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视频会议系统设计方案

视频会议系统第一章前言视频通信是人类社会经济生活中不可缺少的一部分,有关的研究表明,有效的信息55%依赖于面对面(Face to Face)的视觉效果,38%依赖于说话者的语音,而只有7%依赖于内容。

传统通信工具,如电话、传真等,都无法达到面对面或一群人聚集在一起的沟通效果。

然而,图像通信所占的带宽太大,无法应用于实际的通信中。

进入90年代,ITU制定第一个H.320标准后,视频服务得到了很大的发展,随着TCP/IP技术的广泛应用及In ternet迅速普及,人们逐渐认识到,将来的网络对于使用者来说将只会以一种形式存在,那就是TCP/IP网络。

因此,ITU从96年开始,将视频会议标准制定的工作重点转向ITU-T H.323标准,也就是目前视频会议系统所采用的标准。

视频会议使人们能进行自然的、计划好的会议,而摆脱了距离的限制也避免了耗时、费力的长途旅行。

视频会议的最大特点是能够再现实地会议的效果,减小因距离因素而产生的与会者之间的隔阂。

视频会议作为一种先进的通信手段,已逐步被众多和跨地区企业所采用。

第二章用户需求分析xxxxx>公司为了提高会议召开的质量和效率,实现无纸化会议和满足远距离相互交流的需要,同时为了加快信息交流速度,保证政令畅谈,决定在充分利用现有网络资源基础上组建视频会议系统。

该系统可以方便的召开内部视频会议及培训会议;该视频会议系统能够提供语音、图像及PowerPoint等内容的相互交流,从而实现系统内各部门间的业务讨论、远程讲解或远程技术支持等功能;通过视频会议可以有效加强系统内的控制和管理、实现高效办公、减少会议开支,而且可以通过多媒体交互技术实现直观、可靠、便捷的会议效果,为今后逐步实现系统内部网络化管理提供安全、便利和快捷的技术基础。

整个视频会议系统支持ITU制定的H.323标准,能够稳定的运行在IP网络之上;系统具有良好性能扩展性,同时又具有良好的性价比;视频会议终端的编码输出速率可以调控,同时支持远端摄像头的控制;提供中文的图形用户界面,简单明了,易于操作和维护。

2.1用户网络现状网络拓扑?专网还是公网?网络中心位置?各节点带宽上网方式?视频会议系统规模。

2.2用户具体需求分析2.2.1 会议召开模式的需求本次视频会议系统支持以下几种会议模式:所有会场同时加入同一个大会召开只有部分分会场参加的会议同时召开多个会议,各个会议互不干扰召开多点交互式会议召开点对点直通会议各节点内部自行召开会议2.2.2 会议管理的需求会议管理需求包括:主会场的屏幕可同时显示多个分会场的画面,及时了解各部分会场的情况。

可以实现会议计划、调度、控制功能,声控切换、广播会场、会场静音和闭音、点名发言、自由讨论、结束会议、延长会议等会议控制方式。

具有视频切换功能,每个视频终端可配多个摄像机,并可用同一遥控器任意切换。

具有多媒体广播功能,可播放本地终端及远程终端的图像和声音。

具有H.239双流功能,各分会场能同时收到主讲人视频和讲稿,为培训做准备。

2.2.3 会议记录的需求会议记录需求包括:能够实现对会议的现场录制、保存和组播。

能将会场情况以数码照片的形式记录并存储下来。

2.2.4 数据会议的需求数据需求包括:支持数据会议召开过程中的动态带宽控制,保证数据带宽不会超过开会时限定的数据带宽,避免会议过程中突发的数据带宽需求影响到视音频会议的正常进行;支持电子白板;支持双流技术(H.239协议);2.2.5 视频会议系统安全的需求对MCU、终端设备和相关的网络管理设备应有严格的安全保护措施,支持多级密码认证。

MCU和终端采用非PC结构设备,操作系统采用嵌入式系统。

对会议要求有多种管理模式,系统管理员,会议管理员和普通用户3个级别。

可以完成设置会议密码,锁定会议等功能。

226 视频会议系统总体性能的需求视频会议系统具有以下性能要求:速率范围:可变速率范围为128Kb/s —1920Kb/s。

一般应用速率为768kb/s。

音频指标:音频编码应支持G.711、G.722、G.722.1、G.723.1、G.728、G.729、14KHz 等标准。

具有自动唇音同步,误差应不可察觉,音频视频相对延迟小于40ms。

在承载网端到端丢包率为3%时,语音质量良好。

视频指标:视频编码应支持H.261、H.263、H.263 +、H.263 + +、H.264 等协议。

图像格式应具有CIF、QCIF、4CIF格式。

视频图像切换时间要小于1s。

在384Kb/s以上速率时,帧频可自适应调整,提供25帧/秒,支持15-30帧/秒。

768Kb/s必须达到25帧。

在承载网端到端丢包率为3%时,图像质量良好。

时延指标:在承载网端到端时延在130ms以内情况下,视频会议设备(MCU,终端)时延小于310ms。

稳定性指标:在承载网络和设备无故障,并且设备有余量的情况下,呼叫成功率要达到99%。

掉线率应小于0.01次/方/小时,即2小时内18方的会议掉线不能多于1方。

可靠性指标:采用电信级结构设计。

系统可靠性应达到99.99%。

所有MCU硬件模块支持热插拨,软件支持在线升级。

第三章系统的总体设计3.1系统总体建设目标本项目拟建设总部与下属单位间的视频会议系统,采用三网合一”的技术体制,实现数据、视频和语音的实时传输。

依托该系统可召开全省农业银行视频会议、开展远程教学,亦可满足农业银行系统业务数据传输等综合信息服务的需要。

3.2系统采用的技术体系标准根据用户现有的网络情况、IP技术的发展状况以及结合多年的工程实践,我们推荐选择基于IP的H.323标准的视频会议技术作为视频会议系统的协议平台。

