華為高清視頻會議系統(tǒng)技術(shù)方案剖析

1、連云港市機要局視頻通話系統(tǒng)技術(shù)建議書中國電信股份有限公司連云港分公司2016-12目 錄第1章 技術(shù)方案建議31.1 視頻通話簡介31.2 工程概況51.3 建議書編制依據(jù)51.4 工程設(shè)計思想71.5 組網(wǎng)方案71.5.1 組網(wǎng)圖81.5.2 組網(wǎng)說明81.5.3 網(wǎng)絡(luò)配置91.5.4 網(wǎng)絡(luò)功能10第2章 運營體系的擴展132.1運營體系的擴展13第1章 技術(shù)方案建議1.1 視頻通話簡介視頻通話是一種交互式的多媒體信息業(yè)務(wù)，可在多個地點之間實現(xiàn)交互式的通信，迄今已廣泛應(yīng)用于軍事、政治、經(jīng)濟、科教、文化等領(lǐng)域，充分發(fā)揮了真實、高效、實時的優(yōu)點，為人們提供了一種簡便和而有效的溝通、管理、協(xié)同決策

2、手段，已成為現(xiàn)代信息社會不可缺少的一種需求和技術(shù)熱點。知名市場調(diào)查集團Yankee旗下首席運營官Brian Adamik表示，預(yù)期視頻會議的需求在今后幾年內(nèi)會增長8-10倍?？梢灶A(yù)見，隨著社會交流需求的日益加強，視頻通話作為一種先進的通信方式，在行政會議、遠程教學、商務(wù)會談、遠程醫(yī)療、應(yīng)急通信等領(lǐng)域必定會有著更加廣闊的前景。視頻通話系統(tǒng)一般由終端、傳輸信道、多點控制單元等幾部分組成，其結(jié)構(gòu)示意如Error! Reference source not found.所示。圖1-1 視頻通話體系結(jié)構(gòu)l 終端設(shè)備終端設(shè)備一般直接由用戶操作，提供視頻、音頻、數(shù)據(jù)等信號的輸入/輸出。包括視頻輸入/輸出設(shè)備

3、、音頻輸入/輸出設(shè)備、終端處理器、終端管理系統(tǒng)等。 終端的作用是將某一會議點的實況圖像信號、語音信號及相關(guān)的數(shù)據(jù)信號進行采集、壓縮編碼、多路復(fù)用后送到傳輸通道。同時將接收到的視頻通話信號進行分類、解碼，還原成接收會場的圖像、語音及數(shù)據(jù)信號；終端還要將本點的會議控制信號（如申請發(fā)言、申請主控權(quán)等）傳送到MCU。同時還需執(zhí)行MCU對本點的控制指令。l 傳輸網(wǎng)絡(luò)要組成一個完整的視頻通話系統(tǒng)必須經(jīng)通信網(wǎng)絡(luò)把終端設(shè)備與MCU連接起來，傳輸信道可以采用光纖、電纜、微波或衛(wèi)星等方式。但在連接至視頻通話終端設(shè)備或MCU時需保證接口傳輸速率應(yīng)在2Mbit/s以下，即傳輸速率為64k1920kbit/s之間。視頻

4、通話系統(tǒng)信息可以通過E1、V.35、ISDN及IP等標準接口進行組網(wǎng)傳輸。l 多點控制單元多點控制單元是視頻通話的控制核心。當參加會議的終端數(shù)量多于2個時，必需經(jīng)過MCU來進行控制。所有終端都要通過標準接口連接到MCU，MCU按照國際標準H.320與H.323系列建議的規(guī)定實現(xiàn)圖象和語音的混合與交換，實現(xiàn)所有會場的控制等相關(guān)功能。一般來講，MCU分為主機和操作臺兩部分，主機完成上述建議規(guī)定的相關(guān)功能，操作臺提供主機運行的操作控制，用戶通過操作臺對主機進行各種操作和發(fā)布命令。華為公司在1995年開始視頻通話產(chǎn)品的研究開發(fā)，并于同年推出我國第一家擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的全套視訊產(chǎn)品，她的開發(fā)成功打破了國

