精品会议管理高清视频会议系统技术方案doc 54页.docx

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精品会议管理高清视频会议系统技术方案doc54页

***高清视频会议系统

技术方案

苏州科达科技有限公司

二OO八年四月

第1章前言

1.1概述

通过召开远程视频会议，可大大提高工作效率，节省与会人员的工作时间和会议费用。

视讯应用在政府、军队、教育、金融、交通、能源、医疗等行业及跨国、跨地区的企业中逐步普及。

近年来随着网络的普及和图像技术的不断发展，视频会议系统的应用已从单纯的会议发展到基于网络的多种交互式视频应用，如专网调度与管理、销售与推广、紧急救援、作战指挥、远程教育、远程医疗、远程协作、远程招聘等，为各行各业所带来了良好的经济效益和社会效益。

1.2视频会议技术简介

视频会议有两大结构体系：

H.320和H.323。

H.320标准基于电路交换网络，DDN/ISDN/SDHE1等，产生于上世纪80年代末。

H.323标准基于包交换的IP网络，产生于上世纪90年代中期。

欧美国家由于网络建设早，ISDN网络比较普及，国内网络建设稍晚，但起点较高，E1和IP网络较常见。

IP网由于其成本较低、扩展方便的特性，发展更加迅速。

视频会议系统的核心技术是视频编解码技术。

视频编解码协议也有两大体系：

一套是ITU（国际电信联盟）制定的H.261/H.263/H.263+/H.263++系列;另一套是ISO（国际标准化组织）制定的MPEG-1/2/4系列。

2002年ITU和ISO联合共同推出了H.264视频编解码协议，。

这一协议的推出对视频会议产业有重要意义。

促进了产品的标准化，提升了视频质量。

H.261、H.263、H.263+、MPEG-1的编解码标准占用带宽为64K-2048K，只支持352×288,1CIF的图像分辨率。

MPEG-2能支持704×576（4CIF）的高分辨率，但占用带宽要求太高，要达到4CIF分辨率，需要6M以上的带宽，MPEG-4编解码对于突变情况如场景切换等具备更好的适应性；可以用最少的数据获得最佳的图像质量，在1.5Mbps的情况下，图像质量可以达到DVD质量。

H.264不仅比H.263节约了50％的码率，而且对网络传输具有更好的支持功能。

它引入了面向IP包的编码机制，有利于网络中的分组传输，支持网络中视频的流媒体传输，支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得平稳的图像质量。

支持4CIF、720P、1080i/P的视频分辨率。

音频编解码协议早期采用的是G.711/722/723/728/729等窄频编解码技术。

随着MP3、MPEG4-AAC（LC/LD）等宽频编解码技术在视频会议系统上的使用，越来越多的厂家和用户认识到好的音质对远程会商的重要性。

最近国际电联推出了G.722.1AnnexC/标准宽频音频协议，便于各厂家互联互通。

G系列是基于传统的电话音质的编码技术，频响范围为300Hz-3400Hz，采样率为8KHz，每路声音占用带宽为8K～64K。

MP3、MPEG4-AAC（LC/LD）是用于高保真音乐的高效声音压缩算法，频响范围20Hz到20KHz，采样频率为44.1KHz，支持双声道编码技术，其效果比G系列音质要好得多，但对带宽要求较高。

G.722.1-AnnexC支持14kHz宽带音频，在24K带宽时即可提供接近CD音质的音频质量，声音更加清晰，音域宽广，能带来更好的听觉效果，有效降低用户听觉疲劳。

