。终端还可以根据实际需要关闭SNMP、TELNET、WEB、FTP服务，禁止远程的访问。MCU和终端具有多种灵活的调试诊断机制，以便于安装和调测。在和防火墙配合使用时，可以指定TCP/UDP的通信端口，这是目前最优秀也是最简单的防火墙解决方案。终端支持ITUH.460协议，可以和专用设备配合实现防火墙的穿越。终端和MCU支持网络地址转换（NAT），可以在内网或VPN中与外界广域网通信。QoS策略大连理工大学远程教育系统的POLYCOM终端具备独特的PVEC即视频差错隐消技术和PAEC即音频差错隐消技术。PVEC技术即使在5％的网络丢包率的情况下也可以维持一定的视频质量。而且H.264标准的差错恢复部分已经采用了POLYCOM的技术方法。终端和MCU都支持IPPrecedence、Diffserv的QOS保证机制，大大提供了系统的稳定性。面向未来的系统随着视频会议技术的发展，目前出现了一种新的协议标准－－SIP（SessionInitiationProtocol，会话发起协议）。SIP是由IETF（Interne工程任务组）提出的讯令协议。SIP和H.323的设计之初都是作为多媒体通讯的应用层控制（讯令）协议。H.323协议推出较早，协议发展得比较成熟，但由于设计上的缺陷不能很好的适应今后网络的发展，特别是在QoS、扩展性、方便性等方面存在很大的缺陷。而SIP借鉴了其他Internet标准和协议的设计思想，有其突出的优点更适合作为新一代的增值业务平台。尽管现在SIP的技术还不太成熟，而且用SIP做终端也比较贵，但SIP一定会代替H.323，这只是时间问题，因为H.323的体系架构并不适合未来的网络。而且SIP协议正处在一种不断扩充、完善的过程中，这其中蕴含着许多技术创新的机会。POLYCOM的RMX和视频终端设备现在均标配SIP协议，大连理工大学无需增加任何费用即可以随时享受SIP协议带来的新的体验。系统扩容和升级在大连理工大学远程教育系统建设完成后，随着形式的发展将不可不免的会遇到系统的扩展问题，大连理工大学远程教育系统必然要扩展。那么，在系统的建设初期就应该考虑到这一问题，在系统中预留一定的资源，以便在系统扩展时，能充分保护用户的投资，并能快速灵活的完成扩展。鉴于此，我们在方案中作了多方面准备。大连理工大学远程教育系统的核心设备MCU采用电信级的产品，在系统扩容方面有突出的优势。POLYCOMRMX2000的MCU采用POLYCOM产品线的RMX产品，遵从国际电联ITU-T关于56Kbps至4Mbps速率的视像会议及多点多媒体桥接设备的相关标准。多通用模块插槽，可以将任何模块插入任意槽位。所有模块均为前触式可热插拨的，用户可以不中断会议或关掉电源而更换模块。独立的媒体板可处理音频、视频、分屏、混速、混协议的功能。并可增加后板，支持PRI线路。媒体板插入插槽，RMX将自动识别该模块并自动下载相应的软件到该模块上。RMX2000支持ITUH.243级联标准，也具备独特的MIH级联标准，MIH即Multi-Hierarchy多层次级连，是对国际标准H.243级连功能的扩展，使RMX2000的级联能力大打增强。RMX具备很强的备份和恢复功能，能对RMX的各种配置和会议的预约模板进行本地备份和恢复，所有操作通过RMXWEB实现。POLYCOM是目前视频会议领域技术与标准的制定者，技术更新非常的迅速，为了充分保护用户的投资，使大连理工大学远程教育系统可以在今后的许多年内都保持技术和功能的领先，POLYCOM产品提供软件的升级服务，帮助大连理工大学及时获得最新的视频会议技术与功能。全部采用POLYCOM公司一家的产品，可以享受到终端与MCU软件同步更新的优势，不仅使产品具备了世界最新的技术，更避免了采用非同一家产品的系统在软件更新后带来的不兼容现象。更重要的是，本期推荐的产品均是POLYCOM公司最新的产品，无论是处理芯片等硬件产品还是操作系统等软件体系都进行了很大程度的更新，完全满足将来软件升级的需要。系统完整性大连理工大学远程教育系统采用POLYCOM公司一体化的端到端的解决方案，提供的产品为国内外大量成功应用的设备，可以兼容、协调稳定工作，保证系统成功运行。POLYCOM公司在视频会议系统方面的长远发展规划、领先的技术、全线多方位的产品、雄厚的公司实力及完善的服务机制将保证系统随技术的进步不断发展，从而保护用户的投资和利益。总之，大连理工大学远程教育系统是一个完全符合国际标准，基于TCP/IP协议的开放的视频会议系统。它综合了各种视频会议的先进技术于一身，在现有的网络上开展多媒体应用，适合视频会议、远程讨论交流、远程培训等会议应用，真正实现了多网合一。同时，本系统充分考虑了网络的扩展性，以适应本网的中长期发展。在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能等各个方面均能适应未来多媒体应用的发展，最大限度的保护了用户的投资。高清系统功能总结本方案是一个从图像到声音，从双流应用到录播应用乃至工程服务全方位的高清级解决方案。