5、外視訊產(chǎn)品對中國市場的壟斷。近年來，華為公司不斷地加強對視訊領(lǐng)域的研究與開發(fā)，并于2000年推出我國第一套完全全交換結(jié)構(gòu)并具有電信級高穩(wěn)定性、高可靠性的ViewPoint 8000綜合視訊系統(tǒng)，能夠充分滿足視訊市場進行綜合多媒體業(yè)務(wù)的需求，ViewPoint 8000綜合視訊系統(tǒng)包括：ViewPoint 9650視訊交換平臺：主要實現(xiàn)MCU的交換功能，完成H.320/H.323視訊終端的接入、視頻交換、音頻混合，具有高穩(wěn)定、大容量、多接口、組網(wǎng)能力強等特點。ViewPoint 9650本地管理臺：本地管理臺是用戶對視訊交換平臺設(shè)備進行日常操作、維護的工作平臺，通過該平臺操作維護人員可以觀測主機

6、的運行狀態(tài)、進行故障診斷/定位等，也可以進行會議的控制等各種操作。ViewPoint 9000 Gatekeeper：主要在IP網(wǎng)絡(luò)側(cè)進行H.323節(jié)點呼叫的管理與控制，并提供附加的服務(wù)。ViewPoint 9000系列視訊終端：推薦采用手持PAD視訊終端。1.2 工程概況工程概述貴單位電視會議系統(tǒng)共需配置1套MCU和終端。本期主要采用H.323方式組網(wǎng)， 利用現(xiàn)有的DDN網(wǎng)絡(luò)資源，采用IP接口進行接入。同時支持H.323和H.320兩種協(xié)議的功能，并具有基本的遠程培訓功能。所有設(shè)備要有進一步擴充的能力，能夠支持更多的終端接入。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本期工程按設(shè)置1臺MCU多點控制單元考慮，MCU設(shè)置在單位

7、中心機房控制室，各點以IP接口連接至終端設(shè)備，完成整個視頻通話網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)。1.3 建議書編制依據(jù)(1) 招標規(guī)范：l XXX單位視頻通話系統(tǒng)招標技術(shù)規(guī)范書(2) 國家標準：l 641920kbit/s視頻通話系統(tǒng)進網(wǎng)技術(shù)要求GB/T 15839-1995l 視頻通話系統(tǒng)工程設(shè)計規(guī)范YD5032-97(3) 系統(tǒng)框架協(xié)議：系統(tǒng)框架協(xié)議：l ITU-T H.221：視聽電信業(yè)務(wù)中的641920kbit/s信道的幀結(jié)構(gòu)l ITU-T H.224：利用H.221的LSD/HSD/MLP信道單工應(yīng)用的實時控制l ITU-T H.225：基于分組網(wǎng)絡(luò)的多媒體通信系統(tǒng)呼叫信令與媒體流傳輸協(xié)議l ITU-T

8、H.230：視聽系統(tǒng)的幀同步控制和指示信號C&1l ITU-T H.231：用于2Mbit/s以下數(shù)字信道的視聽系統(tǒng)多點控制單元l ITU-T H.242：關(guān)于建立使用2Mbit/s以下數(shù)字信道的視聽終端間的通信系統(tǒng)l ITU-T H.243：利用2Mbit/s信道在23個以上的視聽終端建立通信的方法l ITU-T H.245：多媒體通信控制協(xié)議l ITU-T H.246：支持H系列協(xié)議的多媒體終端之間的交互l ITU-T H.261：關(guān)于P X 64kbit/s視聽業(yè)務(wù)的視頻編解碼器l ITU-T H.263：關(guān)于低碼率通信的視頻編解碼l ITU-T H.281：視頻通話的遠端攝像機控制規(guī)程

