捷视飞通uCM6000技术白皮书V1.0.0

REF文档名称\hUCM6000产品技术白皮书机密iFreecommAllrightsreserved捷视飞通版权所有，侵权必究 Pagepage18,Totalnumpages19第page18页，共numpages19页 .产品名称密级UCM6000机密产品版本Total20pagesV1.0.0UCM6000系列移动指挥调度产品技术白皮书捷视飞通科技股份有限公司

目录UCM6000系列移动指挥调度产品技术白皮书 UCM6000系列移动指挥调度产品技术白皮书摘要：本文阐述了UCM6000产品的功能特性、技术优势和特点等。缩略语清单：缩略语英文全名中文解释SIPSessionInitiationProtocol会话初始协议RTSPRealTimeStreamingProtocol实时流传输协议AECAcousticEchoCancellation回声抵消AGCAutomaticGainControl自动增益控制ANSAutomaticNoiseSupress自动噪声抑制CCDChargeCoupledDecive电荷耦合器件CIFCommonIntermediateFormat公共中间格式，数字图像格式的一种，分辨率352×288CVBSCompositeVideoBaseSignal复合视频基带信号DNSDomainNameSystem域名系统DHCPDynamicHostConfigurationProtocol动态主机配置协议EMCElectromagneticCompatibility电磁兼容性GKGatekeeper网守IPInternetProtocol互联网协定ITUInternationalTelecommunicationsUnion国际电信联盟LANLocalAreaNetwork局域网LCDLiquidCrystalDisplay液晶显示器LSMLipSynchronizationMechanization唇音同步机制NATNetworkAddressTranslators网络地址转换器MCUMultipointControlUnit多点控制单元MTBF平均故障间隔时间MTTR平均修复时间MGCPMediaGatewayControlProtocol媒体网关控制协议MLPMultilayerProtocol多层协议PALPhaseAlternateLine625线、25帧彩色电视标准PPPPoint-To-PointProtocol点到点协议PSTNPublicSwitchTelecommunicationsNetwork公共交换电信网QCIFQuarterCIF四分之一CIF格式QoSQualityofService服务质量RASRegistration，Admission，andStatus登记、管理和状态RTPRealTimeProtocol实时传输协议RTCPRealTimeControlProtocol实时传输控制协议TCPTransportControlProtocol传输控制协议CIF标准图像格式，支持352×288分辨率4CIF4倍标准图像格式，支持704×576分辨率720p1280×720分辨率，逐行扫描1080p1920×1080分辨率，逐行扫描

