视讯系统技术方案建议书

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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第68页 共69页视讯系统技术方案建议书 中科软科技股份有限公司2022/6/1 目 录1视讯技术发展概况41.1H.264是高清视频编解码协议的标准51.2H.320/H.323长期共存，向SIP协议平滑过渡71.3高保真，低延时宽带音频协议AAC-LD成为高品质音频首选91.41080p 50p/60p、720p 50p/60p高清是新一代视频会议的不二选择102视讯系统选型关注点一三2.1稳定性一三2.2全高清一三2.3可持续性142.4扩展性142.5标准性142.6易用性142.7客户化解决方案能力一五2.8本地化服务

2、能力一五3高清视频系统设计方案建议一五3.1系统设计依据一五3.2系统设计原则163.3系统组网方案一八3.3.1组网图一八3.3.2方案说明一八3.3.3系统配置194*高清视频系统主要特点204.1全高清204.2高流畅性204.3高清静态、动态双流214.4CD音质效果214.5采用国际标准协议224.6极高的稳定性224.6.1产品成熟224.6.2系统稳定224.7创新、实用的特色254.7.1简约时尚的用户界面，贴近用户使用习惯254.7.2大容量，高带宽处理能力，保证系统扩容适应性264.7.3超强的多通道级联能力，随心所欲同时观看任何级联的会场274.7.4真正意义的分级分权，

3、使大网维护变得非常简单284.7.5完备的安全特性，保证会议高度安全304.7.6拥有独创技术，具备超强的网络适应能力，保证会议正常召开314.7.7拥有人性化端到端网络线路质量监控工具，实时把控网络动态334.7.8一屏三显功能,节约视频显示设备投资344.7.9支持电视墙信号输出功能，实时进行监控与调度344.7.10WEB页面实时浏览会场视频，方便维护人员掌握会场实况354.7.11利用3G/卫星网络作为承载接入视频会议，满意客户应急视频接入需求354.7.12支持PSTN以及移动电话语音接入，满足在外人员接入视频会议需求374.7.一三支持录播，点播以及直播功能，使得培训，内部办公视频

4、会议得到延伸384.7.14支持SIP协议，提供IMS视频会议融合解决方案394.8良好的兼容性405*高清视频系统日常维护、升级和扩容405.1系统设备日常维护405.2原厂商本地化支持415.3系统升级415.4系统扩容416产品简介426.1ViewPoint 8650426.2RP100单屏智真466.3VPointHD软件终端516.4业务管理系统-SMC537*视讯产品的优势558面向客户的服务57附录一：高清视频系统会议室布置及装修建议591.1会议室的布局591.2会议室照度601.3会议室的音响效果611.1桌椅要求611.2会议室的电声设计611.3会议室供电系统621.4

5、视讯会议室的典型布置图621.5会议室装修实例63附录二：*视讯简介68附录三：*视讯用户名单70国家部委70政府及职能部门70科教文卫广播交通71公检法及军队系统71通信行业71金融服务72电力系统72企业72特别行政区、国际机构及海外应用731 视讯技术发展概况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，使人们在进行异地交流时利用视讯技术既可以听到对方的声音，又可以看到对方的活动图像和胶片内容，大大增强了异地交流的亲切感和临场感。在“效率至上”的信息社会中，通过视讯系统，进行协同工作时既可听到对方的声音，又可看到对方的图像，大大增强了沟通的效果，在节约宝贵的时间、精力和金钱

6、的同时，又提高管理和决策效率，充分发挥出视频会议真实、高效、实时的优点，为人们提供了一种简便而有效的协同工作手段。为了实现信息化，保证信息的快速、高效的传输，很多运营商与企业建设了基于宽带多媒体业务的视频会议系统。利用业界先进的视频通讯技术，实现了视频、语音和数据的视频稳定传输，提高了宽带网络的利用率和办公效率，并减少了差旅费用、日常会晤费用的支出，并为实时的沟通创造了条件。随着IT技术的发展以及视频会议需求的日益提高，特别是H.264视频编解码技术的发展为视频图像带来革命性的变革，高清视频已经成为众望所归，技术发展的方向，成为新一代视频会议系统的一个标志性指标。根据美国咨询机构WR（Wain