9、l ITU-T H.282：遠端設(shè)備控制邏輯通道傳輸l ITU-T H.283：多媒體應(yīng)用的遠端設(shè)備控制協(xié)議l ITU-T H.320：窄帶電視電話系統(tǒng)和終端設(shè)備l ITU-T H.323：基于不保證Qos的分組網(wǎng)絡(luò)中多媒體業(yè)務(wù)的框架協(xié)議l ITU-T T.120：視頻視聽系統(tǒng)用戶層數(shù)據(jù)協(xié)議1.4 工程設(shè)計思想通過對貴單位現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、傳輸條件、設(shè)備可靠性和功能要求、將來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要等多方面問題的深入研究，并結(jié)合以下的設(shè)計原則：(1) 系統(tǒng)應(yīng)從貴單位視訊系統(tǒng)的實際需要出發(fā)，經(jīng)濟、合理、靈活地組建本網(wǎng)絡(luò)；(2) 系統(tǒng)應(yīng)具有良好的開放性和兼容性；(3) 能根據(jù)今后的需求，及時升級、擴容；(4)

10、系統(tǒng)具有良好的先進性。通過對貴單位現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀、傳輸條件、設(shè)備可靠性和功能要求、將來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要等多方面問題的深入研究，我公司推薦采用ViewPoint 9650、手持PAD等產(chǎn)品進行本期工程建設(shè)。1.5 組網(wǎng)方案網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)采用一個MCU多點控制單元對整個系統(tǒng)進行連接。整個網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架為兩個層次：業(yè)務(wù)交換層：MCU是整個視訊交換層的主體。MCU連接到貴單位現(xiàn)有DDN網(wǎng)絡(luò)上，對于整個網(wǎng)絡(luò)的終端設(shè)備的業(yè)務(wù)進行自動高效的交換，并且通過MCU的多畫面功能以及輸率適配功能，使得終端的接入更加的靈活，會議的效果更加的直觀，真正讓人有面對面的親切感。用戶接入層：通過現(xiàn)有的IP接入線路連接終端，使所有的終端與M

11、CU成為一個交互的整體，加之界面的人性化涉及以及簡單的操作，做到視訊業(yè)務(wù)更加的方便靈活。通過終端的主叫發(fā)起會議以及WEB預(yù)約功能，實現(xiàn)整個業(yè)務(wù)的自主化和簡單化，使整個視頻通話的召開更加的簡單方便靈活，充分滿足客戶端各個會場的需求。1.5.1 組網(wǎng)圖1.5.2 組網(wǎng)說明貴單位視頻通話系統(tǒng)采用H.323協(xié)議進行組網(wǎng)，同時兼容H.320協(xié)議。項目建成后應(yīng)滿足目前及今后貴單位網(wǎng)絡(luò)各類視頻會議的需要。貴單位視頻通話系統(tǒng)在視頻通話中心機房設(shè)置MCU，各站點設(shè)置VP9030會議終端設(shè)備，各點以IP專線接至DDN數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)完成系統(tǒng)連接。本期先行設(shè)置1臺MCU多點控制單元， MCU設(shè)置在貴單位視頻通話控制室。

12、提供GATEKEEPER服務(wù)器，實現(xiàn)IP終端的地址解析、帶寬控制、節(jié)點管理等一系列功能，使IP終端的接入和呼叫更加的方便。提供T.120數(shù)據(jù)會議服務(wù)器，實現(xiàn)電子白板、文件傳輸、應(yīng)用共享和文本交談全面的數(shù)據(jù)會議功能，具有召開H.320與H.323混合的T.120數(shù)據(jù)會議的能力，數(shù)據(jù)會議功能使最終用戶享受到多媒體視訊業(yè)務(wù)，也擴大了視訊業(yè)務(wù)的使用范圍。1.5.3 網(wǎng)絡(luò)配置A）控制中心設(shè)備配置：序號設(shè)備名稱規(guī)格型號數(shù)量備注1MCUViewPoint 9650124路IP接入2GateKeeperf服務(wù)器（帶軟件）ViewPoint 9000 GateKeeper1B）終端設(shè)備配置：序號設(shè)備名稱規(guī)格型號

13、單價備注1E人E本T9s6000支持OA會簽，全國網(wǎng)通4G2華為PADM2青春版2000支持電信4G1.5.4 網(wǎng)絡(luò)功能1. 強大可靠的視訊交換平臺體系結(jié)構(gòu)全交換體系結(jié)構(gòu)設(shè)計：ViewPoint 9650依托華為公司先進的局端通訊設(shè)備研發(fā)能力，采用業(yè)界最先進的硬件平臺系統(tǒng)架構(gòu)和高度集成化的設(shè)計，使得MCU的體積、功耗、散熱大幅度的減小。ViewPoint 9650 采用TI（美國德州儀器公司）最高檔64系列DSP作為媒體處理器，極大的提高了產(chǎn)品的視音頻處理能力，使得原來一個單板才能夠?qū)崿F(xiàn)的功能（多畫面和速率適配功能）現(xiàn)在只需要一個媒體處理模塊就可以完成。ViewPoint 9650 依靠先進的

