高清视频会议系统改造技术方案.doc
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1、 江苏省高级人民法院二三级网高清视频会议系统改造项目技术方案苏州科达科技有限公司2010-7目 录第1章 前言11.1概述11.2视频会议技术简介11.2.1协议架构11.2.2视频编解码协议介绍21.2.3高清分辨率31.2.41080P与720P的比较41.2.5音频编解码协议介绍5第2章 方案设计62.1项目概况62.1.1项目背景62.1.2项目需求62.1.3建设需求62.2设计依据72.3设计原则82.4组网方案92.4.1组网拓扑图92.4.2组网说明92.5本系统主要应用112.5.1点对点会议112.5.2全网多点会议112.5.3分组会议122.5.4讨论会议122.5.5
2、自助式会议132.5.6加密会议132.6本系统特色应用142.6.1远程培训142.6.2远程协作142.6.3远程庭审152.6.4远程立案162.6.5远程多媒体信息点播172.7系统主要功能介绍172.7.1会议控制功能172.7.2双流功能202.7.3短消息功能212.7.4数字横幅和字幕功能212.7.5高清多画面222.7.6高清电视墙232.7.7内置网守232.7.8会议讨论和智能混音242.7.9远程控制与管理242.8系统特色功能介绍252.8.1MCU特色功能252.8.2终端特色功能282.8.3其它特色功能32第3章 方案特点373.1先进性373.2兼容性373
3、.3扩展性383.4安全性383.5可靠性39第4章 系统安全性设计414.1MCU安全保障414.1.1安全的系统架构414.1.2多级用户权限管理414.1.3会议安全保障424.1.4呼入呼出设置424.1.5会议控制锁定424.1.6AES加密424.2终端安全保障434.3会议安全管理434.4其它安全措施44第5章 系统可靠性设计455.1稳定可靠的电信级架构455.2电源和主处理机板热备份机制465.3线路自动备份机制475.4N+1自动备份485.5电话系统备份48第6章 系统扩展性设计506.1MCU的扩展506.2终端的扩展506.3系统的扩展50第7章 系统配置与管理52
4、7.1MCU配置管理527.2终端配置管理527.3系统检测与诊断537.3.1故障检测和诊断537.3.2管理软件监测537.3.3专用程序高级诊断547.3.4系统远程升级54第8章 节能环保55第9章 合理化建议569.1关于视频会议系统会场建设的建议569.1.1视频会议室总体设计569.1.2视频会议室大小与环境569.1.3会议室的布局579.1.4会议室的照度579.1.5传输条件589.1.6供电系统589.2关于视频会议系统相关辅助设备选择的建议599.2.1显示设备599.2.2信号采集设备609.2.3会议室音响系统609.3关于视频会议系统建设网络需求的建议629.4专
5、业可视指挥调度系统的扩展639.5完善的系统可靠性备份机制66第10章 设备技术指标及参数6910.1KDV8000A多点控制单元(MCU)6910.2KDV7910高清视频会议终端7410.3KDV-MCS会议控制软件7910.4KDV2000多媒体视频会议服务器8110.5KDV-TVS电视墙服务器82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
6、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1.2.1 协议架构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/SDH E1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。H.320是基于电路交换的视频会议标准,视频设备之间通过专线或ISDN相连,网络结构主要采用主从星型结构。H.320的优点是传输图像的信道是固定分配的,带宽是有保证的,不会有其它业务挤占该带宽。但由于设备之间要采用
7、专线连接,因此对线路要求较高,组网不够灵活。H.323是基于分组交换的视频会议标准,基于IP线路组网。由于依托于数据网络,因此H.323视频会议系统具有非常灵活的网络结构,不需要为视频业务提供专门的信道。只要数据网络到达的地方,就可实现视频通信。H.323采用了先进的TCP/IP技术,在提供相同性能和更多功能的同时,大大降低了用户终端的成本以及用户线路使用费用,具有很高的性能价格比。除了视频传输之外,H.323还能提供视频点播、网上直播、数据会议、桌面可视通话等丰富的多媒体应用功能。带宽利用率高,可以和其它业务共享带宽,实现三网合一,充分利用资源。但由于视频业务与数据业务在同一个网上传输,因此