7、house Research）报告显示，今后5-10年，视频会议主要有如下发展方向 更清晰-视频720p/1080p 50p/60p高清成为新一代视频会议系统的不二选择；音频：AAC-LD宽带音频协议正逐步取代低品质音频通讯协议如G.711、G.728、G.722等 高临场感-多声道、会议室场景技术（远程呈现技术）、3DAV 低带宽、高效率-H.264视频解码协议已经成为高视频编解码的绝对首选 多协议长期并存- H.320和H.323网络协议长期共存，并有向SIP协议平滑过渡720p/1080p 50p/60p高清会议电视系统在大型行政会议、大型培训、远程教育等领域具有广泛的应用；通过AAC-

8、LD等宽频语音技术，以及双声道、三声道技术，提供高保真、立体声的音频效果，结合双720p、双1080p的辅流技术，视频会议可真正实现三位一体（图像、声音、数据内容）的高质量效果。远程呈现系统使用先进的音、视频、网络等技术，通过真人大小的高清视频图像，用户相隔万里，却能带来身临其境般面对面交流的圆桌会议体验，在行政管理团队会议、高端培训、客户协作支持、应急危机管理、股东发布会、事件发布会、高层研讨会、高层峰会、研发团队协作、高端人才远程面试等应用领域发挥极其重要的作用。1.1 H.264是高清视频编解码协议的标准视频协议从H.261、H.263发展到目前主流的H.264协议。u H.261H.2

9、61视频编解码标准是最原始的视频编解码协议，在8*8像素块上使用离散余弦变换（DCT）编码视频帧，支持两种视频图像格式-CIF和QCIF，是H.323/ H.320基本要求的一部分，1995年之前，会议电视系统图像都采用H.261编码协议。u H.2631995年，ITU-T针对低比特率视频应用制定了H.263标准，当时H.263被公认为是以像素为基础的采用第一代编码技术混合编码方案所能达到的最佳结果。尽管采用H.263编码技术较H.261编码在压缩率和图像质量上都有大幅度的提升，但H.263信源编码算法的核心仍然是H.261标准中采用的DPCM/DCT混和编码算法，原理框图也和H.261十分

10、相似。u H.2642001年12月，ITU-T和ISO两个国际标准化组织的有关视频编码的专家联合组成视频联合工作组（JVT，Joint Video Team），负责制定一个新的视频编码标准，以实现视频的高压缩比、高图像质量、良好的网络适应性等目标。随后JVT制定出的视频编码标准被ITU-T 定义为H.264；H.264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，H.264具有比H.263更优秀的PSNR性能：H.264的PSNR比

11、H.263平均要高3dB。所以目前业界主流视频会议系统厂家都推出了基于H.264的视讯产品。H.264编码技术使运动图像压缩技术上升到了一个更高的阶段，在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点。H.264的推广应用对视频终端、网守、网关、MCU等系统的要求较高，目前只有真正有实力的厂家才有能力提供全线的产品。以下是各种算法的比较：各种编码算法效率对比可以看出，在图像编解码效率上，H.264算法最为领先，MPEG-4和H.263算法基本相同，MPEG-2算法效率最低。综上所述，我们建议当前建设的会议电视系统必须支持H.264编码，当带宽比较低时，采用H.264编码协议，可以充分利用

12、H.264压缩效率较高的优势，相对H.263大幅度提高图像质量。1.2 H.320/H.323长期共存，向SIP协议平滑过渡作为两种主流的视讯标准，H.320/H.323、SIP未来怎样发展？各自的优点何在？这将决定它们的未来之路。 1964年，语音与图像结合的技术出台，产品是贝尔实验室研制的Picture Phone MOD-I，属于一种分时传送技术；20世纪80年代，日本制定用于可视电话生产与应用的TTC标准；90年代，CCITT提出用于电视会议、可视电话的H.261协议，并迅速取代TTC标准在全球得到应用。 作为全球性互通的依据，随着电视会议技术的不断发展以及个人与企业应用视频技术的增多

13、，数据业务也集成进来，发展成为“视讯业务”。与此同时，新的协议框架与标准文本不断出现，对视讯服务与产品等各个方面的性能指标、压缩算法、信息结构、控制命令、规程和组建电视会议网原则提出一系列的完整规定。 目前，主流视讯设备基本上都是采用H系列标准，中国更是如此，电信运营商推出的视讯业务基本上以H系列标准为准则，不同的是，或者采用成熟的H.320系列协议，或者采用较新的H.323系列协议。 H.320: 稳定中求发展，宝刀未老 H.320协议主要用于电路交换网络，也就是以中国通信网为基础的网络中，由于基本上采用网络线路专用方式，图像质量、稳定性等方面都有所保证。 从应用方来看，用户更加注重的是其技