14、架構(gòu)設(shè)計和媒體處理模塊強大的處理性能可以實現(xiàn)720P的高清多畫面和高清與標清的速率適配功能，是目前散熱最少、功耗最小、集成度最高的高清MCU產(chǎn)品。l 超強組網(wǎng)功能：最大程度兼容ITU-T標準級聯(lián)組網(wǎng)能力，能夠支持MCU四級組網(wǎng)。具有組建超大規(guī)模會議的能力、視頻會議完全跨越地域的限制。l 強大的動態(tài)速率、協(xié)議適配能力：ViewPoint 9650 采用全新的硬件平臺，頂級的處理芯片支持高清的速率、協(xié)議適配，即高清和標清的不同型號終端可以以不同的帶寬、不同的視音頻協(xié)議加入會議；由MCU來進行不同協(xié)議之間的翻譯和轉(zhuǎn)換，充分保證不同能力會場加入同一會議。l 音頻自適應(yīng)：ViewPoint 9650支持

15、強大的音頻自適應(yīng)功能，即終端加入會議時，根據(jù)終端的音頻能力，MCU可以自動匹配最優(yōu)音頻協(xié)議讓終端入會，充分保證高清終端、標清終端自動入會，保證最優(yōu)秀的音頻效果；而整個過程由MCU自動完成，不需要任何手工操作，智能提供一流的語音效果。l 協(xié)議、速率動態(tài)適配：ViewPoint 9650支持強大的視頻、帶寬動態(tài)適配功能，即正在召開的高清會議，可以任意添加不同帶寬、不同視頻協(xié)議的高清終端、標清終端入會；當添加的會場能力低于會議時， MCU將自動完成會議動態(tài)適配，兼容不同能力終端入會，提供智能、一流的適配功能。l 圖像清晰流暢：ViewPoint 9650采用華為公司專有的VideoIntensifi

16、er、ViewProcess技術(shù)，配合最新的H.264編碼技術(shù)，大大提高了圖像壓縮比，在同樣帶寬下，可向用戶提供更逼真、更清晰、更流暢的畫面。會議速率在128kbit/s時，圖像幀率達15幀/秒，會議速率在384kbit/s及以上時，圖像幀率達25幀/秒，可以達到較好的商用效果。ViewPoint 9650 支持50/60場掃描技術(shù)，在同等帶寬下，將屏幕刷新頻率增加一倍，大幅度的降低圖像抖動效應(yīng)。ViewPoint 9650支持最高到8M的會議帶寬，支持1080P分辨率的視頻碼流的轉(zhuǎn)發(fā)，并可以為用戶提供720P高清多畫面和720P的速率適配(-H高清系列支持)，使視訊會議進入到高清階段2. 超

17、強的多畫面能力l ViewPoint 9650 內(nèi)置圖像編解碼硬件資源，可以實現(xiàn)基于硬件的多畫面功能。多畫面質(zhì)量要遠遠優(yōu)于前代產(chǎn)品。支持H.261、H.263、H.263+、H.264等視頻協(xié)議，最高支持720P的分辨率，支持2/3/4/5/6/7/8/9/10/13/16畫面組合模式42種；支持VIP模式，即一個大圖像和幾個小圖像混合排部的方式，并且VIP圖像可以實現(xiàn)聲控切換，而自動輪詢讓你體驗前所未有的多畫面效果。3. IP網(wǎng)口備份l ViewPoint 9650 的主機提供了兩個互為備份的千兆網(wǎng)口。當工作網(wǎng)口的線路由于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等各種原因出現(xiàn)通信中斷的時候，系統(tǒng)會自動把通信線路從主用網(wǎng)口切