分辨率定义

HD：

HighDefinition，高清，指1080P（1920×1280）或1080P（1280×720P）；

SD：

StandardDefinition，标清，指4CIF（704×576）或CIF（352×288）；

SXGA：

1280×1024；

XGA：

1024×768；

SVGA：

800×600；

VGA：

640×480；

第2章科达视频会议系统

2.1简介

KDV系列视频会议系统是科达公司推出的具有完全自主知识产权的视讯产品，产品线覆盖了专业会议室、桌面应用、流媒体应用、数据会议服务等多个方面。

全系列产品获得信息产业部的电信设备进网许可证和国防通信网进网许可证。

科达全面掌握了视频会议关键技术，例如：

嵌入式技术

高可靠的电信级设计

H.320&H.323双协议技术

基于H.264、MPEG-2、MPEG-4的高清视频编解码技术

基于MP3、MPEG4-AAC（LC/LD）和G.722.1AnnexC宽频音频编解码技术

H.239双流技术

T.120数据会议技术

流媒体技术

防火墙/NAT穿越

AES视音频加密技术

线路备份技术

电话接入技术

动态速率调整策略

智能丢包恢复技术

科达从2003年推出视频会议系统以来，已承建500多个各级视讯专网，还承建了100多个各类企业视讯网。

科达视频会议产品销量连续几年名列国内市场前茅，已成为国内知名的主流视讯品牌。

2.2产品系列

KDV系列视频会议系统主要产品有：

✓KDV8000A多点控制单元（电信级MCU）；

✓KDV8000B多点控制单元（企业级MCU）；

✓KDV7810高清视频会议终端（HD720P）；

✓KDV7910高清视频会议终端（HD1080P）；

✓KDV8010A视频会议终端（SD4CIF）；

✓KDV8010C视频会议终端（SDCIF）；

✓KDV7610视频会议终端（SD4CIF）；

✓KDV7210视频会议终端（SDCIF）；

✓KDV-PCMT桌面视频会议终端；

✓KDV-VOS流媒体服务器；

✓KDV-NMS网管服务器；

✓KDV-MC会议控制台等。

2.3科达HD视频会议系统特点

2.3.1至臻高清

1920×1080的画面分辨率，20倍于传统图像的清晰度，画面锐利清晰，色彩逼真鲜艳，运动图像流畅稳定；更提供48KHz采样频率的高保真音质，是全面升级的真正高清体验。

不放过任何一个细节表情的生动呈现，不漏掉任何一处音符音阶的细微变化，充分共享和协作的开放式交流，科达高清视频会议带您进入高清新境界。

2.3.2标准的数字高清接口

采用高清电视标准数字接口HDMI和广播级专业无压缩高清视频数字接口HD-SDI，现在就领先一步。

HDMI标准数字接口可同时传输音频及视频信号，只用一根线缆即可完成高清音频、视频信号的传输，大幅简化线路布局；HD-SDI无需中继器，可提供超过100米的超长距离解决方案，且信号没有丝毫损失，这在大型会议室的部署及外设选配方面充分展示出易用性和用户的可获得性。

2.3.3高清动态双流

支持标准的H.239全动态双流和静态双流功能，支持双路720P（1280×720）高清晰全动态双视频流，更可提供动态会场图像与超清晰PC内容（SXGA1280×1024）同步传送的静态双流，给您前所未有的卓越协作体验！