14、术成熟度高、市场可选用设备多样等特点，并且由于全球范围内通用的视讯传输网络只有ISDN，所以在跨国视讯网络建设方面，采用基于H.320技术标准的设备比较多见。同时，这一技术也通常是政府、军队、金融等行业对于安全保障敏感的行业的首要选择。 从市场机会来看，由于原本就是建立在非规模性应用的设想之上，而且以系统稳定为第一要义，采用这一协议，在当前的公众网络资源上用得相对少一些，但是政府、军队、金融、公检法等对于安全保障敏感行业，H.320是首要选择，而且在国内市场大规模应用。H.323: 视讯市场的宠儿 运营商宽带建设规模化的形成以及相关技术的发展成熟，使得基于TCP/IP技术的视讯协议更容易获取市

15、场，而针对这一市场的协议便是H.323协议标准。 根据H.323协议的规定，一个多媒体会议应用系统，应该由终端、网守（GateKeeper，亦称网闸）、网关（Gateway）、多点控制器（MC）、多点处理器（MP）和多点控制单元（MCU）等部分组成，看似复杂，但用户端所需要做的工作并不多，这也是TCP/IP的优势所在。 相对而言，基于TCP/IP协议的视讯网络部署比较灵活简单，维护也比较方便，所以公众性网络或者企业级视频应用选择H.323协议以及相应的TCP/IP网络会多一些。 但是由于IP网络本身的QoS问题还没得到完全解决，视讯技术应用因此容易出现网络抖动、包序混乱、网络拥塞等现象，系统稳

16、定性没有基于H.320的视讯系统好。 现在的情形是，H.320因为在国际上已经广泛部署，并且在国内也进行了大量的投资，所以在未来的多年内还仍然会得到电路交换网络的支持，市场前景并不黯淡; 而H.323标准则因为和TCP/IP绑定到一起，对于系统要求更为简略，并且在操作、互动、以及市场价格方面都具有优势，所以其发展会更加迅速。 SIP: 视讯市场的新星H.323和SIP，两者都对IP电话系统信令提出了完整的解决方案。但两者的设计风格各有千秋，H.323采用的是电话信令模式，包括一系列协议; 而SIP借鉴互联网协议，采用基于文本的协议。当采用H.323协议时，各个不同厂商的多媒体产品和应用可以进行

17、互相操作，用户不必考虑兼容性问题；而SIP协议应用较为灵活，可扩展性强。两者各有侧重。在H.323系统中，终端主要为媒体通信提供数据，功能比较简单，而对呼叫的控制、媒体传输控制等功能的实现则主要由网守来完成。H.323系统体现了一种集中式、层次式的控制模式。而SIP采用Client/Server结构的消息机制，对呼叫的控制是将控制信息封装到消息的头域中，通过消息的传递来实现。因此SIP系统的终端就比较智能化，它不只提供数据，还提供呼叫控制信息，其他各种服务器则用来进行定位、转发或接收消息。这样，SIP将网络设备的复杂性推向了网络终端设备，因此更适于构建智能型的用户终端。SIP系统体现的是一种分

18、布式的控制模式。 H.323是属于国际电联 (ITU) 的标准，以H.323为标准构建的多媒体通信网很容易与传统PSTN电话网兼容，从这点上看，H.323更适合于构建大网。SIP则是由一些Internet爱好者提出的，协议相对简单，但功能也相对简单。而且，对SIP的更新相对于H.323协议也较为落后。目前，有许多运营商正在利用SIP构建试验网，但若想利用SIP构建视频大网，必须对它进行补充、完善，这样一来SIP也不可避免地变得复杂起来。相比而言，H.323的集中控制模式便于管理，像计费管理、带宽管理、呼叫管理等在集中控制下实现起来比较方便，其局限性是易造成瓶颈。而SIP的分布模式则不易造成瓶颈