概述本章将对UCM6000系列MCU系统及其主要的功能特性进行介绍。市场定位基于市场需要，建立公司全系列应急指挥调度产品，结合公司移动执法单兵，形成业界一流、具有全面竞争力的应急指挥调度产品，满足市场销售的需要。产品外观结构图1UCM6000业务能力网络接入能力线路接口UCM6000服务器支持IP线路接入，提供2个100M/1000MEthernet自适应IP接口。IP公私网穿越业务UCM6000服务器使用公司创新的VLINK技术实现了通用NAT公私网穿越方案，实现了与业界大部分终端有效的公私网穿越互通，无需额外的穿越服务器。不同网络混合组网接入UCM6000服务器依靠设备本身的物理双网口，配合平台软件的智能路由功能，可以满足一台服务器同时接入两种网络环境的需求，这对有跨网络接入、私网与公网隔离等场景提供了极大的便利。图像业务能力UCM6000服务器支持H264BP、H264MP、H264HP、H263、H263+视频编解码协议，分辨率最高达到1080p，并采用了专有的视频前、后处理技术，使得图像质量大大提升，在单兵编码图像较差的条件下，经过降噪补偿等处理，对原始码流做出更为优化的还原，最终呈现清晰、自然的图像。视频主要特色功能包括PTT视频集群对讲、单向投放单兵视频、单兵间经由UCM进行双向音视频通话、视频会议终端接入PTT集群、照片/录像上传及点播、等。PTT视频集群对讲UCM6000服务器支持移动指挥调度应用。可管理基于PTT的集群对讲，支持纯音频和音视频对讲。申请话语权的单兵发言后，码率经由网络转发到UCM6000服务器，UCM6000服务器在收到码流后将码流逐个转发给群组内的所有在线单兵。转发前会根据目标单兵所支持的音视频协议、分辨率等做格式、速率适配。对需要进行适配的单兵，UCM6000服务器将对码流做适配编码后再发送给目标单兵。要实现格式、速率适配，UCM6000服务器需要对原始码流做解码，再按照新的格式、速率做编码。也就是说格式、速率适配会加大UCM6000服务器的处理负担。实际使用时，同一个群组内部尽可能使用相同的格式、速率，这样UCM6000服务器不需要进行格式、速率适配，只需直接转发码流，此时UCM6000服务器负担最轻。投放单兵视频为满足不同客户群体的需要，UCM6000服务器支持将单兵设备作为一个监控设备使用，在需要时可以随时调看单兵的实时视频。调看视频的格式、速率根据双方的配置进行协商确定。投放操作由UCM6000调度台发起，单兵接收到指令时，发送本地视频码流到UCM6000服务器，UCM6000服务器对码流进行处理（需要做格式、速率适配时，进行适配并转发适配后的码流；不需要时，直接转发）后，转发给发起投放请求的调度台，调度台解码在本地界面显示视频；需要上墙显示时，亦可调度上墙显示。投放单兵视频的同时还可以与单兵间进行音频对讲。单兵被投放视频时，仍可正常进行PTT集群对讲和拍照、录像等操作。单兵间经由UCM双向音视频通话UCM6000服务器可以支持移动单兵间的通信需求。通过UCM6000服务器，在线单兵与在线单兵间可以发起或接受双向纯音频、双向音视频通话，实现点与点之间的交互。单兵的码流先到达UCM6000服务器，由UCM6000服务器进行格式、速率等适配后，再转发给通话的单兵。UCM6000可支持任意在线单兵间的点对点通话。但UCM6000系统中，移动单兵客户端对此做了限制，只有同一个群组内的两个在线单兵间才能进行点对点通话。视频会议终端融入PTT集群对讲UCM6000服务器支持在PTT集群对讲中接入标准视频会议终端。在PTT集群对讲中，视频会议终端可以作为观察者接入到PTT集群对讲中来。此时，视频会议终端可以观看当前发言人的视频画面，并可以在群组内进行多方语音通话，可收听其他成员的讲话，也可自行发言他人收听。拍录传UCM6000服务器支持照片、录像的上传功能。所有单兵均支持拍照和录像功能。拍照分辨率、录像参数可配置。另外，拍照、录像也可以通过远程发起。支持单兵上传照片、录像文件到UCM6000服务器，支持UCM6000服务器统一存储文件，支持调度台从UCM6000服务器上查看照片，或点播录像。实时预览WEB控制台实时预览：在WEB控制台上以实时显示每一个入会终端的输入、输出图像，以达到会议管理员实时监看的目的，预览类型为JPEG方式、5帧；调度台客户端实时预览：在配套UCM6000平台的调度客户端上，可以实时显示每一个注册至平台的单兵、终端、IPC的图像，并可实时对讲，极大方便了用户对整网设备的监看和监控，预览类型为实时码流。