2.3.4高保真音效

采用MP3、MPEG4-AAC（LC/LD）音频编解码技术，音质悦耳。

并兼容Polycom的14Khz音频编码G.722.1AnnexC。

支持自动回声抵消（AEC）、背景噪声抑制（ANS）、自动增益控制（AGC）。

2.3.5大容量

KDV8000AMCU单框支持128个E1接入（H.320），或384个1Mbps或256个2MbpsIP终端接入（H.323），并支持专线和IP的混网接入。

支持四个机框堆叠。

KDV8000B最大支持64个4M普通终端接入，支持32个HD终端接入。

2.3.6扩展能力强大

KDV8000A容量大、MP分布式处理，可提供数字混音、内置GK、内置代理、丢包重传、T.120等各种功能模块，以后可方便容量扩展和功能扩展，保护用户投资。

KDV8000B内置数字混音、代理、GK、防火墙，可扩展T.120、速率/协议适配等功能模块。

2.3.7全中文WEB操作界面

全中文WEB图形化管理和控制界面，操作简单方便。

中文字幕、中文横幅。

2.3.8可靠、安全

系统基于嵌入式架构，设计采用多重冗余备份机制，全面保障您的系统安全可靠。

终端采用顶级高清芯片解决方案，降低系统复杂度，提高系统稳定性，让您的高清会议更具品质。

采用嵌入式、冗余设计、E1/IP线路备份、电话会议备份、断线重邀等措施。

KDV8000AMCU支持电源热备份。

KDV8000AMCU支持主控热备份。

支持接入、码流转发模块的冗余配置和负载均衡。

MCU支持N+1备份，主用MCU若有异常，备份MCU可自动启动并立即接管业务，实现MCU之间的热备份。

安全性措施：

系统内置防火墙、多级权限认证、AES加密、终端和GK密码认证。

2.3.9完整的高清解决方案

基于强大的视讯产品阵容，科达，为您提供从MCU到终端，从会议管理到系统维护的整体解决方案，让您轻松构建全高清视频会议系统。

第3章方案设计

3.1项目概况

3.1.1网络现状

××单位现有网络为党政信息网，从××单位到省信息中心为2M带宽，从省信息中心到每个地市信息中心都有一条155M的光纤，从地市信息中心到每个地市××单位也是2M，目前在这个网络平台上有数据和语音业务在运行，带宽资源已经比较紧张。

