视频会议系统方案建议书

视频会议系统方案建议书内容摘要：

.................................................. 71 会议室实例 ................................................................................................................................................ 72 重庆立佳科技 第 1 章 视频会议系统的发展 概述 从现代的电话、电报、传真为方式的邮政电信业务，再进一步到现在基于互联网开展的 Email、 IM(即时通信 )到视频通信业务，人类通信的发展经历了 各种通信手段的更新换代。 人们已不再满足由电话、电视、传真和电子邮件等单一媒体提供的传统语音和文字通信，而是需要数据、图形、图像、音频和视频等多种媒体信息以超越时空限制的集中方式作为一个整体呈现在人们眼前。 数字化网络技术高速发展的今天，传统的通讯方式如电话、传真等无法达到“面对面 ”的沟通效果，因此无法满足人们日益增长的交流需求。 视频会议系统是支持人们远距离进行实时信息交流、开展协同工作的应用系统。 视频会议系统实时传输视频与音频信息，使协作成员可以远距离进行直观、真实的视音频交流。 另一方面，利用多媒体技术的支 持，视频会议系统可以帮助使用者对工作中各种信息进行处理，如共享数据、共享应用程序等，从而构造出一个多人共享的工作空间。 视频会议系统是一种现代化的办公系统，它可以把不同地点任一会场实时的现场场景和语音互连起来，同时向与会者提供分享听觉和视觉的空间，使各方入会用户有 “面对面 ”交谈的感觉。 随着社会的发展，视频会议的应用越来越广泛，同时对其视频音频质量、数据共享、灵活性以及易用性、可靠性和易管理性的要求也越来越严格。 在如今的经济时代，企业必须寻求一种利用更少的资源来完成更多任务的策略。 其实，降低出差开支、减少出 差时间和降低由于出差带来的危险性并不是使用视频会议系统的唯一原因。 由于视频会议允许用户在可视的情况下交换信息，因而它几乎能够应用于任何情况下，提高通信的质量和效率。 无论是用于传达产品介绍、销售活动、员工培训、管理信息还是增强分散地的协作计划，视频会议都日益成为一种能带来竞争优势的实用工具。 重庆立佳科技 而加速企业信息化建设、丰富科学管理手段、理顺智能化物流体系是所有传统企业适应现代化发展、进入国际化市场所必须要做好的一个功课。 而视频会议系统的应用，对于这些企业来说不仅仅意味着更有效的节约费用、控制成本、合理利用已有资源 ，更重要的是带来全新的沟通方式和更高效的工作效率，加快了市场反应速度和信息的有效传递，为企业发展和业务开拓提供了更好的技术保障。 视频会议系统框架协议 目前，视频会议系统体系结构的标准化工作主要由国际电信联盟（ ITUT）来完成。 ITUT 关于视频会议系统的体系结构标准主要有两个： 和。 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。 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 于设备之间要采用专线连接，因此对线路要求较高，组网不够灵活。 由于受传统电视系统会议技术体制的限制，不具备灵活性和丰富的功能，而且，无论是 的终端还是 MCU，它的用户单机成本和用户线路使用费用都较高。 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 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。 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， 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，因此存在带宽争用的问题，它要求网络设备具有较好的 QoS 机制。 随着 IP 应用的日益广泛， 已经成为视讯建设的主流，代表未来多媒体视讯会议以及其它网上多媒体应用的发展方向和潮流。 