上墙配合iFreecommTVS上墙服务器与调度台，UCM6000平台可实现将平台上任意一个设备调度上墙的功能，满足类似指挥中心、监控中心将图像调度上墙的需求。录播配合iFreecommFRS录播服务器，UCM6000平台可实现将平台上任意一路会议流推送至录播服务器，以达到会议录制的功能，为客户重要的会议备份。配合通用IPSan软件，UCM6000平台可实现将平台上任意一个设备媒体流推送至IPSan，达到平台所有业务可录制、可备份的功能需求，这在公安、武警等执法用户使用时具有极为现实的意义。语音业务能力全面的音频协议支持UCM6000服务器全面支持ITU-TG.711、G.722、G.722.1、G.722.1C、AAC音频，具有全编全解、全适配的的音频兼容能力。全混音支持UCM6000支持音频的全混音技术，无论与会者数量的多少，能够保证每会场的发言均能被其它会场听到。UCM6000的全混音技术并非是业界简单的音频能量叠加，而是使用先进的混音算法、并结合音频前处理后处理技术智能合成，保证在多路音频混音时，声音能量不会溢出，不会产生刺耳、嘈杂的噪音。唇音同步特性UCM6000服务器能够提供良好的唇音同步性能，保证图像与声音的处理延迟端到端图像和语音编解码时间差小于40ms。语音控制功能UCM6000服务器提供多种语音控制能力。操作者可以从WEB页面自由地控制终端设备麦克风、喇叭的打开与关闭，不需要单兵用户繁琐的操作。其中，闭音功能相当于关闭了远端会场的麦克风，远端传过来的声音不会经过MCU处理就会直接丢弃；静音功能则相当于关闭了远端会场的喇叭，MCU会向静音终端发送静音媒体流，这样远端解码播放出来的声音就是静音。集群业务功能UCM6000服务器支持强大的数字集群业务（PTT），结合我司移动指挥调度单兵产品，实现了相对于传统集群产品更加强大的音视频集群调度功能。超强网络适应性相对传统集群厂家需要自建网络，带来额外成本和组建复杂度，我司集群终端支持3G/4G网络、支持OFDMA网络、WiFi无线自主组网、应急指挥车（卫星/3G/4G）无线组网等网络，具有超强的网络适应性，在保证稳定可靠的集群业务同时，极大的降低了组网成本和实施复杂度。音视频集群传统的集群业务是基于音频的半双工信道实现，既不支持多人同时说话，也不能实现视频的实时交互，具有先天性的使用缺陷；我司集群业务对群组内同时说话的人数不做限制，也就说每个人都有话权。实际处理中仅抽取音量最大的8路音频路进行混音处理。同时，支持广播优先拥有话权的单兵的实时视频至集群其他成员，帮助集群用户享受高质量音频通话的同时，更能实时直观的观看到现场画面。具体音视频参数为：音频音频采样先进的G.722.1C算法，在保证低带宽占用的同时，提供CD级别的音频交互。视频视频采用业内领先的H.264视频压缩算法，视频质量最高支持至高清720P，享受高清的图像效果。强大的集群对讲调度功能功能UCM6000集群支持成员自由编辑、集群成员展示、用户划入集群自动通知、邀请入群、黑名单管理、切换集群、成员之间语音通话、成员之间视频通话等丰富集群控制功能。UCM6000服务器拥有强大的集群对讲调度功能，可同时支持高达25个群组的调度管理，满足同一系统下同时开展多个业务的应用需求。各个群组间通话互不影响，正常使用时，某一群组内的用户发言时，其音视频会广播给群组内的所有其他成员。如果有多个成员同时发言时，UCM6000服务器会对多个成员的语音进行混音处理，再将混音后的语音发给群组内的各个成员。最大支持8路语音的混音。如果群组内同时发言的成员数超过8个，将选取音量最大的8路进行混音处理。视频则直接转发最早发起语音通话的用户的视频画面。同一用户或单兵可以被纳入多个不同的群组。在有需要时，借助组间广播功能，可以实现单兵接听多个群组的发言；和单兵发言时，多个群组内的成员都能接收到。