1、视频会议系统技术方案LifeSize 公司2018 年 11 月i目 录目 录 .I第一章 视频会议介绍 .31. 视频会议技术背景 .32. H.264 视频编码 .3第二章 高清视频会议 .51. 高清和标清的区别 .52. 高清 .73. H.323 视频会议系统对网络的要求 .73.1 视频会议网络带宽的要求： .83.2 网络 QoS 机制： .113.3 视频会议最重要关键的因素：延迟、抖动和丢包： .124. H.323 视频会议系统对会议室的要求 .15第三章 概述和需求分析 .171. 项目概述 .172. 系统建设目标 .172.1 网络系统建设 .172.2 视频会议系统
2、建设 .172.3 语音系统建设 .172.4 主机及软件系统 .173. 需求分析 .183.1 网络的基本概况 .183.2 系统建设要求 .183.3 系统特点分析 .183.4 系统分析结论 .183.5 工程基本构成和体系结构 .18第四章 设计依据和原则 .191. 设计依据 .192. 设计原则 .203. 工程建设原则 .224. 工程设计需考虑的因素 .225. 设备选型原则 .24第五章 视频会议方案介绍 .251. 设备的选择 .251.1 MCU 选择 .251.2 视频会议终端选择 .40ii2. 技术方案 .482.1 拓扑图 .482.2 方案介绍 .482.3
3、方案特点 .502.4 视频会议系统功能 .51第六章 产品清单 .58附件 1 设备介绍 .59附件 2 相关厂商的介绍 .601. 美国 LIFESIZE(LIFESIZE)公司简介 .60附件 3 LIFESIZE 高清视频会议案例说明 .653第一章 视频会议介绍1. 视频会议技术背景从电话到电视，从 LAN 到 INTERNET，从微波到数字化通信，人们的生产生活时刻与影像和声音的传递息息相关，传统的信息交流方式正在因科学技术的飞速发展而发生着巨大的变化。广播电视与通讯两大产业在这样的背景下延伸和发展，而它们之间却因大量的技术瓶颈难以把各自的特长加以融合。九十年代由于通信、计算机、微
4、电子技术的迅速发展，视频压缩编码技术与传输技术日臻完善和成熟，这不仅使视频编码通信设备的功能和使用性能大为提高，网络资源的可重复利用性通过各种协议的兼容发展也大为增加，实现视频通讯传输终因成本的逐步降低而成为可能。从本世纪初开始，由于基于 IP 的包交换网络技术的迅猛发展以及LAN、 WAN、Intranet 以及 Internet 的普及。大量的视频会议的建设转移到 IP 网络上来，实现了三网合一，网络链路共享极大地发挥了网络地效能。同时在 IP 网络上构建视频会议系统的技术日臻成熟，成为主流的应用。而最近随着 IT 技术的发展以及会议电视需求的日益提高，特别是数字电视技术的发展为图象显示带
5、来的革命性的变革，高清视频会议电视已经成为众望所归，技术发展的方向。成为新一带会议电视系统的一个标志性的指标。可以看到视频会议系统发展的趋势： 网络通讯协议正在由 H.320 到 H.323 并向 SIP 协议过渡； 宽带音频协议 AAL-LC 在逐步取带低品质音频通讯协议如 G.711、G.728、G.722 等； H.264 高效的视频编码协议已经成为视频编码的绝对首选； 而图像格式正在由传统的 CIF、4CIF 格式向 1280x720 高清显示过度。对视频会议系统要求也在由某些高指标向整个系统综合的高性能应用演化。2. H.264 视频编码开发多媒体应用系统时，遇到的最大障碍是对多媒体
6、信息巨大数据量所进行的采集、存储、处理和传输，其中数据量最大的是数字化视频数据。例如，一幅 640480 中分辨率4的彩色图像（24 比特/像素）的数据量约为 0.92MB，如果以每秒 30 帧的速度播放，则视频信号的数码率高达 27.6Mbps；如果存放在 650MB 的光盘中，在不考虑音频信号的情况下，则每张光盘只能播放 24 秒钟。对模拟视频信号数字化后也必须进行压缩才能比较现实地实现存储、编辑和控制等项功能。例如，一个具有 4.3MHZ 带宽的模拟视频信号直接数字化后，其码率高达 200 Mbps。如此大的数据量，对现在计算机的处理能力、数据交换能力和存储能力来讲都是过分的考验，也不经
