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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)就是H、323中的终端设备,就是网络中的逻辑单元。
终端设备就是可呼叫的与被呼叫的,而有些实体就是不被呼叫的,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就是:
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,并在接收端可选择地加入缓冲延迟以保证语音的连续性。
所采用的标准为ITU-T的G、711、G、722、G、728等。
各种数据应用:
包括电子白板、静止图像传输、文件交换、数据库共存、数据会议、运程设备控制等,可用的标准为:
T、120附录A、B,T、123协议栈,以及T、124、T、125、T、126、T、127、T、128建议等。
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、信令与指示四种信息,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。
1、3项目需求分析
1、3、1项目建设规模的需求
本项目需要建设18个节点,包括延安市林业局原有的视频会议终端设备共19个节点。
以延安市局为中心,覆盖延安市18个下属机构,建设视频会议系统。
并保证全部节点可以加入到省厅视频会议系统。
1、3、2会议召开模式的需求
视频会议系统支持以下会议模式:
●所有会场同时加入同一个大会;
●加入到省厅视频会议;
●召开只有部分会场参加的会议;
●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。
1、3、3会议安全的需求
对MCU、终端设备与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与终端采用非PC结构设备,操作系统采用嵌入式系统。
在MCU与终端上可以设置打开、关闭控制端口。
对会议要求有多种管理模式。
对于会议管理员要求分为系统管理员、会议管理员与普通用户3个级别。
可以完成设置会议密码,锁定会议等功能。
1、3、4总体性能的需求
本系统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384Kb/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、728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、264协议;
图像格式应支持CIF、QCIF、4CIF、XGA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
在承载网络与设备无故障,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50方的会议掉线数量不能多于1方。
◆可靠性指标
采用电信级设备;
系统可靠性应达到99、99%;
所有MCU硬件模块支持热插拨,软件支持远程在线升级。
第二章视频会议系统设计原则
2、1先进性原则
本方案功能完善,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等视频压缩标准,兼容图像编解码技术,实现高清晰度画质。
音频采用Siren14音频压缩标准,提供高保真、接近CD音质的音频,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,这样既保证了广域网的带宽,又满足在计算机网上开展视频业务的需求。
2、2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。
系统遵循开放性与标准化原则,采用标准的H、261、H、263、H、264等压缩编码标准与H、320/H、323体系结构,能很好地保证与其她采用H、320/H、323体系视频会议系统互通。
2、3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与多媒体应用的需要,最大程度的保护用户的投资。
本方案除了充分保证传统视频会议的高质量、高可靠之外,还大大拓展了视频会议的应用范围与应用内容。
充分体现了网络化视频应用的潮流与方向。
本方案中的系统采用开放式体系结构,有很强的规模扩展性。
MCU采用电信级的模块化结构设计,扩容时只需要在MCU机框中添加所需板卡即可。
2、4高可靠性原则
整个视频会议系统的设计按照电信级方案要求设计,充分保证系统的可靠性。
系统的核心设备——MCU采用电信级设备;
终端采用电信级设备。
MCU与终端都采用电信级的设备,采用非PC的硬件结构与嵌入式操作系统。