从整体上来说,H.323是一个框架性建设,它涉及到终端设备、视频、音频和数据传输、通信控制、网络接口方面的内容,还包括了组成多点会议的多点控制单元(MCU )、网关以及关守等设备。

它的基本组成单元是"域",在H.323 系统中,所谓域是指一个由关守管理的网关、多点控制单元(MCU)和所有终端组成的集合。

一个域最少包含一个终端,而且必须有且只有一个关守。

H.323 系统中各个逻辑组成部分称为H.323的实体,其种类有:终端、网关、多点控制单元(MCU)。

其中终端、网关、多点控制单元(MCU)是H.323中的终端设备,是网络中的逻辑单元。

终端设备是可呼叫的和被呼叫的,而有些实体是不被呼叫的,如关守。

H.323包括了H.323终端与其它终端之间的、通过不同网络的、端到端的连接。

H.323协议中规定的各个功能单元需要遵循的协议分别是:视频编解码:(H.261、H.263、H.264):完成对视频码流的冗余压缩编码。

音频编解码:完成语音信号的编解码,所采用的标准为ITU-T的G.722.1、G.711、G.722、G.728 以及MPEG4 等。

控制单元(H.245):提供端到端信令,以保证H.323终端的正常通信。

所采用的协议为H.245 (多媒体通信控制协议),它定义了请求、应答、信令和指示四种信息,通过各种终端间进行通信能力协商,打开/关闭逻辑信道,发送命令或指示等操作,完成对通信的控制。

H.225层:将视频、音频、控制等数据格式化并发送,同时从网络接收数据。

另外,还负责处理一些诸如逻辑分帧、加序列号、错误检测等功能。

3.3系统设计原则3.3.1.1遵循标准我方推荐的视频会议系统严格符合ITU-T标准化组织及国家相关部门的一系列标准、规范,在最大程度上提高系统的兼容性和可靠性,这些标准包括:ITU-T H.225 :基于分组网络的多媒体通信系统呼叫信令与媒体流传输协议ITU-T H.230 :视听系统的帧同步控制和指示信号C&IITU-T H.231 :用于2Mbit/s以下数字信道的视听系统多点控制单元ITU-T H.239 :数字视频系统利用单一视频连接传输附加视频应用的双流标准ITU-T H.242 :关于建立使用2Mbit/s以下数字信道的视听终端间的通信系统ITU-T H.243 :利用2Mbit/s信道在2〜3个以上的视听终端建立通信的方法ITU-T H.245 :多媒体通信控制协议ITU-T H.246 :支持H系列协议的多媒体终端之间的交互ITU-T H.261 :关于P X 64Kbit/s视听业务的视频编解码器ITU-T H.263 :关于低码率通信的视频编解码ITU-T H.263 Annex W :关于低码率通信的50/60场视频编解码标准ITU-T H.264 :关于低码率通信的高效率视频编解码ITU-T H.281 :在视频会议中应用H.224的远端摄像机控制(FECQ规程ITU-T H.282 :远端设备控制逻辑通道传输ITU-T H.283 :多媒体应用的远端设备控制协议ITU-T H.320 :窄带电视电话系统和终端设备ITU-T H.323 :基于IP包交换网络中多媒体业务的框架协议ITU-T H.331 :关于视频会议系统单向接收的通讯规程ITU-T H.235 :在视频会议中多媒体链路高级加密规程ITU-T ANNEX Q :在视频会议中远端摄像机控制(FECC规程ITU- T G.703 :数字系列接口的物理/电气特性ITU- T G.704 :用于一次群和二次群等级的同步帧结构ITU-T G.735 :工作在2Mbit/s 并提供同步384Kbit/s 数字接入和/或同步的64Kbit/s数字接入基群复用设备的特性ITU-T G.711:话音频率的PCM脉冲编码调制3.3.1.2高性价比原则在价格一定的前提下,要求在图像分辨率、传输帧率、传输延时、唇形同步以及会议功能等综合性能指标上均达到国际同类产品的先进水平。

331.3先进性原则视频会议系统功能完善,技术先进,能够体现现代视频会议系统的先进思想。

本方案中的视频编码技术采用当前先进的能适用于多种带宽条件下的视频压缩算法H.261、H.263、H.264、MPEG4等压缩标准,兼容图像编解码技术,实现高清晰度画质。

音频采用最新的MPEG4 ACC算法(14KHZ),提供高保真接近CD音质,充分保证视频会议的高质量。

视频通讯协议采用了先进的H.323协议平台,这样既满足广域网的带宽保证,又满足在计算机网上开展视频业务的需求。

3.3.1.4兼容性原则严格按照国家相关标准、国际相关标准进行系统设计。

系统遵循开放性和标准化原则,采用标准的H.261、H.263、H.263 +、H.263 + +、H.264、MPEG4等压缩编码标准和H.320/H323体系结构,能很好地保证与其他采用H.320/H323 体系视频会议系统互通。

3.3.1.5可扩展性原则兼顾系统的中长期扩展,在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能等各个方面适应未来视频会议和多媒体应用的需要,最大程度的保护用户的投资。

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