高清视频会议方案.docx
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高清视频会议方案
高清视频会议方案
上海神州数码
二零零九年十一月
名目
:
//ty.fwjsc/banjiabanyun.html
:
//ty.fwjsc/zhuangshigongsi.html
第1章前言
从到电视,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进展而发生着庞大的变化。
广播电视与通讯两大产业在如此的背景下延伸和进展,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、运算机、微电子技术的迅速进展,视频压缩编码技术与传输技术日趋完善和成熟,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进展也大为增加,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进展以及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的效能。
同时在IP网络上构建视频会议系统的技术日趋成熟,成为主流的应用。
而最近随着IT技术的进展以及会议电视需求的日益提高,专门是数字电视技术的进展为图象显示带来的革命性的变革,高清视频会议电视差不多成为众望所归和技术进展的方向。
成为新一代会议电视系统的一个标志性的指标。
能够看到视频会议系统进展的趋势:
✓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和高清音频协议G.719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差不多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HD720P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。
第2章视频会议系统综述
2.1H.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庞大数据量所进行的采集、储备、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辨论率的彩色图像(24比特/像素)的数据量约为0.92MB,假如以每秒30帧的速度播放,则视频信号的数码率高达27.6Mbps;假如存放在650MB的光盘中,在不考虑音频信号的情形下,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储备、编辑和操纵等功能。
例如,一个具有4.3MHZ带宽的模拟视频信号直截了当数字化后,其码率高达200Mbps。
如此大的数据量,对现在运算机的处理能力、数据交换能力和储备能力来讲差不多上严肃的考查,也不经济;因此要想利用运算机来处理图像,必须采纳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视频编解码标准是差不多视频模式。
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专门相似。
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),以及原始图像与推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差不多要求的一部分,CIF是可选的。
CIF有352*288个亮度像素。
关于色度信号为176行*144个像素,这是因为人眼关于彩色没有关于亮度那样敏锐。
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,专门是在较低的视频速率下比H.261有较好的视频成效。
◆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,在多模式运动估量、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,专门是在较低的视频速率下有较好的视频成效。
2.2高清立体声音频成为主流编码标准
◆G.711差不多音频
差不多音频模式是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,长期以来它差不多上数字网络要紧的编码方法。
为3.4KHz低品质音频标准。
G.711定义为8位编码,速率为64kbps,但在H.323采样截短为6或7比特位,因为速率相应变为48kbps或56kbps。
G.711提供了杰出的长话音质窄带(3kHz音频带宽)语音、不太明显的编解码延迟(低于1ms)以及专门低的实现复杂性。
G.723、G.729以及G.728等为后续进展的音频编码标准,压缩效率有了专门大的改善,音质仍旧是低品质的3.4KHz的音频。
◆G.722、G.722.1
G.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.722.1AnnexC
G.722.1AnnexC是音频通讯新一代的编码标准,为宽带音频编码标准,音频的采样频宽能够达到14KHz,而通讯的带宽只有24K或48K,能够提供CD级的高保真音质。
◆G.719/Siren™22立体声
G.719/Siren™22立体声是POLYCOM在2007年推出的新一代音频编码协议,Polycom的Siren™22专利算法与早先的超宽频带音频技术相比具有突破性的优势。
在音频和可视化通讯应用中,它的CD级音质能够让声音更清晰、听者更轻松。
而在远程出现应用中,它先进的立体声能力则可随着讲话人在室内的来回走动,对其声音进行理想的跟踪,让人们更加感到身临其境。
Siren™22对运算能力的要求显著低于替代型宽频带音频技术,而时延却大幅缩短。
2.3高清图像成为划时代的标准
视频会议系统从进展之初便大量借用了电视技术的设备和技术方式,而今不管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进展中来。
传统的视频会议采纳CIF(辨论率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。
尽管4CIF的图像在辨论率上有所提高,然而没有本质的变化,是一个过渡的技术补救方式。
而高清的图像(最低标准1280x720P)至少能够提供9CIF的解像度,能够满足各种高标准会议电视要求。
而且1280x720P那个标准差不多是国际(包括国内)上新一代视频显示的主流标准,目前业界所有的等离子和液晶显示设备都首选支持这一标准。
世界通信与信息技术的迅猛进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。
相伴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。
这一新兴技术差不多引起广泛的关注,并将阻碍到相关的各个行业。
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进展机遇。
国际电视会议组织ATSC定义了高清图像的两个标准:
高清电视画面有多清晰呢?
下面给出两张720p格式数字视频的截图给大伙儿观赏一下,辨论率差不多上1280X720P。
高清图像16:
9
现在的视频会议系统多半差不多上4:
3的,也确实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。
因此新一代的视频会议系统将是16:
9的显示比例标准。
高清视频会议电视有哪些有点呢?
