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《毕业设计参考》doc版毕业设计设计(论文)题目:
重庆市动监所远程视频会议系统设计专业班级:
计算机控制技术072班学生姓名:
刘飞指导教师:
刘方涛、郑晓蓉、唐林设计时间:
2010年5月17日至2010年6月11日重庆工程职业技术学院重庆工程职业技术学院毕业设计(论文)任务书任务下达日期:
2010年5月17日至2010年6月11日设计(论文)题目:
重庆市动监所远程视频会议系统设计设计(论文)主要内容和要求:
重庆市动监所视频会议系统设计包括视频会议系统的规划和设计、项目概述、视频会议设计、设备介绍、消防系统设计、会议室设计建议等。
视频会议系统是通过现有的各种电气通讯传输媒体,将人物的静态、动态图像、语音、文字、图片等多种信息分送给各个用户,使得在地理上分散的用户可以共聚一处,通过图像、声音等多种方式交流信息,增加双方对内容的理解能力。
教研室主任签字:
指导教师签字:
年月日年月日重庆工程职业技术学院毕业设计(论文)指导教师评语评语:
成绩:
指导教师签名:
年月日重庆工程职业技术学院毕业设计(论文)答辩记录学生姓名刘飞系别计算机专业班级计控072班设计(论文)题目重庆市动监所远程视频会议系统设计说明书共页,图纸共张答辩情况提出问题回答问题正确基本正确有一般性错误有原则性错误回答不清12345678答辩委员会评语及建议成绩:
答辩委员会主任:
年月日第5页共41页目录1前言12视频会议系统介绍12.1视频会议系统的组成12.2视频会议系统的体系23视频会议系统的规划和设计23.1视频会议系统的规划23.1.1具备良好的网络适应性23.1.2支持丰富的功能33.2视频会议系统的设计33.2.1MCU的选择33.2.2网络的选择34项目概述44.1项目需求45视频会议系统设计55.1系统设计55.2主会场布置图85.3视频会议系统设备介绍85.3.1主会场分体式终端H3CMG606085.3.2分会场分体式终端H3CMG605095.4系统功能及应用95.4.1点对点远程会议95.4.2多组会议同时召开105.4.3多画面会议105.4.4双流会议115.4.5多种会议模式125.4.6图像轮巡功能125.4.7会议控制功能125.4.8终端掉线重邀125.4.9全路混音及闭音135.4.10简体中文界面135.5系统平滑延伸方案设计135.5.1系统平滑延伸方案概述135.5.2系统扩容145.5.3会议级联155.5.4纯语音终端接入175.6系统安全性设计175.6.1MCU安全性175.6.2独有的双机热备185.6.3终端安全性185.7网络适应性设计195.7.1采用先进的NAA技术195.7.2系统的QoS保障205.7.3支持混速215.7.4跨网段组会215.7.5支持防火墙、NAT穿越215.8系统兼容性设计225.8.1概述225.8.2支持数字互联互通236消防系统设计266.1设计依据266.2设计条件266.3设计计算276.4系统设计方案286.5气体灭火系统的选择286.6控制及接口307会议室设计建议307.1视频会议室总体设计要求307.2视频会议室类型,大小与环境317.2.1.会议室类型317.2.2.会议室大小317.2.3.会议室的环境317.3会议室的布局327.3.1背景327.3.2会议桌327.3.3椅子327.3.4显示设备的摆放327.4会议室的照度337.5会议室的声学要求337.6传输条件347.7供电系统347.7.1供电347.7.2各设备的电源要求及功耗357.7.3会议室供电系统357.8会议室实例358结束语371前言近几年,中国视音频通信市场逐渐成熟起来,但由于价格和网络原因,视音频会议,尤其是视频会议的应用曾一度集中在政府、金融、国有大型企业等用户。
随着信息技术迅猛发展,信息的无限量扩大、交通工具的便捷和互联网技术的充分应用导致了行业间竞争的全球化,这就要求现代企业必须具备更灵敏的神经、更扁平化的管理、更快速反反应和决策、更贴切的市场宣传和服务。
视频会议可以跨越空间距离,提供灵活多样的面对面的交互,适应现代社会的方便、快捷、高效的要求。
那么,如何根据企业自身业务的需要,量身定制,选择一套合理的视频会议系统,做到既能满足业务需求,又能节省资金?