所以××单位计划租用电信运营商线路单独用于视频会议系统，从省××单位到每个地市××单位各租用一条E1线路。

3.1.2视频会议系统现状

××单位现有一台视频会议终端，品牌型号为×××，是××部到各省厅视频会议系统中的一个分会场终端。

××单位已经建设视频会议系统，采用××品牌产品，可实现4CIF/CIF分辨率视频传送。

本次计划建设HD视频会议系统，实现1080P/720P高清分辨率视频传送。

原来的视频会议系统留作备用。

3.1.3组网需求

××单位计划建设的视频会议系统包括１个中心点和１5个远端点，以省＊＊单位为控制中心和主会场所在地，１5个下属单位为分会场。

本次视频会议系统建成后需实现如下功能：

实现720P、1080P的高清图像传送；

实现主会场和各分会场的视频会议；

能同时召开多个多点会议；

召开由任意一个会场发起的点对点或多点会议；

传送全运动的图像和高保真的声音效果；

会议录像以及流媒体功能，会议实况或录像的网上点播、直播；

MCU和终端支持H323及H.320协议体系标准；

MCU具有足够的容量，能实现平滑升级和扩容；

具有丰富、完善的网管功能。

系统具有双视频流功能，本系统除了用于召开视频会议外，还具有召开应急指挥、多点研讨、技术培训、远程教育等功能。

可与上级视频会议网络级联。

3.2设计依据

本方案建设范围内的活动均遵守国家现行的规范与标准，对我国未制定的规范，则参照相应的国际标准执行。

本方案主要遵循以下设计依据。

1.编号为：

*****的买方《*********规范》；

2.国家颁布的相关法律、法规、规范；

3.YD5032-2004《会议电视系统工程设计规范》；

4.YD5033-2004《会议电视系统工程验收规范》；

5.GB/T16858-1997《采用数据链路协议的会议电视远端摄像机控制规程》；

6.YDN075-1998《中国公众多媒体通信网网络管理规范》；

7.YDN077-1997《中国公众多媒体通信网技术体制》（暂行规定）。

3.3设计原则

1.先进性原则

遵循有关国际标准和国内外有关的规范要求；采用当今最新和尖端的IT、通信、多媒体处理和视频会议等的成熟技术。

2.标准化原则

严格按照国际和国家标准设计，特别是要提供标准接口，使系统具有较高的兼容性，能够与其它国内外主流厂家的设备系统平滑连接和互通。

3.安全性原则

系统应具有高度的安全性措施和加密系统，有效抵制网络病毒和黑客等的攻击，具有防火墙功能。

具备严格的授权和认证机制。

4.可靠性原则

系统结构集成度高，能够保证7*24小时不间断地稳定可靠运行，适应工作环境能力强，故障率低。

5.灵活和可扩展性原则

系统设计要考虑今后网络和业务的发展，留有充分的扩充余地，能够方便地实现视频系统的扩展与升级。

6.易操作性原则

采用基于WEB的图形化操作界面，全中文人机对话模式，易于操作、维护和

管理。

7.经济实用性原则

在满足系统各项性能指标和功能要求的前提下，应力求较小的投入成本，追

求较高的性能价格比。

3.4组网方案

根据前述的项目设计依据、设计原则的基本思想，结合本项目的实际情况，科达公司可提供完全满足本项目需求的全系列产品和全方位的视频会议系统解决方案，具体描述如下：

3.4.1组网拓扑图

图3-2

组网拓扑图KDV8000AMCU＋KDV7910MT,IP方式

3.4.2组网说明

如上图所示，本系统基于IP数据网，采用H.323体系标准。

中心点配置KDV8000AMCU、流媒体服务器、网管、会议控制台和KDV7910（支持1080P）/KDV7810（支持720P）视频终端，分会场配置KDV7910（支持1080P）/KDV7810（支持720P）视频终端。

中心点配置的KDV8000AMCU适应64Kbps-8Mbps会议接入速率，支持H.323协议。

MCU负责汇集中心会场及15个下属单位共16个会场的码流，并负责对这些码流进行转发、交换等处理。

会议控制台负责会议的召集、管理和结束等管理控制功能；网管服务器负责进行网络的参数设置和对网络运行情况进行监控；流媒体服务器负责会议录像，各个会场的终端可以通过网络进行点播。

KDV7910视频会议终端支持1Mbps-8Mbps会议速率，支持1080P高清格式，分辨率1920×1080。

KDV7810视频会议终端支持1Mbps-8Mbps会议速率，支持720P高清格式，分辨率1280×720。

KDV7910终端/KDV7810终端与中心点MCU通过IP线路连接，配置专用高清会议摄像机和麦克风，音、视频信号送到终端进行编码后，通过网络传送到中心MCU进行转发、控制等处理。

级联：

系统级联主要有两种方法：

数字级联方式和模拟级联方式。

采用数字级联组网时，网络中的各级MCU之间通过网络线路连接,MCU和会议电视终端之间能够互通互控，能够通过网管系统对各MCU进行统一管理，实现对各MCU的配置和维护。