Ø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;
Ø更好的运动成效处理
●保证图像的原有成效;
●关于大型会议室、阶梯教室以及大运动应用更加适应;
Ø色彩更锐利更逼真
●专门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光片分析和纺织品选择等应用;
Ø满足更多种双流内容的传输要求
●高解像度图片同步传输(如工程蓝图)等;
第3章用户需求分析
3.1项目的需求分析
当时刻进入到2010年,我们为××××××所提出的高清视频会议系统解决方案差不多不再是单纯的融合通讯解决方案,而是立足于POLYCOM先进的VC2视频通信架构上(囊括了国际上最先进的HD720P高清图像技术和22KHz高清立体声技术)的新一代视频通信解决方案。
VC2是传统视频会议向可视化沟通转变的手段,让视频在企业的沟通中无处不在——不管是在办公桌前、会议室中,依旧正在使用移动设备。
××××××高清视频会议系统我们选择基于IP网络的H.323标准,如此就具备与IP网络中的其它相关设备的协作能力,方便扩展应用。
VC2新一代视频通信解决方案是当前最为先进和复杂的通讯技术解决方案,我们建议分期实施,第一组建基础视频系统:
要紧由POLYCOMRMX系列多点操纵单元、HDX系列高清视频会议终端等组成。
通过该系统能够实现远程视频通讯,辅助以双流技术实现远程的互动式培训,让大伙儿更加有效的进行交流、开展协作。
同时,考虑到系统音频备份的需求,我们同时组建基础音频会议系统,作为视频会议系统的备份系统。
设备需求配置表:
设备类型
数量
分布说明
高清视频MCU
1
总部网络中心
主会场高清视频终端
1
主会场
分会场高清视频终端
××
分会场
3.2系统设计原则与规范
3.2.1设计原则
1)先进性原则
●为今后高清视频会议系统的扩展预留了接口,具备高清立体声音频技术;
●系统设计行业一流,且切实可行并容易实现;
●支持最新的国际标准和国内外有关的规范要求;
●符合运算机、网络通讯技术和视频会议技术的最新进展潮流,同时是应用成熟的系统;
●有符合潮流的独创技术。
2)有用性原则
●系统操作应用灵活方便,易于把握;
●针对实际应用的特点,具有多种治理方式;
●系统的各种功能贴近应用,便于实际常规应用;
●系统设计符合工程的实际需要;
3)集成性原则
●高度集成,体积小,重量轻,移动方便,便于连接;
●在高度集成前提下,具有多种功能,便于相关设备接入;
●各设备的功能,在系统集成后能充分发挥,能一体化协作;
4)可扩展性原则
●考虑今后的进展,留有充分的扩充余地;
●便于融入随新技术的进展带来的新功能;
●具备IETF的SIP标准;
5)灵活性原则
●能够适应多功能、外向型的要求,讲究便利性和舒服性,达到提高工作效率、节约人力物力和能源的目的;
●提供符合国际标准的软件、硬件、通讯、网络、操作系统和数据治理系统等方面的接口和工具,使系统具有良好的灵活性、兼容性;
●系统参数配置少,调整少,自动化程度高,使用方便,操作简单;
6)安全性原则
●结构、系统设计本身具有本质安全;
●系统各环节具备权限及访问操纵机制;
●支持各种加密系统;
7)可靠性原则
●具备在规定条件和时刻内完成用户所要求的功能的能力,能长期稳固的工作;
●结构简单,支持冗余备份,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复原正常,系统复原工作迅速;
●系统具备各种级别的诊断及故障提示功能,便于诊断、爱护;
8)经济性原则
●系统运行后经济效应预算的可能收益;
●对系统实施现场的专门要求所需的费用;
●对系统集成所需的有关软件和硬件等的开发费用;
●系统的易扩容;
依照以上的设计原则以及视频会议系统的要求,我们认为××××××高清视频会议系统应该是一个:
✓完整成熟的系统
✓性能优秀的系统
✓先进可靠的系统
✓治理可用的系统
✓灵活扩展的系统
✓标准开放的系统
这就要求我方所提出的系统设计方案是一个灵活开放的系统方案;我方所提供的视频会议设备和系统是先进成熟的设备和系统,在国内外有大量的应用案例;我方所提供的技术支持和服务是优秀一流的服务。
总而言之,视频会议系统的总体设计原则是:
该系统应该是采纳一个技术先进、成熟可靠、可管可用、性能优秀,灵活扩展、标准开放的视频系统,同时能够综合考虑到该系统的中长期进展打算,在系统结构、系统应用、系统治理、系统性能等各个方面适应以后视频会议和多媒体通讯应用的进展,方便的扩容,用户可灵活的再增加会议点,并最大程度地爱护用户的投资,将该系统建成一个面对面交流协作的典范。
3.2.2规范和标准、设计依据
国际电联ITU-T协议
✧ITU-TH.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-TH.230:
视听系统的帧同步操纵和指示信号C&1
✧ITU-TH.231:
用于2Mbit/s以下数字信道的视听系统多点操纵单元