作为传统的技术标 重庆立佳科技 准，由于新技术的出现，以及本身固 有的局限性和高成本，使用范围逐渐缩小。 本着实用性的原则，建议系统采用支持 协议的设备，既能满足用户实际需求，也符合视频系统的标准化，主流性。 同时不用为不会使用到的 框架协议，符合实用性，经济性的建设原则。 视频压缩标准 视频压缩国际标准主要有由 ITUT 制定的 、 、 、 和由 MPEG 制定的 MPEG MPEG MPEG4，其中 ，（ 在 MPEG 中称为MPEG4 AVC，也就是通称的 MPEG4 的 Part 10，也就是说只有明确说 MPEG4 AVC 或 MPEG4 Part10 才是。 通常称呼的 MPEG4 指的是 MPEG4 Part2）。 视频压缩系列标准 主要应用于视频通信，会议电视应用中，例如：基于 ISDN 网络的 框架标准的视频标准为 、 和 ，基于 LAN网络的 和基于 PSTN 网络 框架标准中的视频标准为 和。 视频压缩系列标准 MPEG X 主要应用于 与数字电视广播直 接有关的应用 ，例如：VCD 中的视频压缩标准为 MPEG1， DVD 中的视频压缩标准为 MPEG2。 MPEG4 标准在无线视频通信和流媒体应用中有一定应用；由于 在压缩性能方面所具有的优势， 在实时视频通信、广播电视、视频存储播放等领域中得到广泛的应用。 重庆立佳科技 相对以前的编码方法，在图像内容预测方面提高了编码效率，采用可变块大小运动补偿、 1/4 采样精度运动补偿、加权预测等算法，改善了图像质量，增加了纠错功能和各种网络环境传输的适应性。 测试结果 表明 ， 在中低带宽情况下， 具有比 ++更优秀的 PSNR（ 信号功率与噪声功率比 ） 性能 ： 的 PSNR 比 ++平均要高 3dB。 在较低带宽上提供高质量的图像传输是 的应用亮点。 由于 采用了许多新技术以提高压缩效率，在相同的图像质量下所需的码流量更低。 下面是 与 、 MPEG2 和 MPEG4 在压缩性能上的比较结果。 1) 码流节省率的比较 Codec MPEG4 MPEG2 39% 49% 64% MPEG4 17% 43% 31% 如上面几个对比 图可以看出，在相同的图像质量下， 所需要的带宽约为 MPEG2 的 36％、 的 51％、 MPEG4 的 61％，并且随着今后实现优化性工作的逐步完成，其压缩性能方面的优势更为突出。 2) 在极低码率下与 MPEG4 比较 下图表现了在极低码率（ 32128Kbps）的情况下， 与 MPEG4 相比具有性能倍增效应，即：  相同码率的 媒体流和 MPEG4 媒体流相比， 拥有大约 3 个分贝的增益（画质水平倍增）。  32Kbps 的 媒体流，其信躁比与 128K 的 MPEG4 媒体流相近。 即 重庆立佳科技 在同样的画面质量下， 的码率仅仅为 MPEG4 的四分之一。 3) 在中低码率下与 MPEG4 比较 下图表现了在中低码率（ 2561024Kbps）的情况下， 与 MPEG4 相比具有性能倍增效应。 4) 与 MPEG4 的画面效果比较 下图左为 MPEG4 在码率 1Mbps 情况下的画面质量，右为 在码率为512Kbps 情况下的画面质量，我们可以看到 的性能倍增。 重庆立佳科技 MPEG4 与 比较图 另外，兼容性决定了系统以后的发展。 所以目前业界主流视频会议系统 厂家都推出了基于 的视讯产品。 H 系列目前主流厂商之间已经实现互联互控，兼容性比较好，而 MPEG2/4 产品，由于采用的私有协议，即使是同系列的产品，不同厂商之间也是不能兼容的。 综合考虑同等带宽下的图象质量，以及系统的兼容性，我们推荐系统采用标准的 H 系列视频压缩标准构建。 视频会议系统组成 协议定义了视频会议系统的四个主要组成部分：终端（ Termial）、网关(Gateway)、网 守 (Gatekeeper)和多点控制器 (MCU)。 终端 是提供单向或双向实时通信的客户端。 所有终端支持语音通 信，可选支持视频和数据通信。 网关 用于实现与非 终端的连接 ，实现协议转换、功能转换和传递信息。 网 守 执行保护数据网络完整性的功能，主要包括地址转换、访问控制和带宽管理等。 