这需要做进一步的探究和探索。
2视频会议系统介绍视频会议系统是指通过现有的各种电气通讯传输媒体,将人物的静态动态图像、语音、文字、图片等多种信息分送给各个用户,使得在地理上分散的用户可以共聚一处,通过图像、声音等多种方式交流信息,增加双方对内容的理解能力。
2.1视频会议系统的组成一套完整的视频会议系统通常由视频会议终端、多点控制单元(MCU)、传输网络、网络管理软件以及相关附件五大部分构成。
由于用户已有的网络状况、硬件设施各有特色,所以对视频会议系统中的终端、MCU、网络管理软件等部分的要求,也各不一样。
视频会议终端主要有三种摘要:
桌面型、机顶盒型、会议室型。
多点控制单元也叫多点会议控制器,英文名为MultiControlUnit,简称MCU。
MCU是多点视频会议系统的关键设备,它的功能相当于一个交换机,它将来自各会场的信息流,经过同步分离后,抽取出音频、视频、数据等信息和信令,再将各会场的信息和信令,送入同一种处理模块,完成相应的音频混合或切换、视频混合或切换、数据广播和路由选择、定时和会议控制等过程,最后将各会场所需的各种信息重新组合起来,送往各相应终端设备。
传输网络即宽带连接方式,通常有LAN接入、ADSL接入、cablemodem接入方式和无线接入等四种方式。
一套视频会议系统需要附属设备需要看具体应用需求,通常用到的附属设备包括投影仪、监视器、电视机、大型扩音器、麦克风、大型摄像机、DVD播放机、录像机、外部遥控器、写字板、中心控制器、记忆卡、放映机、等离子屏等。
2.2视频会议系统的体系视频会议系统根据网络架构体系分为H.320视频会议和H.323视频会议。
H.320视频会议标准是基于电路交换的,而H.323视频会议标准是基于分组交换的。
H.320和H.323协议均是协议族,主要由视频压缩编码协议、音频压缩编码协议、控制信令协议、数据应用协议等组成。
目前视频压缩编码协议主要采用H.261、H.263图像压缩编码算法,音频压缩编码协议主要采用G.711、G.722、G.728等音频压缩编码算法。
近几年来,MPEG系列的视音频编解码方式也应用于视讯会议技术中,替代传统的视讯会议视音频编解码方式。
3视频会议系统的规划和设计视频会议系统的建设是一个系统工程,涵盖多个学科,包括网络环境分析、MCU的选型、会议终端的选型等。
在一个企业建设自己的视频会议系统前,必须要针对自己的业务特征作充分的需求分析,尽可能做到各种设备的功能、性能的有机配合,使设备的配置科学化、梯次化,做到既不浪费设备功能、性能,各设备之间又不出现瓶颈。
3.1视频会议系统的规划3.1.1具备良好的网络适应性从目前来看,国内企业的信息化基础设施建设普遍比较薄弱,除了一些大型企业拥有基于专线的内联网(Intranet)外,大多中小型企业分支机构间的信息通信均基于互联网(Internet),接入方式通常采用ADSL。
而基于ADSL接入和Internet传输的通信网本身存在很多局限性,比如网络带宽比较低、QoS保障能力差、公网IP地址缺乏等。
因此,在这种条件下进行视频会议系统的部署时,必须在规划阶段就对视频会议设备提出相应要求。
3.1.2支持丰富的功能根据企业特征,利用视频会议系统进行异地沟通的应用方式主要有远程会议(包括点对点会议和多方会议)、远程培训、异地招聘、异地贸易及合作等,结合这些应用,系统应能通过丰富的功能特性保证实际效果。
3.2视频会议系统的设计3.2.1MCU的选择MCU的投资占整个视频会议系统的比例较大,这也是决策者最为头痛的事情。
国外品牌注重设备的稳定性,近年来针对中国市场的需求特征,在功能上也进行了一系列的开发;国内产品牌性价比较高,功能灵活,服务周到,可以针对项目需求进行设备优化,是中小型用户的良好选择。
应该注重的是,MCU的选择要和视频会议终端一并考虑,要和视频会议终端的功能相匹配,能满足视频会议终端的最高要求,让终端的性能发挥到极致,又要摈弃一些不必要的功能以节约经费投资;而且,设备的选型应以市场上的主流产品为主,同时应考虑产品的可扩展性、先进性及未来的发展方向,有没有升级空间等。
3.2.2网络的选择实际视频会议系统需要的带宽到底有多大呢?