✧ITU-TH.239:
会议中传输双流数据共享图像的标准
✧ITU-TH.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-TH.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-TH.245:
多媒体通信操纵协议
✧ITU-TH.246:
支持H系列协议的多媒体终端之间的交互
✧ITU-TH.261:
关于PX64Kbit/s视听业务的视频编解码器
✧ITU-TH.263:
关于低码率通信的视频编解码
✧ITU-TH.264:
新一代数字视频编解码
✧ITU-TH.281:
在视频会议中应用H.224的远端摄像机操纵(FECC)协议
✧ITU-TH.282:
远端设备操纵逻辑通道传输
✧ITU-TH.283:
多媒体应用的远端设备操纵协议
✧ITU-TH.320:
窄带电视系统和终端设备
✧ITU-TH.323:
基于不保证QoS的分组网络中多媒体业务的框架协议
✧ITU-TH.331:
关于视频会议系统单向接收的通讯规程
✧ITU-TT.120:
系列建议:
视频视听系统用户层数据协议
⏹T.121常规应用模板
⏹T.122、用于声像会议和视听会议的多点通信业务
⏹T.123、用于声像会议和视听会议的网路特定传输规程
⏹T.124、通用会议操纵
⏹T.125、用于声像会议和视听会议的多点通信工程的详述
⏹T.126、多点静止画面和注解协议
⏹T.127、多点二进制传输协议
⏹T.128、多点应用程序共享
✧ITU-TG.703数字系列接口的物理/电气特性
✧ITU-TG.704用于一次群和二次群等级的同步帧结构
✧ITU-TG.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-TG.711话音步率的脉冲编码调制
✧ITU-TG.723语音双速率编解码标准
✧ITU-TG.722自适应差分脉冲编码调制(APPCM)的语音编码标准
✧ITU-TG.722.1用24或32kbps传输7Khz的声音
✧ITU-TG.728低时延码本鼓舞线性推测编码
✧ITU-TG.722.1AnnexC用24、32、48Kbps传输14KHz的声音
✧ITU—TG.719高清立体声音频编码标准,可传输22KHz的声音
第4章系统方案设计
4.1设备配置清单
设备类型
设备型号
数量
分布说明
高清视频MCU
RMX500C
1
总部操纵中心
RMX1000
备选
高清视频终端
HDX8000
1
主会场
高清视频终端
HDX7000
××
分会场
HDX6000
备选
4.2会议系统网络拓扑图
4.3系统配置详述
具体配置如下:
●××××××操纵中心配置多点会议操纵单元POLYCOMRMX500C或者RMX1000,共1台;
●××××××主会场配置POLYCOMHDX8000一台,共1台终端;
●××××××共××个分会场,均配置POLYCOMHDX7000或HDX6000一台,共××台终端;
4.3.1总部操纵中心
××××××高清视频会议系统在总部操纵中心作如下配置:
RMX1000MCU一台,RMX1000是实现多点视频会议的核心汇接设备,支持所有视频会议点,同时还承担着会场切换等会议治理功能。
本次配置的RMXMCU我们举荐2个型号:
RMX500C或RMX1000。
RMX500C可支持18路4M的视频终端接入以及18路VoIP语音终端接入;RMX1000可支持16路4M的视频终端接入以及16路VoIP语音终端接入。
RMX500C或RMX1000通过10/100/1000MRJ-45以太网口连接到网络中心的核心网络上,以保证MCU到所有的终端的都有足够的带宽、使通讯质量得到保证。
2个型号的MCU均预留有扩展的能力,RMX500C最大可扩展至支持24路4M的视频终端接入以及24路VoIP语音终端接入的能力,RMX1000最大可扩展至支持64路4M的视频终端接入以及32路VoIP语音终端接入的能力。
系统升级无需返厂,升级过程平滑、便利,能够满足××××××今后3-5年的系统扩容和进展要求。
图:
RMX500C图:
RMX1000
4.3.2主会场
在××××××主会场部署HDX8000一台。
HDX8000高清视频终端通过RJ-45以太网口连接到中心的IP网络上。
同时,HDX8000高清视频终端具有模拟接口,能够连接PSTN一般线,既能够满足领导外出时语音通信的需求,同时也提供了对IP网络故障的语音备份。
图:
HDX8000
HDX8000高清视频终端采纳专用操作系统和专业芯片,支持DVI、HDMI、YPbPr等高清接口,符合H.320、H.323和SIP标准,H.320、H.323和SIP的最高传输速率为2Mbps(可升级扩展至6Mbps——H.323&SIP);在64Kbps以上速率即可实现2CIF的图像成效;在256Kbps以上速率即可实现4CIF的图像成效;在832Kbps以上速率时,即可实现HD720P高清动态图像成效(1280×720P、25帧/秒);支持顶级的22KHz的G.719(即POLYCOMSIREN22)高清立体声音频技术。