此时，需要该单兵同时属于多个群组，且已加入某一群组，并启用了组间广播功能。视频会议终端参与集群UCM6000集群支持多路（最大支持4路）视频会议终端以观察员的形式加入到集群中，参与集群通信和调度，实现集群业务与视频会议业务的深度融合。实现指挥中心调度员通过视频会议终端加入到集群中，对外部执行任务的集群进行指挥调度。指挥调度业务功能UCM6000服务器为扁平化指挥调度提供一整套完善的解决方案，结合指挥调度台及移动单兵，实现了包括单兵定位及地图显示、基于地图的音视频调度、监控调度、视频上墙、拍录传等业务。GIS地图调度功能UCM6000服务器结合指挥调度台，实现了丰富的基于地图的可视化调度业务，具体有：多地图支持指挥调度台支持百度在线地图、Google离线地图、公安PGIS地图、超图地图，可适应在线、离线、特殊行业等不同的使用场景。单兵实时位置显示单兵位置信息以标注的形式在指挥调度台GIS地图上显示，并实时动态更新，用户可以直观的在地图上查看手持单兵执勤人员分布情况，并进行指挥调度。单兵轨迹回放单兵向UCM6000服务器上报的实时位置信息存储在服务器数据库中，指挥调度台可获向UCM6000服务器获取单兵某个时间段的位置信息并GIS地图上实现轨迹回放。调度员可使用该功能，查看某单兵手持人员的历史轨迹。监控位置显示不仅具有定位功能的单兵设备可以GIS地图上显示，添加了位置信息的监控设备也可以在GIS地图上直观展现，实现“一图一键调度”。基于位置的音视频调度对已在GIS地图上显示的单兵和监控设备，点击该设备可进行预览、视频对讲、轨迹查询、框选一公里等调度操作，实现调度员在GIS地图上对单点设备的全面掌控。框选调度通过框选操作，调度员可框选GIS地图上某个区域中的所有单兵设备，并可对该集合进行“群组对话”、“语音广播”等调度业务，高效、便捷、快速地实现了对某个区域群体的沟通和指令下发。监控设备调度功能通过UCM6000服务器，指挥调度台可实现对监控设备的实时监控，并可对其进行云台控制和音频对讲；提供多种画面模式，最大同时支持16路高清监控设备的实时监控。上墙调度功能通过在UCM6000服务器配置电视墙服务器，可在指挥调度台上将任意单兵、监控、视频会议终端设备解码上墙，实现了资源的统一调度上墙，为指挥中心调度员及调度领导的指挥调度及分析决策保驾护航。拍录传在一些泛执法行业，执勤人员在执勤过程中拍录传是不可或缺的功能，UCM6000服务器支持移动单兵在任意场景下的拍照图片、录像、录音文件上传，并统一在服务器归档存储。结合与UCM6000服务器配套的IPSan存储服务器，存储容量可扩展至几十TB乃至上百TB，满足各种大容量存储需求。提供高效、便捷的文件查询检索功能，可通过指挥调度台、标准RTSP信令等方式对文件进行查看点播。大规模组网功能UCM6000服务器使用了创新的V-Cas级联技术，使大规模集群组网成为可能，支持多层服务器互控级联，最大可扩展至上千万台终端的接入。分层组网功能与行政区域划分相统一，便于实施部署，每一个平台可下挂32个子平台，最大支持5层平台级联，按每平台64点终端计算，最大可支持64+321*64+322*64+323*64+324*64=69273664个终端接入；分层管理控制功能如此多的终端开会，管理和查看是一个很大的难题，UCM6000同样采用分层管理的方式，在终端管理、会场管理中，均采用树形结构方式，同时开发了快速搜索匹配功能，帮助用户快速找到对应的终端。媒体流按需上传对于整网内的终端，UCM6000V-Cas技术并不并将所有媒体数据都转发至顶级，这样无疑会造成整网数据流量的拥塞，而是根据会议广播、多画面模式，采取媒体流按需上传策略，将有用的码流一层一层传输至最顶级，再由顶级向下逐层分发。（注意，向上、向下的媒体流总路数是不受限制的）摄像机业务能力UCM6000服务器支持完整的PTZ摄像机控制能力，包括上下左右转动、缩放、聚焦和摄像机复位，可以方便地遥控远端会场的摄像机。