沿用H.320系统的习惯,H.323系统开会的带宽一般也是64k的整数倍。
这个带宽是指召开视频会议所采用的带宽。
视频会议系统中带宽占用主要由4部分构成摘要:
图像、声音、数据和信令,数据、信令占用的带宽比较小,尤其是会议召开之后,可以忽略不计。
声音占用带宽也不大,64k就足够,声音带宽在整个会议中基本保持恒定不变。
而视频占用带宽最大,变化也最大。
造成整个视频会议的带宽在会议过程中是变化的,而且会因图像运动量的多少而变化,甚至会超过召开会议时所限定的带宽。
所以,一般来讲,要多留出10%左右的带宽作保证。
3.2.3终端的选择随着多媒体技术,尤其是图像、语音编解码技术的发展,现在可以选择的视频会议产品也越来越多,有高清楚度产品、普通机顶盒、PC架构终端、桌面系统、软件视频等等,纷繁复杂的产品对网络有什么要求?
用户又应该如何做选择呢?
网络环境好,可以选择高带宽、高清楚度产品,如MPEG2、MPEG4产品。
一个比较好的选择是采用MPEG4的压缩方式,可以在比较低的带宽条件下,实现高画质的传输,在2M的带宽下同样可实现4CIF图像效果,为用户节省大量的带宽。
网络环境差,可以选择低带宽产品,侧重H.261、H.263、MPEG4的产品,尤其是H.263,在低带宽下比其他算法效果好。
假如用户网络带宽非常窄,对视频会议设备的投入预算也比较小,可以考虑桌面系统、软件视频等解决方案,采用QCIF格式开会,不失为一种经济实用的办法。
4项目概述4.1项目需求自20世纪90年代以来,信息技术正在深刻地改变着传统的信息传送手段和体系。
有关的研究表明,有效的信息55%~60%依赖于面对面(FacetoFace)的视觉效果,33%~38%依赖于说话者的语音,而只有7%依赖于内容。
传统的通信工具,如电话、传真机等都无法达到多人面对面的沟通效果。
对企事业单位来说,出差开会非常耗费人力物力,成为日常工作的效率瓶颈。
据此需求应运而生的视讯技术实现了语音、图像、数据等信息综合在一起的远距离传输,通过通信网络把两个或多个地点的多媒体会议终端连接起来,在其间传送各种图像、话音和数据信号,使出席会议者有亲临现场的感觉,为用户提供直接、全面的沟通交流,并能节约时间、降低成本、提高生产率。
视频应用系统,应满足主会场和分会场双向交互视频会议功能,该系统对上可以作为分会场,对下可以作为主会场,全系统进行无缝融合。
建设该系统的目的是提高新形势下各级部门之间信息传递的质量和速度,以及决策支持信息的完整性、科学性,实现指挥控制和快速反应的现代化,决策信息的资源化,日常办公业务的规范化、网络化。
该电视会议系统将完全符合ITU-T规定的H.323标准,同时支持IETF的SIP协议,具备高灵活性、可扩展性、资源及具体应用先进性。
在设备选型上,从实际需要出发,以设备功能先进、稳定性为重,同时系统权衡性价比,在满足系统功能需求的基础上,达到系统功能先进、运行稳定、易于操作、升级维护方便、兼容性好、性价比高。
本工程完成后,能在重庆市动监应急处置(动监110联动)指挥中心视频会议系统内实现交互式会议、及时交流,远程培训等功能。
该视频会议系统应该是一个技术先进、成熟可靠、性能优秀、扩展灵活、标准开放的系统,并且能够综合考虑到该系统的中长期发展计划,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发展,最大程度地保护已有的投资。