7、济；所以要想利用计算机来处理图像，必须采用高效率的视频压缩编码技术 H.261、H.263 、H.264 等方式。 视频编码H.261 视频编码H.261 视频编解码标准是基本视频模式。H.261 在 8*8 像素块上使用离散余弦变换（ DCT）编码视频帧。初始帧（帧内模式）基于输入的视频图像进行编码和传输。在典型的视频场景中，后继帧与前面的帧除了场景中物体小的运动外非常相似。运用前一帧的运动补偿能进行有效的编码（帧间模式） 。H.261 传输的是像素组在前一帧基础上的位置的移置（运动向量） ，以及原始图像与预测图像的误差的离散余弦变换编码，而不是重传编码的像素本身。H.261 支持两种视频图
8、像格式， CIF 和 QCIF。只有 QCIF 才是 H.323 基本要求的一部分，CIF 是可选的。CIF 有 352*288 个亮度像素。对于色度信号为 176 行*144 个像素，这是因为人眼对于彩色没有对于亮度那样敏感。QCIF 亮度解析只有 CIF1/4 的解析率，每幅图像扫描 144 行，每行有 176 个像素点。它与 CIF 色度解析的格式一样。 H.263 视频编码H.263 视频编解码标准是在 H.261 编码标准的基础上的改进，结合了 IP 网络的特点，提供了更高的视频编码效率，特别是在较低的视频速率下比 H.261 有较好的视频效果。H.264 HD 视频编码H.264
9、HD 视频编解码标准是 ITU-T 和 ISO 合作的产物， H.264 标准结合了 H 系列和MPEG 系列的优点，充分考虑了 IP 网络的特点，在多模式运动估计、整数变换、统一VLC 符号编码、分层编码语法等方面有其独到之处。H.264 编码标准的基础上的改进，结合了 IP 网络的特点，提供了更高的视频编码效率，特别是在较低的视频速率下有较好的视频效果。5第二章 高清视频会议视频会议系统从发展之初便大量借用了电视技术的设备和技术方式，而今无论在设备和技术上都和数字电视技术紧密联系，息息相关。大量数字显示技术和标准正在被应用到视频会议的发展中来。1. 高清和标清的区别传统的视频会议采用 CI
10、F（分辨率 352x288）格式，受点阵数量的限制，在数字及线条等精细显示方面不尽如人意，远远不能满足现在高标准的要求。虽然 4CIF 的图像在分辨率上有所提高，但是没有本质的变化。是一个过渡的技术补救方式。而高清的图像（最低标准 1280x720P）至少可以提供 10CIF 的解像度，可以满足各种高标准视频会议要求。标清图像 Lifesize HD世界通信与信息技术的迅猛发展正在引发整个电视广播产业的变革，数字电视是这一变革中的关键环节。伴随着电视广播的全面数字化，传统的电视媒体将在技术、功能上逐步与信息、通信领域的其它手段相互融合，从而形成全新的、数字电视技术。这一新兴技术已经引起广泛的关
11、注，并将影响到相关的各个行业。数字电视被视为新世纪的战略技术。数字电视技术为媒体的传输和显示订立了大量的标准，也为视频会议带来了前所未有的发展机遇。数字电视按清图像晰度分类，数字电视包括数字高清晰度电视（HDTV） 、数字标准清晰度电视（SDTV）和数字普通清晰度电视（LDTV）三种。HDTV 的图像水平清晰度 1080左右线，图象质量可达到或接近 35mm 宽银幕电影的水平； SDTV 的图像水平清晰度 500线左右（4CIF 相当） ，主要是对应现有电视的分辨率量级，其图象质量为演播室水平；LDTV 的图像水平清晰度为 200-300 线（CIF 相当） ，主要是对应现有 VCD 的分辨率
12、量级。6国际视频会议组织 ATSC 定义了高清图像的两个标准：2. 高清现在的视频会议系统多半都是 4：3 的，也就是长边与短边的比例。16：9 在目前的电影和 DVD 影片中十分常见，它是最为适合人眼的观看比例的。所以新一代的视频会议系统将是 16：9 的显示比例标准。高清会议电视有哪些有点呢？1、高解像度明显提高会议图像画质，减少视觉疲劳保持注意力，更加关注会议内容更好的运动效果处理保证图像的原有效果对于大型会议室、阶梯教室以及大运动应用更坚 适应2、色彩更锐利更逼真特别适合对色彩要求更高的应用场所如：实时远程实况教学、医疗诊断、X 光片分析和纺织品挑选等应用 满足更多种双流内容的传输要求
13、：高解像度图片同步传输 (如工程蓝图) 等3. H.323 视频会议系统对网络的要求为了获得最佳的视频会议效果，承载网络应满足以下要求1. 在网络负载 80%情况下，执行 Ping 命令 (1000 字节) ，时延应小于 30ms；2. 应在约定视频会议带宽之外预留 25%的广域网络带宽，例如：要召开带宽为384Kbps 的视频会议，应该提供至少 384Kbps X 125%=480Kbps 的广域网带宽连结；3. 在网络负载 80%情况下，数据传送的抖动值应小于 30ms；4. 整个网络的丢包率不能超过 0.5%；5. 终端到 MCU 的跳数（ hops） 应当小于等于 3。7基于 H.32