HD、SD混合数字级联：

需要MCU进行分辨率和编码方式（可能还包括编码速率）的数字适配，需要特定的板卡配置和技术说明。

采用模拟级联方式时，由于涉及HD高清视频信号和SD标清视频信号，一般无法直接互通，之间需要视频适配器，实现HD和SD视频信号的双向适配。

模拟音频则直接可通过调音台把上级和下级的终端的声音互传给对方，以实现互通。

数字级联的优点是可以实现互控，但是新系统须与原有系统的编解码格式相同；模拟级联的优势是可以不拘泥于原有系统的编解码格式，可以采用更先进的编解码算法。

一般的模拟级联不能实现互控，建议采用科达分布式控制技术的视频系统和设备，在模拟级联的同时还可实现互控。

3.5本系统主要应用

本次视频会议系统建成后的主要功能应用如下：

3.5.1召开全网会议

本系统可以召开主会场和所有分会场参加的全网视频会议。

可用于整个单位或某个部门的全区域会议，例如工作会议，宣传教育活动、经验推广和工作汇报等。

3.5.2召开分组会议

KDV8000A支持64组会议功能，KDV8000B系统支持16组会议功能，会议组织形式可根据需要进行设置，各会议间互不干扰。

3.5.3召开自助式会议

通常会议采用中心MCU的会议控制台来实现召集、管理与控制，而各单位或各市局会场仅有视频会议终端，无法控制中心MCU。

为了便于自主召开会议，本项目视频会议系统支持自助式会议和主叫呼集会议，各会场仅需对终端进行操作即可召集会议，无需中心管理员干预。

在操作方式上，可以采用遥控器呼叫，也可采用PC登录终端的终端控制台进行操作。

几个用户可不经过中心MCU召开点对点会议，方便互相之间的交流和学习。

3.5.4召开级联会议

本系统可与上级级联，本级主会场和所有分会场都可接收上级会场发送的图像，上级也可收看到本级向上发送的任一会场的图像。

3.5.5远程培训

本系统除了召开各种会议之外，还可以进行远程培训。

利用双流功能和数据会议功能，同时传输讲课人的图像和教学课件，实现远程培训。

3.5.6多媒体信息点播

在各会场视频终端上，通过终端遥控器点播流媒体服务器上的多媒体课件和各类多媒体教学资料，也可以点播会议的录像资料，为各单位提供了一个丰富生动的多媒体信息平台。

3.5.7远程指挥调度

主会场与各分会场进行点对点、点对多点、多点对多点的可视指挥。

并能实时的传送各会场的动态监控图像。

3.6本系统主要功能

3.6.1会议控制功能

在视频会议应用中，支持4种会议控制方式：

主席控制、导演控制、自动轮询以及语音激励,根据会议的不同需要可选择不同的会议控制方式。

1）主席控制模式

任意一个会场都可以申请经允许成为主席会场,成为主席的会场可以点名某一个分会场发言，可以选择自己想要观看的会场，具有强制退出任一会场、结束会议及远遥摄像头的能力。

2）导演控制模式

会议管理员通过会议控制台控制会议的进程，称为导演控制模式。

3）自动轮询

通过设置循环切换的周期和需自动轮询的会场，即可将这些会场图像依次循环发送到其他各会场。

4）语音激励

根据与会者发音的强度和讲话时间长短选择最符合条件的发言者，将其画面发给所有分会场。

3.6.2双流功能

本系统采用的KDV8000A/BMCU和KDV791/7810高清视频会议终端可支持标准的H.239双视频流功能。

能实现双路720P活动图像的传送，或实现1路1080P/720P活动图像＋1路SXGA计算机信号的传送。

科达双流功能灵活方便、功能强大。

1）两路视频可以一路复合视频输入输出，第二路通过SXGA输入输出；也可以两路视频都通过复合视频输入输出，连接外围设备方便。

2）两路视频的带宽可以自由指定，可以根据实际情况和需要动态调整。

3）双流图像的显示有单屏双显，双屏双显两种方式。

其中单屏双显又有两路图像对等显示和画中画显示两种方式。

而且画中画方式时，大小画面可以互换，小画面可以显示在屏幕任何指定的位置。

4）两路视频可以是两路人物图像或一路人物图像、一路计算机内容。

双屏双显

单屏双显（画中画）单屏双显（对等分屏）

3.6.3中文字幕和数字横幅

科达以用户需求为导向开发出了人性化的字幕和横幅功能。

字幕显示方式多样：

会场台标、滚动字幕、翻页字幕。

可设置数字横幅，横幅的颜色、字体都可设置，省去每次开会制作会议横幅的繁琐和费用。

字幕数字横幅

3.6.4线路备份

MCU和终端可同时接入多条线路，当主用线路出现故障中断后，系统可自动切换到备用线路，保障会议的连续性和会议质量。

可实现多条E1线路之间或E1

和IP线路之间的备份。

3.6.5动态速率调整

当网络出现拥塞，视频会议的带宽得不到保证，将会出现画面马赛克甚至停顿的情况，科达动态速率调整技术可通过检测网络状况动态调整视频会议的码率，当网络带宽不足时，自动降低会议带宽，当网络状况恢复后，视频会议恢复到正常带宽。

保证会议的连贯性，提供更好的视音频。

3.6.6智能丢包恢复

当网络出现丢包情况，对端接收不到视频会议码流，画面会出现跳跃、停顿甚至黑屏等现象，科达智能丢包恢复技术通过检测网络丢包率，重发丢失的数据包来保证网络拥塞时的会议效果。