多点控制器 用于支持三点或多点之间的网络会议，由必要的多点控制器（ MC）和零个或多个多点处理器 (MP)组成。 MC 确定所有终端的音视频处理能力并控制会议资源。 MP 混合、交换和处理音频、视频和数据流。 重庆立佳科技 下图是一个典型的基于 的视频会议系统组网方案。 协议中规定的各个功能单元需要遵循的协议分别是： 视频编解码（ 、 、 ）： 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 ITUT 的 、 、 等。 控制单元（ ）： 提供端到端信令，以保证 终端的正常通信。 所采用的协议为 （多媒体通信控制协议），它定义了请求、应答、信令和指示四种信息，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。 呼叫信令层（ ） ：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。 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 重庆立佳科技 议、运程设备控制等，可用的标准为： 、 协议栈，以及 、 、 、 建议等。 高清视频会议系统 这是一个高清的时代，客观地说，电视已渗透到数亿个中国家庭，成为社会存在的基本内容之一。 甚至和衣食住行一样，成为人们不可或缺的生活要素。 电视也是第一个涉及高清的范围，也是高清主 要涉及的领域。 但高清的范围可远远不只是一个 HDTV 就能解释得清楚的，它分别包括了高清 DV、高清电脑、高清投影机、高清视频、高清影碟乃至等高清游戏机，或许今后我们会碰过更多关于高清的定义以及名词。 高清迅猛 发展 ，我们不仅看见高清在传统领域里取得一定的进展，触角已经伸到了视频会议行业。 高清视频会议分辨率 在高清晰度编码 / 解码技术产生之前，视频会议数据是根据公用交换格式 (CIF) 进行编码的。 国际电信联盟 电信标准部门 (ITUT) 制定了视频标准，称为 和。 标准只定义了 QCIF 和 CIF 格式。 四分之一 CIF (QCIF) 格式只被用于最低数据率（ 64 千位 / 秒及更低）的会议，今天已经很少使用。 自从 标准发行以来，更多使用“全分辨率”（定义为 16CIF）的格式（ 4CIF 和 16CIF）被采用。 由于采用此类标准时，计算和宽带功能有限，所以，用于全动感视频会议的公用分辨率仍然是 CIF 到 4CIF。 下面的表格列出了用于 NTSC（北美）和 PAL（欧洲）视频信号的 和 标准的相应格式分辨率。 以下列出的分辨率代表 4:3 的屏幕高度比。 重庆立佳科技 格式 帧 /秒 分辨率 NTSC 分辨率 PAL QCIF 30 176 X 120 176 X 144 CIF 30 352 X 240 352 X 288 4CIF 30 704 X 480 704 X 576 16CIF 30 1408 X 960 1408 X 1152 ITUT 最近采用了视频压缩新标准，该方法减小了整个视频文件的大小，从而文件可以更为节省地通过容量更小的网络连接（更低的数据率 / 宽带）进行传输。 现在， ITUT 建议高清晰度视频会议采用 视频标准，该标准通过比较低的数据传输率提供上好的画面质量。 现在， 是 HDDVD（高清晰度 DVD）以及广播、电缆、视频会议和消费者电子产品的强制使用的标准。 下面的表格说明了 标准中引入的 SD和 HD 分辨率。 格式 帧 /秒 分辨率 (16:9) SD/HD 1080p 25,30 1920 X 1080 HD 720p 25,30 1280 X 720 HD 480p 25,30 860 X 480 SD 规格是视频会议理想的工具。 尽管和之前的 算法相比，它需要更强的处理能力，但是自 2020 年之后生产的大多数视频会议系统都包括。 它可提供优质的视频传输和低延时的编码和解码，从而视频流更为流畅、自然。 事实上， 的效率是 的两倍，在特定线路速率下的视频质量也要高出一倍。 此外，某些增强的 规格包括互动视频的错误隐藏算法，此技术可自动调整视频操作，即便网络负担过重、不稳定或者出错率高，都可以保证操作自如，并提。