14、3 的视频会议系统是全球认同的多媒体会议标准，依托 IP 网络，IP 包都有包头包尾的开销大约为 20%， IP 网是基于包交换的，采用 TCP/IP 的网络传输协议进行数据报文的双向传输。4. H.323 视频会议系统对会议室的要求视频会议室的灯光设计对于获得满意的视觉效果是一个很关键的因素。设计良好的视频会议室除了可提供参加会议人员舒适的开会环境外，更可以实现较好的临场感，提高视频会议的效果。视频会议与普通会议不同，因为使用摄像装置，会议室的灯光、色彩、背景等对视频图像的质量影响非常大。摄像是一门专业学问，建议在进行会议室装修时，请具有专业摄像知识的装修公司进行设计与制作。 对灯光的原则性
15、要求： （一）会议室灯光设计与光线要求 1照度： 灯光照度是视频会议室的一个基本的必要条件，由于电视会议召开时间具有随机性，故室内应用人工冷光源，避免自然光。会议室的门窗需用深色窗帘遮挡。光源对人眼视觉无不良影响。选择三基色灯（色温 3000-3500K）较为适宜。照度要求规定如下： A）为了确保正确的图像色调及摄像机的自平衡，规定照射在与会者脸部的光是均匀的，照度应不低于 500lux。监视器、投影电视附近的照度为 50-80lux，应避免直射光。 B）灯光的方向比灯光的强度更为重要，为灯光安装漫射透镜，可以使光照充分漫射，使与会者脸上有均匀光照。 2安装位置要求： 三基色灯一般安装在会议室
16、天花板上，要在天花板上安装 L 型框架，灯管安装在L 型框架拐角处，使灯光不直接照射到物体及与会者，而依靠天花板对灯光的反射、散射照亮会议室。 除了上述两点，为了达到更好效果，还需注意： A）避免阳光直射到物体、背景及镜头上，这会导致刺眼的强对比情况。B）光线弱时建议采用辅助灯光，但要避免直射。 C）使用辅助灯光，建议使用日光型灯光。禁止使用彩灯，避免使用频闪光源。 D）避免从顶部或窗外来的顶光、侧光直接照射，此种照射会直接导致阴影。 E）建议使用间接光源或从平整的墙体反射的较为柔和的光线。 （二）会议室的布局对灯光与光线的影响 8布局原则：保证摄像效果以达到再现清晰图像的目的。 布局要求：
17、1为了防止颜色对人物摄像产生的“夺光”及“ 反光”效应，背景墙应进行单独设计，最好采用均匀的浅颜色，通常多采用米色或灰色，不宜使用画幅，禁止使用强烈对比的混乱色彩，以方便摄像机镜头光圈设置。 2房间的其他三面墙壁、地板、天花板等均应与背景墙的颜色相匹配，忌用黑或鲜艳色彩的饱和色，通常采用浅蓝色、浅灰色等。每面墙都不适宜用复杂的图案或挂复杂的画幅，以免摄像机移动或变焦时图像产生模糊现象，同时增加编码开销。最好将窗户密封或者安装茶色玻璃，也可以挂厚布窗帘以防止阳光直射设备。 3摄像机镜头不应对准门口，若把门口作为背景，人员进出将使摄像镜头对摄像目标背后光源曝光。 4会议桌：会议桌布置采用排式较好。
18、同时，为减少面部阴影，会议桌建议采用浅色桌面或桌布。9第三章 项目概述1. 项目背景广西药品管理局视频会议及统一通信系统是覆盖所有各级下属单位、人员的远程会商、视频指挥、应急通信平台，为在日常工作管理、培训、突发环境下的应急指挥提供网络合应用基础，从而达到提高通信效率，快速反应各种应急突发事件。2. 需求分析在南宁中心设立主会场，在各地市设立分会场。主会场以及分会场内部可以租用电信的网络，建议网络带宽为 2M。通过视频指挥、会商系统不但可以远程指挥、远程培训、远程会商等功能工程建设目标本项目的目标是实现广西药品管理局中心至各下属单位的灵活可靠的视频会议，计划建立基于 MCU 的视频指挥、视频会商，平台需要达到如下目标：2.1 平台业务容量规模根据项目的业务需求，建设后的平台需要满足如下并发流量和：满足14点会议终端以2Mbps/s速率并行接入会议，且满足14点会议终端以2Mbps会议速率并行接入会议的同时可以实现双流功能设备24小时开机，主会场可完成会议设置、操作，不需要分会场进行任何操作2.2 实现视频会商的调度、控制、管理、数据传输在使用模式上，全面支持包括双流传送、主席会议控制、MCU 自动级联和会议控制、全网资源统一调度等功能，同时也全面支持视讯系统与影像会诊系