5视频会议系统设计5.1系统设计为构成动监中心视频会议系统,考虑到该系统基于电子政务网建设,可共用重庆市政府应急项目中采购的H3CME5000的MCU设备,达到资源最大化的利用,减少重复投资,本次项目配置的视讯终端MG6050/MG6060和重庆市政府应急办项目的H3CME5000为同一品牌,可以无缝兼容。
在主会场,分会场配备H3C高清视讯终端MG6060/MG6050。
H3CMG6060/MG6050终端支持H.263、H.264等视频编解码协议,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,在周围环境光照较差或者会场颜色搭配不甚和谐的情况下,仍旧能够得到清晰、自然的图像。
视频功能主要特色功能包括动态4CIF高清图像、H.239双视频流传送、画中画(PIP)、双屏显示、分屏显示、VGA输入、VGA输出、桌面传送、图像屏蔽、图像参数调整等。
系统功能架构:
视频会议系统建设以重庆市动物疫情应急处置(动监110联动)指挥中心为中心,设立1个主会场,41个分会场。
MCU采用共享重庆市政府应急平台所建设MCU,主会场配置嵌入式硬件终端1台,在41个分会场分别配置标清嵌入式硬件终端1台,并与主会场嵌入式硬件终端通过IP网络连接,实现与中心机房MCU的交互业务的开展。
目前的传输网络利用重庆市电子政务外网网络,具体组网情况如下:
5.2主会场布置图5.3视频会议系统设备介绍5.3.1主会场分体式终端H3CMG6060H3CMG6060多媒体网关是H3C公司推出的新一代高性价比分体式视讯终端,同时支持H.323和SIP协议,支持H.263/H.264编码技术和4CIF高清晰图像分辨率,最高可以提供4M会议带宽,为用户提供DVD画质的高清晰图像。
MG6060主机和摄像机、电视机、麦克风、电源线、音视频电缆、网线等连接示意图:
、5.3.2分会场分体式终端H3CMG6050H3CMG6050多媒体网关是H3C公司推出的高性价比分体式视讯终端,同时支持H.323和SIP协议,支持H.263/H.264编码技术和4CIF高清晰图像分辨率,最高可以提供2M会议带宽,为用户提供DVD画质的高清晰图像。
3.3会场摄像头-SonyEVI-D70PSONYEVI-D70P摄象头将高质量的彩色视频摄像机与遥控平移/倾斜/缩放操作的灵活性进行了完美结合。
拥有18x光学变焦镜头,使得用户可以极高的清晰度对微小或远距离物体加以放大。
5.4系统功能及应用5.4.1点对点远程会议点对点会议即两个会场进行一对一的视讯会议,无需MCU支持,仅需在会场使用遥控器直接呼叫对方的号码(或从电话本选择呼叫)即可,无需技术人员协助。
用于重庆市动监中心各级领导、各部门领导之间的会议,这是重庆市动监中心视频会议系统的主要会议方式之一。
如:
重庆市动监中心领导听取各部门、各下属单位领导的工作汇报,使重庆市动监中心领导能够对重大事件做出最快的了解、处理。
各部门、各下属单位之间的点对点的工作交流会议。
如:
对某个重要活动情况进行通报、对地域性的规划活动进行部署等。
该功能同时适用于作为远程工作安排和远程工作讨论的手段。
如重大活动中的重大问题的处理,各级领导就可以通过本系统进行远程汇报、交流、处理等。
5.4.2多组会议同时召开重庆市政府办公厅使用的H3CME5000MCU能够支持多组会议同时召开,在实际应用中,用户单位内部不同的部门之间需召开不同的视频会议,相互之间不能有干扰,本方案MCU完善的解决了这一问题:
可以预置(预约、预定)会议。
预置的会议和与会者储存在H3CME5000的数据库中。