8、存在带宽争用的问题,它要求网络设备具有较好的QoS机制。本着实用性的原则,建议视频会议系统建设时采用支持H.323并兼容H.320协议的产品,既能满足用户实际需求,也符合视频系统的标准化,主流性。1.2.2 视频编解码协议介绍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
9、、H.263、H.263+、MPEG-1的编解码标准占用带宽为64K-2048K,只支持352288的图像分辨率。MPEG-2能支持704576的高分辨率,但占用带宽要求太高,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。正因为有了更为高效的编码协议,才得以
10、在比较低的带宽下实现更高的分辨率,甚至实现以往不能想象的高清(HD)。谈到分辨率我们就要先解释一下什么叫做CIF。CIF是公用交换格式的缩写,在视频编解码技术诞生之初,采用的是H.261编码,这时图像的分辨率是依据公用交换格式进行编码的,它的清晰度可以达到352*288,相当于我们所熟知的VCD的清晰度。随着编码技术的进步,新的编码协议,如H.263+、H.263+、MPEG4替代了旧的协议。在同样的带宽条件下,图像质量可以达到704*576,是以往的4倍,我们称这样的分辨率为4CIF。它的清晰度达到DVD等级。当时的视频会议界称其为高清(HD)分辨率,而以往的CIF则称为标清(SD)分辨率。
11、1.2.3 高清分辨率随着电影电视技术的发展,支持720P和1080I/P分辨率的视频采集设备、显示设备日趋成熟,视频会议也呼唤真新的分辨率的到来。有些厂商开始推出能达到720P分辨率的视频会议设备,向高清视频会议系统展开了可贵的探索。这种分辨率能达到1280*720的清晰度,大约是CIF的9倍,而它的另外一个特点就是采用16:9的宽屏,取代了CIF、4CIF格式一直沿用的4:3的窄屏,这种方式更符合人体生理学原理,适应眼睛的观看。于是,这些厂商将720P产品命名为高清,而将以往的4CIF、CIF分辨率定义为标清。但是,这种情况并没有持续多久,随着技术的迅速推广和全面进步,高清的标准马上就被刷
12、新了,一种更高分辨率1080P分辨率的视频会议系统已经得到了普及,它的清晰度可以高达CIF的20倍,完全颠覆了传统高清的概念。因此,在业内出现了720P和1080I/P两种高清标准并存的局面,为了加以区别,业界习惯将1080I/P称为全高清(FULL HD)。1.2.4 1080P与720P的比较我们可以看到,高清标准存在界定不一,混乱不堪的情况,其根源来自两个方面。一方面是技术发展太快,标准被不断刷新;另一方面因厂家竞争需要而进行的宣传,抛出一些自己定义的概念,如“超高清”、“纯高清”、“准高清”,扰乱了用户的视听。那么,高清的标准到底应该是多少呢?有没有权威机构来进行定义呢? 标准当然是有
13、的。视频会议又称为电视电话会议,视频会议的标准自然取决于电视分辨率的标准。关于高清电视(HDTV)分辨率的定义是有据可循的,在国际电信联盟、美国的电影电视工程师协会和我国的国家广电总局制定的标准中我们都找到了明确的记录。三家巨头制定的协议中,高清电视的标准无一例外都是1080I/P。国际电信联盟的文献编号为ITU-R BT.709-3;美国电影电视工程师协会的文献编号为SMPTE 274M;我国广电总局文献编号为GY/T 155-2000。因此,在中国,1080P(19201080)是行业内的最高标准,720P(1280720)属于早期技术。综上所述,1080P代表了数字高清的顶尖技术,支持1
14、080P的视频会议设备能向下兼容720P,因此建议建设视频会议系统时优先考虑1080P清晰度标准,在部分条件有限的单位可采用720P清晰度标准。1.2.5 音频编解码协议介绍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.722.1 Annex C/ 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8
15、K64K。ITU 制定的G.722.1-Annex C标准支持14 kHz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。而近来推出的MP3、MPEG4-AAC(LC/LD)等音频协议,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系列音质还要好得多,受到越来越多视频会议厂家的青睐。第2章 方案设计2.1 项目概况2.1.1 项目背景信息化建设是人民法院实现公正与效率工作主题、建立科学化管理体系、促进各项工作制度化、规范化的重要举措,是适应办公