安全能力为系统提供充分的保护措施，防止非法操作对系统和会议产生不良影响，并充分配合运营机制的运作。系统安全认证主要通过权限控制和密码控制实现：加入会议密码支持：召集会议时设置会议密码，终端加入会议要求通过遥控器输入密码，才能加入会议，这样避免会议无关人员或终端加入会议，实现会议保密。会议主席密码支持：终端申请主席，进行主席控制，需要通过遥控器输入密码，才能得到主席权限，这样避免其它会场随意申请主席权限，进行控制，保持会议的得到有序召开、控制。用户权限分级管理：用户分为管理级和用户级，登录时必须提供相应的用户名称和密码。其中管理级权限不对普通用户开放。产品卖点卓越的高清视频UCM6000服务器采用先进的H.264BP/MP/HP编码协议，达到720p（1280X720p）、1080p（1920X1080p）的超高清晰图像还原，最大支持8M的会议接入速率，能够提供业界顶尖的视频效果。1080p为业界最清晰的图像、色彩更加鲜明逼真、运动更加清晰流畅，带你进入全新的视觉空间，实现卓越的高清晰视频享受，让你看清无法触及的细节。UCM6000服务器采用最新的H.264版本，大大领先于业内其它厂家，具有最新的H.264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。完美的高清音频UCM6000服务器支持高达44.1kHz的宽频语音，完全达到CD级音质，为用户提供震撼的高保真音频。同时支持G.711、G.722、G.722.1、G.722.1Siren14（G722.1附录c）、AAC等多种编码功能。UCM6000服务器采用先进的全混音算法、结合领先的音频前后处理技术，为用户合成出清晰、逼真、自然的数字音频。同时支持自定义时间周期内的音频能量检测，让发言者实现更加自然与及时的“闻其声则睹其人”的切换。一流的高清内容UCM6000服务器支持标准的H.239协议，可以实现同时传输两路独立的视频码流，实现与会者视频和讲解PPT内容同步传送，为用户带来更方便的使用体验。UCM6000服务器提供业界一流的720p、1080p动态高清双流，两路图像的分辨率都可以达到1280×720、1920×1080，同时帧率达到60帧。UCM6000服务器提供业界一流的1080p高清双流；最高可达1920×1080的分辨率；用户可将胶片、WORD文档、Flash和高清运动图像实时传送给远端会场，会议更加轻松、方便。UCM6000服务器支持将辅流以主流方式下发，满足早期不支持辅流终端、特殊场景下不方便遥控切换时的辅流观看，并拥有此项技术的专利著作权。UCM6000服务器同时支持主辅流带宽动态调整策略，辅流停止发送时其带宽自动用于主流，提供更高码率的图像质量，一旦辅流再次启动发送后，自动恢复辅流带宽。灵活的动态调整码流，极大的利用了网络带宽，提供更好的会议效果。强大的音视频适配功能视频方面，UCM6000服务器支持业界最高的分辨率适配功能，能够满足各种高清、标清信号的适配转码与分发，这让各种时间段、各种型号终端跨界组网成为可能，各方速率、分辨率经由服务器适配后互不影响和干扰，避免资源再投入，节约客户建设成本。音频方面，UCM6000服务器全面支持ITU-TG.711、G.722、G.722.1、G.722.1C、AAC音频，具有全编全解、全适配的的音频兼容能力。超大容量的设备组网功能UCM6000服务器使用了创新的V-Cas级联技术，使大规模集群组网成为可能，支持多层服务器互控级联，最大可扩展至上千万台终端的接入。完整的高清解决方案UCM6000，能够提供业界最高分辨率1080p的端到端高清解决方案，提供业界最清晰1080p多点会议解决方案，提供业界最清晰1080p的高清内容方案，提供业界最清晰的流媒体方案、提供业界最清晰高清多画面方案、提供业界最清晰电视墙、录播等多样化完整高清方案。