极大满足了用户的需求。
5.4.3多画面会议系统提供了2、3、4、5+1、3+4、7+1、9、8+2、12+1,16分屏等多画面显示功能,其中的每个子画面可以随意选择,也可以随意设置某个分会场在多画面中的位置,某个子画面可以轮巡,也可以通过语音激励切换。
在会议进行中,各种分屏模式可实时切换,随时将画面显示切换为所需要的分屏模式,不会造成断会等不良情况。
每个画面有三种选择模式:
可以显示某个特定会场;可以设置各个会场轮巡,也可以通过语音激励切换会场。
举例如下:
在三分屏模式下我们将上面居中的画面设置为手动切换,设成主会场的画面;将左下角的画面设置为语音激励,则发言会场的画面将出现在左角;将右下角的画面设置为自动轮巡,则其余的各会场将按系统设定的时间进行轮巡,其余的分会场画面将逐个显示在右下角。
在会议进行中,各种分屏模式可实时切换,随时将画面显示切换为所需要的分屏模式,不会造成断会等不良情况。
5.4.4双流会议双视频流传输是指同时传输两路动态视频到各分会场:
双流是指分会场能够将本会场的两路视频同时传输到MCU上,MCU能够将两路视频同时传输到各分会场。
ME5000是业界在MCU上实现双视频流技术质量最好、兼容性最好并且稳定性最好的厂家之一。
通过MCU可以将任意会议终端第二路视频传输到其他会场,适用于在开会的同时,对文件、图片讲解,使会议更加生动,内容更加丰富。
在双视频流传输中,第二路流可以是PC画面、DVD动态画面、幻灯片、辅助摄像头或电子白板等,在传输PC画面时,能够支持最高SXGA(1280×1024)分辨率。
下面是第二路流是PC画面的情况,分会场采用3台显示设备同时显示看到的效果:
采用3台显示设备的会场双流显示效果下面是第二路流是动态图象的情况:
5.4.5多种会议模式具有多种会议控制方式:
主席控制、导演控制、语音激励、自动轮巡等控制方式。
重庆市政府办公厅使用的H3CME5000MCU可以实现主会场单独选择观看任意分会场图像,而不改变分会场所看的图像。
5.4.6图像轮巡功能ME5000支持主会场轮巡、广播轮巡功能、定制轮巡功能:
主场轮巡:
主会场可以轮巡观看分会场的图像,这样会议主席可以随时了解各个分会场的情况,以便控制会议进度和维持会场气氛。
广播轮巡:
所有会场一起轮巡观看各个会场的图像,充分调动各个会场的积极性,更好的调节会议气氛。
定制轮巡:
对参加会议的会场进行筛选,将不参加轮巡的会场排除在外。
5.4.7会议控制功能ME5000通过WEB控制界面提供完善的会议控制功能,包括指定/取消主席、申请发言、字幕设置、广播会场、多分屏设置、多分屏轮巡、会场静音、会场闭音、添加会场、删除会场、呼叫会场、挂断会场、会议召集、结束会议、掉线重邀、会议结束提前通知、群邀上线、主场轮巡、广播轮巡、终端控制等等。
5.4.8终端掉线重邀当遇到开会过程中终端掉线的现象时,为节省会议重组时间,免去逐个重邀终端的麻烦,可以使用手动群邀方式使掉线的所有终端重新加入会议;或者也可以使用自动群邀终端上线功能,即每隔一个固定时间,MCU会重新邀请一次所有终端上线,避免了由于管理员没有及时发现,而造成的分会场脱离会议的情况,保证了会议的顺利进行,同时可以节省更多的宝贵时间并能简化会议管理员的操作。
5.4.9全路混音及闭音为了增加发言会场与其它会场的互动性,即使发言会场及时听到其它会场对演讲内容的反馈,也为了所有会场能够对发言的内容进行讨论,MCU必须支持全路混音。