19、，但各项管理功能实现起来比较复杂，用户终端操作复杂。1.3 高保真，低延时宽带音频协议AAC-LD成为高品质音频首选音频协议从G.711、G.722、G.728发展到宽频语音AAC-LD。u ITUT G.711标准公布于1972年，其语音信号编码是非均匀量化PCM。语音的采样率为8KHz，每个样值采用8bit量化，输出的数据率为64kbps。这种窄带编码支持对300到 3,400赫兹的音频进行压缩,延时长，音质一般，消耗的带宽相对较大，主要用于数字PBX/ISDN上的数字式电话。u ITUT G.722/ G.722.1ITUT G.722/G.722.1标准是用于1 KHZ 采样率的标准化

20、宽带语音编码算法，分别于1984年和1999年被国际组织定义为标准。G.722/G.722.1编解码器在16kHz频率上接收16位数据（带宽从50Hz至7kHz），并将其分别压缩为64与48 Kbit/s、32与24 Kbit/s，其总延迟约3ms，能够提供更好的通话质量，但是要求的带宽较宽。G.722/ G.722.1在无线通信系统，VoIP生产商，个人通信服务，视频会议等领域应用。u AAC-LDAAC（Advanced Audio Coding，高级音频编码）是由Fraunhofer研究院（MP3格式的创造者）、杜比（DOLBY）试验室和AT&T（美国电话电报公司）共同研发出的一种音频压

21、缩格式，是MPEG-2规范的一部分，并在1997年3月成为国际标准。随着MPEG4标准在2000年成型后 ，MPEG2 AAC也被作为核心编码技术，并增加了一些新的编码特性，又叫MPEG-4 AAC。MPEG-4 AAC家族目前共有九种编码规格，AAC-LD（Low Delay，低延迟规格）是用在低码率下编码，它支持8K48K采样率的，可以64Kbps的码率输出接近 CD 高保真音质的音频，并支持多声音通道，AAC-LD 算法延迟仅为 20ms。AAC因为其模块化设计，功能更为强大。本身的框架结构能够被不断的新的东西填充，这就使得不同发展方面的内核相互融合，彼此吸收精华成为可能。采样频率支持音

22、频带宽输出码率最低算法延迟G.7118KHz300 Hz 3,400 Hz64 Kbps二级网-三级网”的树形结构，在系统处理方面并没有实现真正的分级分权。基本上现有的行业各级组网，都是靠人与人之间的上下级关系，通过电话或者邮件等方式来驱动各级设备管理员进行配合，最终完成跨级之间的会议召开。为解决上述问题，*公司提出了视讯分级分权的解决方案，如下图：上图中，一级网是省级会议中心，二级是市级会议中心，三级是县级会议中心，每一级都有自己独立的视频会议需求。此局点一般有几种典型会议模式：省级会议中心调度“省-市-县-街道” 级别的超大规模会议、省级会议中心调度“省-市”级别的行政会议、各个市级会议中

23、心调度“市-县”级别的行政会议、各个县级会议中心调度“县-街道”级别的行政会议；与此同时，像“省-市-县-街道”和“市-县-街道”这种规模会议通常用于宣传政治精神，这些会议开完之后，支持断开上级和下级之间的级联，上下各级可以继续召开内部落实的具体操作讨论会议，上下级彼此之间不会相互干扰。在每级区域都有自己的区域管理员，随时监控下级区域或者本区域的所有操作，一方面可以专心维护本区域的会场和会议，另一方面也便于上下级会议的联调准备。4.7.5 完备的安全特性，保证会议高度安全1、H.235信令媒体流加密*高清终端支持H.235信令与媒体流加解密技术，与*公司MCU、管理平台融合，提供端到端、端到系

24、统侧、多点会议等全网全业务信令，媒体流的加解密方案，极大的保证了会议的安全性，充分保障用户使用安全。2、GK注册安全在传统的H.323协议中，关于安全的要求比较少，尤其是GK注册，采用的一般都是IP地址绑定、终端号码和H.323 ID绑定等方案，这种方案尤其在运营领域根本没有秘密可言。*公司从视讯运营的角度出发，创造性的在终端注册过程中增加了密码认证过程，同时在整个注册过程中采用的是H.235信令加密方式，可以确保GK认证的安全，从而为视讯业务运营提供了强大的安全保障。3、主叫呼集安全主叫呼集是*力推的一种业务实现方式，在这种方案下，为了保证用户的帐号安全，提供了密码和账号验证功能，可以确保合