KDV8000A通过配置丢包恢复板实现此功能。

KDV8000B通过内置的码流模块实现此功能。

3.6.7流媒体功能（可选）

本系统支持丰富的流媒体功能，包括数字录像，双流录像、在线直播、录像点播等。

数字录像避免二次编解码录像带来的图像损失；双流录像可以两路都是动态视频或一路动态视频，一路计算机图像；在线直播支持单播或组播方式；点

播回放可进行开始、暂停、恢复、停止及指定播放点等操作。

3.6.8T.120数据会议（可选）

在视频应用中，经常会需要进行交互式的远程教学及数据协作等数据会议功能，本系统可通过KDV8000AMCU中选配T.120数据会议服务器板/通过KDV8000B内置可扩展的T.120软件，实现灵活、丰富的数据会议功能，包括桌面共享、电子白板、文字聊天、文件传输等，从而将视频会议系统扩展到数据协作以及交互式远程教学领域。

3.6.9电话接入与备份（可选）

电话会议有两种应用：

（1）利用电话会议功能，可对视频会议进行备份，视频会议系统因某种原因中断，利用电话系统可以保证会议声音传递。

（2）对于还没有建设视频会议系统的用户，可以通过电话系统加入到会议，虽然不能看到其他会场的图像，但可以听到其他会场的发言，也允许发言。

此会议扩展功能，可方便出差在外的人员或其他不能到会场的人员通过电话、手机参加会议。

本系统采用在MCU上配置电话会议AIC接入板的方式来实现，而不是采用外挂电话会议汇接机的方式。

该板通过E1/环路中继与PBX或PSTN相连，联网信令支持中国1号、ISDNPRI等。

3.6.10混网组网

支持混网功能，系统可同时支持H.320和H.323两大体系，同一会议中既可以有H.323终端也可以有H.320终端。

3.6.11视频格式和码流适配功能（暂不支持，或采用临时过渡的解决方案，需要配置相应设备并具体描述）

视频格式和码流适配包括HD和SD之间的视频格式适配，会议速率适配及编解码协议适配。

视频格式适配指的HD和SD终端可以参加同一个会议；

会议速率适配指的是不同速率的终端可以参加同一个会议；

编解码协议适配功能指的是不同编解码方式的会议终端能参加同一个会议。

3.6.12网守功能

网守（GK）是局域网H.323中的一个特有的实体，它向H.323终端提供呼叫控制服务。

能够为终端提供终端接入控制、带宽管理、呼叫路由等网守功能。

3.6.13多网段接入（可选）

如果网络中存在多个网段，各网段之间相互隔离，但是建设了视频会议系统之后，要求各个网段之间视频内容能互通，例如，数据网要访问视频网的内容或本身视频会议设备就不在同一网段，KDV8000A通过配置CRI板支持不同网段的接入，一块板卡支持一个网段。

KDV8000B通过内置的MDSC/HDSC模块支持两个网段的接入。

3.6.14内置代理功能（可选）

如果网络中存在防火墙和NAT。

科达可通过内置代理提供防火墙和NAT的透明穿越，在对原有网络配置影响最小的情况下实现系统部署。

KDV8000A通过配

置代理服务器版支持此功能。

KDV8000B通过内置MDSC/HDSC模块支持此功能。

3.6.15MCUN+1备份（可选）

MCU作为系统的中心设备，稳定可靠性显得尤为重要。

KDV8000A/KDV8000B支持MCU之间的N＋1备份，当N中的一台出现故障或进行检修，作为备份的1台MCU可自动接替原MCU的功能。

第4章方案特点

如何充分发挥建成后的系统在远程会议和异地协作方面的优势，是在系统前期方案设计就必须认真考虑的问题。

下面我们就从以下几个主要方面，对本方案视频会议系统的优势进行逐一分析。

4.1先进性

采用先进的H.323/H.320协议组网，MCU和终端均基于嵌入式设计、模块化结构，可支持H.264、MPEG-4等多种高清视频