综合网络接入能力UCM6000服务器支持IP线路接入，提供2个100M/1000MEthernet自适应IP接口，可满足常见的公私网穿越与多种隔离网络混合接入的功能。中英文语言支持支持中英文，可自由切换。强大的视频处理能力强大的高清动态双流能力利用UCM6000的强大硬件平台可以实现多路720p、1080p图像的编解码，可以轻松实现高清动态双流（两路720p、1080p满帧率双流）。双流桌面传送可以通过主流，也可以通过辅流，还可以实现主辅流同时传送，活动图像和桌面的帧率能够同时达到60帧。创新的码流动态调整技术UCM6000服务器支持码流动态调整技术，系统会根据当前会议中的辅流状态自动对会场进行流控：辅流停止发送时该会场带宽自动用于主流，提供更高码率的图像质量，一旦辅流再次启动发送后，自动恢复辅流带宽，极大的利用了网络带宽，能提供更好的会议效果。丰富的多画面分屏显示UCM6000服务器最多支持25画面，拥有52种不同的多画面模式，同时可以根据入会终端数自动匹配多画面，满足各种类型客户不同场景下的应用需求。结合双流以主流形式下发功能，可以将双流画面置于多画面中某子画面中一起传送至会议各终端，这在诸如培训、教学等场景下显得尤为得体。智能的16：9与4：3混合分屏UCM6000服务器支持16：9与4：3混合分屏，不会出现过度压缩和拉伸，完全兼容早期设备，能极大的保护现有投资。完善的维护特性液晶屏显示通过服务器内置的液晶屏，可以看到服务器时间、当前网卡IP、组件运行状态、模块异常等内容，可以迅速的定位出设备硬件及软件系统等是否正常工作。直观的操作日志UCM6000服务器提供了操作日志查询及导出功能，可以将用户所有的操作日志记录、存储，并以一定的归档方式输出报表数据，便于用户统计会议情况。完善的维护日志UCM6000服务器提供了维护日志功能，可以将日常运行过程中的一些关键事件记录，并支持三级日志功能。日志可以导出到本地PC，便于日后对系统运行情况进行分析。实用的热备份功能主控板、媒体板备份UCM6000支持控制板与媒体板的双重热备，在主机发生故障时，备机在30秒内接管会议，保证会议正常进行，全程无须人工介入。网口备份UCM6000支持网口相互备份，两块网卡共享一个IP，在正常使用时可以随意插拔任意一根，当其中一根出现故障时，另外一根会马上介入工作，几乎没有时间差。极强的环境适应能力极强的物理环境适应能力UCM6000服务器兼顾到环境、安规、EMC和可靠性设计，经受了严格的测试认证，大大提升了系统的环境适应性。提供的智能热保护功能自动调节设备内部温度，保证设备在没有空调的高温环境下仍能正常工作。超强纠错技术独有的QOS保证技术，系统能够针对IP网络丰富的QOS模式自动调整网络传输和视音频处理的不同纠错策略，从而保障图像、音频在各种恶劣网络条件下达到最优效果。在同样在网络抖动、延时、包误差等指标上，比国际标准和业界友商相比有极大的提高。完善的防火墙和NAT穿越功能UCM6000服务器提供了静态NAT功能，对于部署在内网中的服务器，，可以通过在防火墙上配置公私网一对一映射的方式穿越防火墙或NAT设备。完备的安全特性远程控制和维护安全UCM6000服务器提供了远程Telnet等功能，同时为每种业务分配了用户名和密码，用户在享受这些远程维护功能带来的好处的同时，也可以避免由此带来的安全性的问题。产品升级通用WEB升级升级没有正常结束、升级过程中由于线路误码导致不可恢复的错误、升级使用的源软件版本错误等，都会导致升级失败。升级失败会导致UCM6000不能正常工作。为了避免出现类似的问题，UCM6000服务器都提供了关键配置和程序双备份功能，升级失败UCM6000会自动使用升级前的配置，不会导致UCM6000不可用。技术参数系统对外接口相关参数总体指标体系标准H.323v5