18、換到備用網(wǎng)口，整個切換時候只需要35s。4. N1備份ViewPoint 9650 配合會議管理軟件還可以實現(xiàn)MCU的N1備份，即選擇一臺MCU為備份MCU，為該視訊網(wǎng)絡(luò)中的多臺同類型MCU提供備份，當某臺MCU出現(xiàn)重大故障，比如電力供應(yīng)完全中斷，完全無法為繼業(yè)務(wù)，會議管理軟件判明狀態(tài)后會立即將會議切換到該備份MCU上，從而恢復(fù)業(yè)務(wù)繼續(xù)進行。此類故障恢復(fù)可以在3分鐘內(nèi)完成。5. 極強的環(huán)境適應(yīng)能力l 極強的物理環(huán)境適應(yīng)能力：ViewPoint 9650 兼顧周到完善的環(huán)境、安規(guī)、EMC和可靠性設(shè)計，經(jīng)受了嚴格的測試認證，大大提升了系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)性。提供的智能熱保護功能自動調(diào)節(jié)終端內(nèi)部溫度，保證

19、終端在沒有空調(diào)的高溫環(huán)境下仍能正常工作。l 卓越的IP網(wǎng)絡(luò)抗丟包能力：華為公司獨有的QOS保證技術(shù)，系統(tǒng)能夠針對IP網(wǎng)絡(luò)豐富的QOS模式自動調(diào)整網(wǎng)絡(luò)傳輸策略和視音頻處理的不同糾錯策略，從而保障圖像、音頻在各種惡劣網(wǎng)絡(luò)條件下達到最優(yōu)效果。在同樣在網(wǎng)絡(luò)抖動、延時、包誤差等指標上，與國際標準和業(yè)界友商相比有極大的提高。l 完善的防火墻和NAT穿越功能：ViewPoint 9650 配合華為公司的GK和終端等設(shè)備，通過內(nèi)置的SNP協(xié)議，不需要外部設(shè)備和公網(wǎng)地址，直接實現(xiàn)穿越防火墻或NAT設(shè)備，完成公私網(wǎng)之間的業(yè)務(wù)互通。MCU可以部署在NAT內(nèi)外的任何一個位置，給客戶的工程方案、企業(yè)安全帶來極大的便利。

20、為業(yè)界第一家實現(xiàn)該類技術(shù)的廠商。6. 主叫呼集業(yè)務(wù)在傳統(tǒng)的視訊系統(tǒng)中，所有的會議操作基本上都通過控制MCU實現(xiàn)，為了降低用戶使用業(yè)務(wù)的復(fù)雜度，降低MCU的維護成本，華為提供業(yè)界獨有的主叫呼集功能，使用戶召開多點視頻會議像打電話一樣方便易用。用戶使用終端的電話本，不需要預(yù)定會議和IT維護人員的干預(yù)，就可以召開多點視頻會議。第2章 運營體系的擴展上述技術(shù)方案和配置完全滿足貴單位的需求，并為今后視訊網(wǎng)絡(luò)的平滑擴容和升級開展一套運營的視訊系統(tǒng)預(yù)留了豐富的資源。ViewPoint 9650視訊交換平臺提供多種傳輸線路接口，單個MCU最多可接入24路IP視訊終端，以后的擴容只需采用本期工程MCU的預(yù)留接口或增加相應(yīng)的接口板件。先進的ViewPoint 9650視訊交換平臺支持MCU三級以上級聯(lián)、網(wǎng)口備份、靈活的多畫面功能、多路速率/協(xié)議適配、T.120數(shù)據(jù)會議、光纖接入、H.323系統(tǒng)接入、集中網(wǎng)管等功能，在本期工程配置的基礎(chǔ)上，只需增加相應(yīng)的軟硬件，就可低成本實現(xiàn)視訊網(wǎng)絡(luò)下一步的運營擴展，同時有效保護本期工程的設(shè)備投資。2.1 運營體系的擴展ViewPoint 9000視訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計原本就是定位于一個電信級穩(wěn)定性的視訊會議系統(tǒng)，在充分滿足現(xiàn)有視訊業(yè)務(wù)的需求同時，能夠?qū)崿F(xiàn)其視訊業(yè)務(wù)的運營體系。本系統(tǒng)如擴展成為一套運營的視訊