POLYCOM是唯一能提供从终端到MCU再到录播服务器的端到端整体解决方案的视频会议厂商。其他厂商的虽然也可以提供整个系统内的某个产品，但无法实现整体的解决方案。特别是对于高清产品而言，他的发展空间更加的巨大，高清产品具备更广阔的升级和扩展空间，只有同一厂家的一体化解决方案才能在将来的功能升级扩展的同时保障系统最好的兼容性，保障系统仍然可以稳定运行。很多厂商将4CIF分辨率的产品宣传位高清产品，个别厂商将只能达到1280×720分辨率下15帧的产品定义为高清产品，某些厂商将无AES加密和H.239双流功能的产品推向市场。POLYCOM的HDX高清产品是真正意义上的高清终端，他在保持了对原有H.261、H.263等终端完全兼容的同时，具备了1280×720分辨率下30帧/秒的全动态效果，而且可以实现AES加密、H.239等当今主流的视频会议功能。POLYCOM的高清产品提供了22KHz的超越CD音质的声音效果。产品支持ITU的G.722.1AnnexC宽带音频算法。POLYCOM高清产品提供音频电话备份手段，保障系统安全稳定的运行。附件：设备介绍HDX7000PolycomHDX7000是Polycom全新一代的高清视频会议终端，具有业界最高的性能－高清音频、高清视频、高清双流，是高清时代标志性的产品。1、简介PolycomHDX产品系列可以提供几乎满足各种应用的视频解决方案。HDX产品具有最丰富的音频、最清晰和锐利的视频，具有最明晰、最易于使用的界面，并提供Polycom世界一流的服务与支持。HDX产品基于高清电视（HDTV）标准。视频会议中，高清晰的图像带来了视觉的新体验，消除了会议疲劳。此外，色彩更加鲜明逼真，运动更加清晰流畅。这些都为用户提供了更加自然的交流手段，提供了9倍CIF的图像质量。HDX出色的音频同样带给用户独特的体验，PolycomSiren22专利技术把用户的听觉提升到一个全新的境界。HDX同时采用了Polycom的StereoSurround™环绕立体声专利技术，为每一次通话带来了新的活力。置身于一个亲历的会议中，视频参会者可以通过左右音箱听到远端与会者的立体声效果。然而，这一切只需一个标配的HDX麦克风阵列就可实现，其强大的功能使得即使在远端会场轻声说话也能传给参加视频会议的每一个人。Polycom的HDX7000面向系统集成设计，为集成商提供了业界最高水平的灵活性和性能。在大型会议室中，能够轻松地将HDX7000与多台摄像机、投影仪和显示器集成在一起，配备触摸屏、嵌入灯以及每个与会者面前独立的显示器，营造一个独具特色的大型会议室。也可以用于建造最现代的培训中心，通过DVD录制高清晰的培训视频，并且通过HD图文摄像机展示实物和文件。PolycomHDX7000及其功能强大的API加上丰富的音视频接口，为所有这些以及更多的会议应用提供了行之有效集成解决方案。2、突出特点高清视频—数据速率只要在1M以上，都能支持帧频为30fps、分辨率为1280X720p的高清图像。即便在较低的数据速率，也能得到非常满意的图像高清音频—PolycomSiren22提供难以置信的高保真立体声音频高清内容—PolycomHDX支持基于People+Content技术的双流标准H.239,无论是高清视频还是PPT讲稿均可实现真正的高清内容共享易于集成—提供更灵活、丰富的音、视频输入/输出接口，便于不同应用环境的集成强大的语音—PolycomSiren22与Polycom的环绕立体声结合，提供业内顶尖的音频效果内置MCU—可选的4点内置MCU，为您的视频会议提供更大的灵活性内容共享—同时支持H.239标准和Polycom的People+Content。HDX7000支持高清的“人物+内容”。完整高清解决方案—Polycom提供完整的、端到端的高清解决方案，包括支持高清的多点控制服务器RMX、支持高清的录播流媒体服务器RSS20003、最佳应用解决方案全新定义的音频、视频和内容共享可以用于各种应用，使全新的视频应用成为可能。HD音频 听清任何一个你不希望错过的细节Siren22具有22kHz高质量立体声的声音、语音和音乐stereosurround™提供全方位的立体声通话效果HDX数字麦克阵列提供完美的声音与360度的室内扩展，同时屏蔽手机的干扰。HD视频充满自信地做出明智、及时的决策看清任何细节清楚地读懂肢体语言，不漏过任何一个表情通过4M带宽利用内置4方多点功能及时召集整个团队做出关键决策HD内容共享你工作的每一个细节，展现你的价值通过多路视频输入，以完美的质量共享每一路输入。连接HD图文摄像机，DVD机以及各种高清设备。共享任何媒体的高清晰运动画面4、HDX7000技术指标：视频标准和协议H.261H.263++H.264People+Content/H.239H.263&H.264视频差错消隐人物视频分辨率720p,30fps-在1Mbps–4Mbps带宽下4SIF(704x480)/4CI