16、、办案现代化发展趋势和潮流的必然选择,对于提高法院现代化建设水平起着十分重要的推动作用。通过法院信息化建设,引进电子化、网络化、数字化等高科技手段,不仅可以增进资源共享、提高工作效率、节约审判资源、方便群众诉讼,而且还能够为促进司法公正、深化法院改革、推动法官职业化进程,提供有力的技术支持和科学的决策依据。近年来,人民法院不断加大信息化建设的投入,远程视频会议系统做为信息化建设的典型方式,为促进法院各项工作的全面发展,奠定了良好的科技基础。2.1.2 项目需求为提升全省法院系统内部沟通、协同办案的工作效率,结合目前全省法院内部视频会议使用现状,近期江苏省高级人民法院计划实施二三级网远程视频会议
17、系统的建设和升级改造工作。全省远程视频会议系统的改建,将遵循“统一规划、统一招标、分步建设、适度超前”的原则进行。依据本次建设改造工作原则,视频会议建设和升级改造工作需根据全省法院专线网络和视频会议系统以及会议室相关设备现状,结合目前市场和视频会议技术发展现状,考虑一定时期内的发展需要,适度超前规划设计,因此本次视频会议系统改造总体规划支持H.323协议。2.1.3 建设需求全省法院网络远程视频会议系统建设改造具体要求如下:江苏省高级人民法院/江苏省法官培训学院:两台1080P图像分辩率的MCU、三台1080P视频会议终端(含一台摄像机)、两台高清摄像机;地市中级人民法院:徐州、苏州、连云港、
18、淮安、盐城、扬州、镇江、泰州、宿迁中院各配置一台具备1080P图像分辨率的MCU、一台1080P视频会议终端(含摄像机),其余地市后期再进行建设;区县级法院分会场设备:淮安8台、扬州7台1080P视频会议终端(含摄像机),其余区县后期进行建设;1. 此次所需设备为电信级、机架式、插板式硬件结构、嵌入式操作系统,增强系统的稳定性和可靠性;2. 系统应支持自动轮巡和多画面功能;各会场画面都能在一个显示设备上显示。3. 任何一个终端发生掉点均不影响系统其余部分工作,即实现故障隔离;应具备掉点重呼等故障恢复技术保证系统可靠性;4. 支持高清电视墙输出功能,系统可以直接输出会场图像,组成电视墙,以备扩展
19、大屏幕显示系统使用。5. 支持鉴权会议调度和预约会议调度,用户既可以召集指定号码的会场入会,也可以通过会议密码的方式来对各入会会场进行鉴权6. 系统具有良好的可扩展性,软件升级可通过网络远程进行,硬件升级不会影响已有系统的正常运行。7. 可查询各级MCU的资源情况,并可以查询每个MCU的资源状态、资源使用情况、可用资源情况。8. 可监控所管理的各个MCU的会议召开情况:与会会场、主席令牌、会场闭音、会场静音、广播会场等信息。9. 系统网管软件应采用标准的SNMP协议。支持对MCU、GK等设备的远程管理和维护。2.2 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,
20、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:JSZC-G2010-017的江苏省高级人民法院二三级网高清视频会议系统改造招标文件;2. 国家颁布的相关法律、法规、规范;3. YD 5032-2004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)。2.3 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
21、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
22、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。2.4 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:2.4.1 组网拓扑图2.4.2 组网说明如上图所示,本系统业务承载于运营商提供的MSTP线路,采用省地市区县二三级网组网模式,具体配置情况如下: 江苏省高级人民法院:配置KDV8000A MCU、KDV7910终端和相关外设。MCU负责汇集省院主会场和13个地市中院、1个法官培训学院
23、设备的接入,并负责对这些码流进行转发、交换等处理。KDV7910终端负责会场音视频信号的编解码。电视墙服务器负责会场高清图像的解码上墙。会议控制台负责会议的召集、管理和结束等管理控制功能;KDV2000录像点播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。法官培训学院、徐州、苏州、连云港、淮安、盐城、扬州、镇江、泰州、宿迁中级人民法院分中心:配置KDV8000A MCU,KDV7910终端和相关外设。MCU负责与上级江苏省高级人员法院的MCU完成码流的交互,并接入本地会场终端;KDV7910终端负责会场音视频信号的编解码。电视墙服务器负责会场高清图像的解码上墙。会议控制台负责会议的召
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