但是大部分MCU都只能支持到4路或者8路混音,而重庆市政府办公厅使用的H3CME5000MCU能够实现全路混音,即所有接入会议的终端都可以参加混音。
当终端不支持申请发言功能时,如果系统采用全路混音的方式,还能使所有分会场的与会人员可以通过语音通知会议主席要求发言,这样大大节省了申请发言的操作时间,同时使电视会议更人性化。
而有时为了避免全路混音带来的声音嘈杂等现象,可以利用麦克风闭音或音响闭音功能来屏蔽掉某些会场的声音:
麦克风闭音可使受控会场的声音无法传输出来;音响闭音则使该会场无法听见声音,以满足用户在会议过程中的各种需求。
5.4.10简体中文界面重庆市政府办公厅使用的H3CME5000MCU提供了多种语言管理界面,用户根据自己的需求可选择中文简体、中文繁体和英文管理界面。
能将所有不支持中文的终端名称在会议管理界面中显示中文名称,方便会议管理员和会议主席维护和操作会议。
同时将在线人员和离线人员分离,这样方便会议管理员和会议主席检查哪些终端在线和哪些终端离线。
5.5系统平滑延伸方案设计5.5.1系统平滑延伸方案概述随着视讯会议系统的推广应用,必然会出现更大范围的使用需求,那么系统能够平滑延伸就显得非常重要。
系统扩展分为三类:
一是系统扩容,即分散地增加少量与原有会场同类的或同级别的会场。
如果MCU容量可以接纳新会场,那么仅需在新会场增加一台视讯会议终端即可,如果MCU容量不足,则除了增加新终端,还需要对MCU进行扩容。
如果需要扩容大量仅需收听收看会议内容,而不需发言的会场,可以通过组播方式实现,这样仅需在新会场安装TopView软终端,MCU无需扩容,节省投资。
二是会议级联,即某地市整体扩容,既有本地市自己开视讯会议的需求,又要与全省视讯会议系统全面互通。
这种情况就需要在该地市增加一台MCU,本地市会议使用本地MCU调度,全省会议时,使用地市MCU与省MCU级联即可。
三是纯语音终端(电话、IP电话)接入,即为了顾及无法增加视讯会议设备的地区,以及满足出差、移动用户接入会议的需求,扩大会议覆盖范围,视讯会议系统应支持普通电话、手机以及VoIP系统通过纯语音方式收听会议发言,并可参与讨论。
H3C视讯会议系统所使用的MCUME5000扩展能力极强,高清视讯会议终端MG6050部署方便,并且可以提供H3C语音网关,能够满足上述三种扩容需求。
5.5.2系统扩容简单的系统扩容,就是要增加部分终端。
在不超出现有MCU接入容量的情况下,在新会场增加一台视讯会议终端即可;如果新会场受硬件条件限制,可以通过PC安装软终端TopView来进行简单扩容。
如果MCU接入容量已经不能满足增加新终端的要求,可以通过增加ME5000模块的方式进行MCU扩容。
1.终端扩容H3C提供系列的终端可选择,您可以根据具体的需要选择。
终端的安装无需专业人员的协助,通过随机附带的用户手册即可快速安装好。
2.MCU扩容ME5000采用的级联配置,每个MCU既可以作为中心MCU的一部分使用,也可以作为一个模块单独使用。
如果当前系统配置的ME5000MCU容量不够,只需要另外增加新的ME5000模块,通过IP网络和原有的设备连接,即可扩大系统的MCU容量。
3.通过组播扩容如果存在大量仅需收听收看会议内容,而无需发言的分支会场,可以采用组播方式扩容。
H3C视讯会议系统的MCU和终端均支持发送组播。
组播发送者仅需发送一路会议码流,众多组播接收者就可以通过配置组播接收地址接收会议数据。
因此采用这种
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