25、法用户才能开展业务。4、会议控制安全*公司提供了强大的会议控制功能，为了维护会议的秩序，确保会议的控制权限不能随意变更，*高清终端提供了会议控制口令，确保主席的控制权有效。5、配置数据安全*高清终端提供了数据配置安全功能，可以为每个终端设置数据配置口令，避免用户信息的泄密和被随意更改，尤其在一些公共会场下，可以确保终端本身的配置数据不被非法篡改。6、远程控制和维护安全*高清终端提供了远程Telnet 、WEB Server功能，同时为每种业务分配了用户名和密码，用户在享受这些远程维护功能带来的好处的同时，也可以避免由此带来的安全性的问题。支持标准的SNMP协议，可以被MediaManager统

26、一远程管理，方便维护人员统一进行系统配置、故障诊断等网管功能。4.7.6 拥有独创技术，具备超强的网络适应能力，保证会议正常召开1、超强纠错IP领域技术发展带有明显的技术驱动的特点，新技术层出不穷，但由于IP技术的最初定位不是满足电信网络的需求，在满足电信网的QoS、安全、高可用性等要求方面还未形成体系。国内的网络环境，尤其是涉及到公网传输，总是存在不同程度的网络质量问题，在传输视频类实时性要求极高的业务时，网络质量对最终业务体验影响非常大，只要有网络丢包出现，视音频质量就会受到影响。采用超强纠错，可以确保视讯业务在现网上有着较好的QoS保证。该套系统可以在5%的网络丢包率的情况下，视频会议流

27、畅进行。*超强纠错技术让IP QOS得到了充分的保障，从实验数据与现网运行状态来看，在3%的丢包环境下，视频效果不发生任何变化，观看时基本感觉不到丢包。在3%以上到10%之间的丢包，也能很快的实现图像会聚，图像较为连续，基本可看。数据对比汇总表如下：丢包率*产品其他厂商小于0.5损伤基本无察觉有损伤可察觉，但不明显0.51损伤基本无察觉损伤显著13损伤基本无察觉恶化严重35%有损伤可察觉，但不明显图像恶劣，沟通无法进行2、智能调速（IRC）IP技术目前已相当成熟，随之而来的是大规模的承载业务，还有网上娱乐业务，游戏、流媒体等在企业IP网上大量流行；各种业务丰富了人们的生活，带宽资源也出现难以满

28、足的局面，视频会议主要用于视频语音通讯，带宽需要充分的保证，才能达到最优质的效果。视频会议过程中实时统计当前的视音频丢包情况，当丢包率大于某个设定的条件时，便启动智能调速策略处理，让当前不稳定网络达到最佳的视频通话效果。智能调速时，由于通过丢包率无法知道确切的网络流量，因此可通过实时统计实际接收到码流，来确定当前的网络流量，也可通过丢包率按一定算法转换得到；这样有利于在降速后，当网络带宽有所恢复，这时系统将启动自动升速策略处理，同时保持网络最大利用率与视频会议最佳效果。该系统的智能调速技术充分解决了呼叫带宽大于实际网络带宽、以及网络状态不稳定的情况，当网络中连续几秒丢包超过一定百分率时，能在最

29、快时间内降低速率，降到不丢包的范围内，保证优质的图像效果；而且网络带宽恢复后，能较快升速到实际带宽；智能调速能控制在较快时间内完成，让你始终享受视频会议的最佳效果。3、断线恢复（RoD）在实际中可能碰到IP网络异常中断的情况，在30秒内只要网络恢复正常，该系统的视讯终端可立即恢复会议功能，使会议继续正常进行。对于网络中断超过30秒以上，终端将退出会议，当网络恢复正常时，该系统提供特服号功能，终端通过呼叫特服号可立即回到会议中继续参加会议。对于终端异常断电等特殊情况，当供电恢复，该系统的视讯终端可自动回到会议中继续参加会议。当MCU出现断电，系统同样可以在供电恢复后自动恢复会议，确保会议继续。4.7.7 拥有人性化端到端网络线路质量监控工具，实时把控网络动态承载网络的QOS质量对视讯系统的效果有着极大的影响，由于网络故障出现丢包等情况时，视讯的视音频质量就会受到影响，出现马赛克、停顿等现象。在视讯效果变差时，能够快速的诊断出网络丢包情况，并以此为依据对网络QOS质量进行改进，这对视讯系统管理员来说已是当务之急。在会议中，当某些会场存在图形或声音故障时，可通过会场丢包统计工具，查看会议中不同会场具体时间点的视音频丢包率，从而能更准确地判断会场故障的原因。对于正在召开的会议，丢