升级可达内置4M的4点高清内置MCU。
支持H.239双流,支持PoC,支持LPR,支持AES加密,支持H.460协议。
具备中文操作界面,中文遥控器,中文WEB界面,支持远程会议画面的监控功能。
HDX8000系列高清视频终端专为大中型会议室设计,具备丰富的音视频接口和操纵接口,能够方便的与各类辅助设备结合,能够支持2路的高清显示设备和高清摄像头,满足远程视频系统的各种需求。
4.3.3分会场
4.3.3.1配置一——HDX7000
我们在配置一中为××××××下属××个分会场均举荐部署HDX7000一台。
HDX7000高清视频终端通过RJ-45以太网口连接到中心的IP网络上。
图:
HDX7000
HDX7000高清视频终端采纳专用操作系统和专业芯片,支持DVI、HDMI、YPbPr等高清接口,符合H.320、H.323和SIP标准,H.320、H.323和SIP的最高传输速率为2Mbps;在64Kbps以上速率即可实现2CIF的图像成效;在256Kbps以上速率即可实现4CIF的图像成效;在832Kbps以上速率时,即可实现HD720P高清动态图像成效(1280×720P、25帧/秒);支持顶级的22KHz的G.719(即POLYCOMSIREN22)高清立体声音频技术。
升级可达内置4M的4点内置MCU。
支持H.239双流,支持LPR,支持AES加密,支持H.460协议。
具备中文操作界面,中文遥控器,中文WEB界面,支持远程会议画面的监控功能。
HDX7000系列高清视频终端专为中小型会议室设计,具备丰富的音视频接口和操纵接口,能够方便的与各类辅助设备结合,能够支持2路的高清显示设备,满足远程视频系统的各种需求。
4.3.3.2配置二——HDX6000
我们在配置二中为××××××下属××个分会场均举荐部署HDX6000一台。
HDX6000高清视频终端通过RJ-45以太网口连接到中心的IP网络上。
图:
HDX6000
HDX6000高清视频终端采纳专用操作系统和专业芯片,支持H.323和SIP标准,H.323和SIP的最高传输速率为2Mbps;在64Kbps以上速率即可实现2CIF的图像成效;在256Kbps以上速率即可实现4CIF的图像成效;在832Kbps以上速率时,即可实现HD720P高清动态图像成效(1280×720P、25帧/秒);支持顶级的22KHz的G.719(即POLYCOMSIREN22)高清立体声音频技术。
支持H.239双流,支持LPR,支持AES加密,支持H.460协议。
具备中文操作界面,中文遥控器,中文WEB界面,支持远程会议画面的监控功能。
HDX6000系列高清视频终端专为小型会议室设计,具备丰富的音视频接口和操纵接口,能够方便的与各类辅助设备结合,满足远程视频系统的各种需求。
4.4系统以后的扩容和升级
在××××××高清视频会议系统建设完成后,随着形式的进展将不可幸免的会遇到系统的扩展问题,××××××高清视频会议系统必定要扩展到更多的下属机构。
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,能充分爱护用户的投资,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预备。
××××××高清视频会议系统的视频终端设备具有良好的系统扩展能力,要紧表现在:
HDX高清终端支持H.323、SIP和H.320模式,可适应IP、ISDN、V.35等多种线路的接入,只需增加相应的接口盒便可实现与相应网络的连接。
HDX高清终端能够通过软件升级的方式,升级为具有内置高清多点MCU的设备。
如此就能够轻松的召开小型多方会议。
HDX高清终端具备多路音视频接口,能够方便的和各类辅助设备连接,增加多种会议功能。
终端具备API接口,用户能够依照实际特点,方便的和已有其他系统融合。
××××××高清视频会议系统的核心设备MCU采纳电信级的产品,在系统扩容方面有突出的优势。
POLYCOMRMX系列MCU全面支持高清会议,能够支持HD720P多点会议,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。
通过功能激活就能够实现最大容量的扩容。
在单台MCU无法满足的情形下,能够通过级联模式来达到组建更大规模网络的视频会议系统的要求。
RMX系列MCU支持ITUH.243级联标准,也具备专门的MIH级联标准,MIH即Multi-Hierarchy多层次级联,是对国际标准H.243级联功能的扩展,使RMX系列MCU的级联能力大大增强,能够实现三级以上的多级级联功能。
POLYCOM是目前视频会议领域技术与标准的制定者,技术更新专门的迅速,为了充分爱护用户的投资,使××××××高清视频会议系统能够在今后的许多年内都
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