充分保障了系统的可靠性、稳定性与极强的抗病毒、抗黑客攻击能力。
本方案中的视频会议系统可长期不间断运行。
会议终端与MCU之间在会议中如果因为线路问题造成瞬断,可以在极短时间内恢复,不影响会议的正常进行。
会议终端与MCU同时还具有网络自适应能力,当网络出现拥塞时,会议优先保证音频流的发送,从而保证会议的不间断性。
2、5可管理性原则
管理系统为图形化界面的视频会议管理软件,可直观方便地对系统实现全程网管,大大减轻维护难度。
系统提供运行日志,记录运行过程中出现的异常信息。
管理员与工程人员可以通过查询运行日志随时了解设备运行状况。
此外,网管还具有多级告警功能,设备运行过程中出现的告警即时反映在网管客户端界面通知用户,同时还将告警信息记录入告警日志数据库中,以备用户查询。
2、6高安全性原则
MCU采用控制端口与数据端口分离的工作模式,安全可靠。
MCU管理采用多级密码认证模式,不同级别的管理员操作权限不同。
视频终端要支持对系统设置、Web管理等进行密码认证的访问控制。
通过这种方式既加强了系统的安全性,又有效地阻止了对视频终端设备的非法访问与操作。
第三章视频会议系统的组网方案
3、1设备选型的原则
视频会议系统设备选型的基本原则列出于下:
◆主流技术
采用全面支持H、320/H、323协议框架的技术与产品,同时必须支持H、261、H、263、H、264、G、711、G、722等音视频协议。
应能够支持代表未来发展方向的新标准、新规范。
◆主流厂家
MCU与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瞧好的厂家,这样用户才能长期获得原厂家新技术升级、产品更新的服务。
◆主流产品
具体产品的选型应考虑设备厂商今后长期内将全力支持的品种。
◆高性价比
视频会议技术与设备随着应用的日益广泛,已经从身份“高贵”的形象转变为一种简单的会议、交流工具。
基于H、323协议的终端与MCU出现后,更进一步降低了同类设备的价格起点。
产品的性能与价格比应该就是用户选择产品的十分重要的考虑因素。
◆专业的售后服务
完善的专业售后服务就是用户利益的根本保障。
厂商能否及时地提供热线电话、Email、专业工程师支持,提供备件、快速返修、快速退换服务,就是衡量一个厂家实力的最重要因素。
3、2视频会议系统设计结构
考虑到用户内部网络目前的业务流量与会议节点数量,我们为本视频会议系统设计的会议速率为768Kbps。
系统网络拓扑结构图如下:
分会场17
分会场18
分会场3
分会场2
分会场1
系统组网方式图
-
视频终端
MCU
主会场VSX8400
LAN
MCU管理平台
如上图所示,该方案就是架构在一个完善的、高性能的TCP/IP网络基础之上的,各会议点同过林业局系统内部已建的局域网连接。
3、3视频会议系统设计方案描述
3、3、1设备功能说明
以上各种设备完成不同的功能,具体功能如下:
A、MCU
MCU就是视频会议系统的核心部分,只有采用MCU才能扩大视频会议系统的规模,使视频会议系统的效益发挥到最大。
MCU的功能分为三个部分:
会议管理,MCU级联,与会议终端连接。
1、会议管理
MCU可以同时进行多个会议活动,每个会议活动在逻辑上完全独立。
MCU中的会议管理功能负责对MCU上正在进行的全部会议活动进行监视与管理。
MCU中每一个会议活动均包含一个会议控制部分与通信处理部分。
会议控制部分进行整个会议的通信控制、多点连接控制、级联控制与主席控制等。
通信处理部分进行多点通信的数据处理,即按照会议控制的指令处理多个会议终端的通信数据。
2、MCU级联
在超大规模视频会议中用到此功能,此处不作赘述。
3、会议终端连接
H、323MCU同每一个会议终端的连接共享使用同一条物理线路,但使用不同的逻辑信道,从而完成通信。
逻辑信道对应TCP/IP协议中的TCP连接与UDP连接。
MCU中每一个会议终端均采用点到点的模式进行通信,会议终端认为MCU就是同它一致的对等点。
具体的多点处理就是在MCU内部完成的,对会议终端透明。
由于多个会议终端共享使用同一物理线路同MCU连接,因此MCU的接入带宽必然为多个终端带宽之与,故而在H、323系统中要求MCU有较高的接入带宽。
B、视频会议终端
视频会议终端就是视频会议系统的基础主要完成四个部分功能:
MCU连接,通信数据处理,用户界面,辅助设备连接。
1、MCU连接
会议终端采用点到点的通信模式同MCU连接。
会议终端与MCU的连接在物理上并不占用一条独立的线路,而就是与其它会议一起共享MCU的接入线路。
每个会议终端同MCU通过几条逻辑信道进行连接,逻辑信道对应TCP/IP协议中的TCP连接与UDP连接。
2、通信数据处理
会议终端完成视频、音频、数据等通信信息的处理,包括编解码、打包、传输、显示等。
3、用户界面
提供用户操作视频会议系统的界面。
主要的界面包括:
视频显示界面,音频控制界面,数据功能界面等
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