云视频会议系统

戴光辉 江苏省广播电视科学研究所

一、系统设计要求

为南京某企业总部实现高清视频会议功能。中心会场配备1台高清MCU、1台高清终端；其余各地市分会场配备1台高清终端。

视频会议系统由企业的专用网承载，用于视频会议的带宽不低于2M。

二、高清视频会议系统描述

1. 组网设计图

某企业集团视频会议组网设计示意图见图1。

2. 中心会场

本方案中，在中心会场选择业内最先进的POLYCOM RMX 512C 高清多点控制单元（MCU），MCU最大可以支持12点4M的接入能力。支持高清、标清终端混合接入能力，真正实现高、标清混合视频会议。

除保障12路视频会议同时与会，系统另外提供12个SIP音频终端的接入，不额外占用视频端口资源。本系统可以在不扩容MCU容量的同时，在所有视频会场再安装一台SIP音频终端产品，可以作为整体系统中会议视频终端的音频备份保障。

在中心会场，本方案中特别选择了POLYCOM HDX 8000系列高端视频会议终端。该产品具有强大硬件平台处理能力，可以支持720P 25帧/秒处理能力，支持H.239双流，支持AES加密。是一款性价比非常高的会议室型产品。

3. 分会场

本次共建设1个中心会场，下属共9个分支单位。本方案针对分会场建设选择了POLYCOM HDX 6000高清视频会议终端。该产品具有强大的硬件平台处理能力，可以支持720P 25帧/秒处理能力，支持H.239双流，支持AES加密。

该视频会议系统中配置的终端及多点控制器MCU，具有灵活而强大的功能。用户可以根据自己的具体应用需求组织各种会议：点对点会议、基于MCU 多点会议，基于MCU级连会议。

（1）终端点对点视频会议

根据视频会议系统网络架构，会议系统上级任何一台终端，都可以直接呼叫系统中的下级另一台终端，建立双向连接，进行会议和交流。

在点对点会议下，可以实现25帧动态效果。音频协议采用目前视频会议领域最优秀的G.722.1 Annex C、G.719音频算法，音频质量达到超CD水平。除此以外，更可以实现22Khz音频编码以及目前国际上最先进的视频会议左右声道分离技术。

实现双流H.239同时传输出两路视频图像，最高可达到720P、1080P画面质量。

（2）多点视频会议

POLYCOM RMX 512C 安装在中心节点，是一个非常强大的一体化多媒体会议平台，适应多种网络环境，其各种会议功能为企业提供了丰富的会议手段。

POLYCOM RMX 512C统一由管理员通过WEB控制实现管理，方便了系统管理员对整个视频会议系统的管理，可以组建中心点和分支单位所有会议终端的实时会议。

（3）多分屏视频会议

MCU支持标准的多分屏，可在会议进行中任意选择和更改分屏显示模式，分屏中每个窗口的图像可以是指定的，也可以由自动语音激励切换。

各中心节点的MCU具有强大的处理能力，可以支持高清视频的多分屏处理，最高可实现高清1080P 分屏显示方式，并且在会议过程中，任意切换分屏显示方式。

（4）双流数据协作会议

POLYCOM MCU全 面 支 持ITU-T的H.239双流协议。传统的视频会议活动图像分辨率为CIF(352×288)，对于静态图片也只能达到4CIF(704×576)，不能满足许多日常应用，如财务报表、工作文档、Microsoft PowerPoint等特殊内容的要求，这些图表和专用软件的最低分辨率也要达到1024×768（XGA）。

本方案中采用的视频终端全面支持H.239双流技术，采用CIF（352×288）/720P图像清晰度传送人物（People）视频，通过第二路电脑输入XGA(1024×768) 格式传送内容（Content），实现多方、级连视频会议下数据内容共享功能。

它采用硬件处理的方式，用户直接将笔记本电脑或PC机连接在设备的VGA接口上。同时终端设备提供了VGA接口和音频输入接口，可以通过POLYCOM终端提供的专用线缆连接笔记本或PC，将图像和声音同时输入。POLYCOM是业内为数不多支持双视频应用下支持PC音频传输的产品。

用户发送双流时只需要轻点遥控器上的播放按钮，终端将自动获取PC上的图像画面，然后在不牺牲分辨率的情况下将这些画面送到远端。远端通过2台显示设备分别显示会场的图像和高清晰的PC内容。

POLYCOM的H.239双流技术支持所有网络类型。在MCU的支持下，可以召开全网H.239双流会议，所有节点的设备均可以接收两路视频图像，充分考虑了视频会议系统今后扩容的需求。

（5）多点会议的召开方式

召开的全网大会需要严格定义与会者。在会议开始前确定参加会议的会场，非定义的与会者不允许加入会议，会议召开时可以呼入或呼出连接与会者，可为会议加锁，禁止任意终端加入会议，充分保证了视频会议系统的会议安全。

（6）多点会议的控制方式

视频会议系统具备丰富的会议控制和管理手段，可以根据不同会议的需要，选择最适应的控制方式。

1） 语音激励控制方式

在一个多点会议中，当同时有多个会场要求发言时，MCU实时对多点输入的语音电平进行比较，选择音量最强的发言者的图像、声音信号传送到其他会场。为了避免不必要的干扰引起的画面切换，POLYCOM RMX 512C具备声音切换时间间隔设置，时间间隔可调。

2） 导演控制方式

导演控制方式也称主席控制方式，将会议节点分为主会场和分会场，主会场具备最高的控制权，可以完成如下视频任务：

广播主席，使各分会场观看主席的图像

广播任意一个会场，使所有的会议点观看其图像

主席轮巡：主席依次观看各个分会场的图像

开启、关闭各个终端的声音

开启、关闭各个终端的视频图像

3） 轮巡方式

无需管理员参与，MCU可以自动轮流切换各个会场的图像，轮巡会场的时间可以灵活设定。

轮巡可以由会议管理人员手动定义全体与会会场参与轮巡，或是指定部分会场参与轮巡。

4）演讲者控制方式

POLYCOM MCU具备独特的演讲者模式，演讲者模式可以使所有分会场观看主会场（演讲者）画面，而主会场可指定观看任一分会场画面，或自动轮巡观看各分会场画面，或观看通过语音激励切换的任一分会场画面，或观看多个分会场的分屏画面。

“演讲者”可以看其他多个会场组成的多分屏画面，其它与会者只能看到 “演讲者”的大画面。“演讲者”可以看其他单个会场的全屏图像，其它与会者只能看到“演讲者”的大画面。“演讲者”看到的全屏图像可以通过管理员的操作制定为任意分会场，可以通过轮巡的方式，定时切换观看其他会场，可以通过语音激励的方式观看其他发言的各个分会场。

5）主席控制会议模式

在中心会场，高清MCU可以通过中心会场会议终端，独立召集全体会议，可以实现会议的组织与管理：

终端可以实现通过DTMF编码方式向MCU申请并成为会议主席，组织和管理会议。

终端可以实现在MCU上创建虚拟会议室；

终端可以实现在创建会议室的同时，召集与会会场加入会议室；

终端可以实现对于某一个或多个分会场呼叫加入会议；

终端可以实现对某一个、多个或全体会场进行声音控制，包括：静音、闭音或全体静音；

终端可以实现对指定会场关闭其视频，使其不被别的会场观看；

终端可以实现在会议进程结束后，中止整个会议并释放MCU系统资源，全体与会场退出会议；

终端可以实现在会议进程过程中，切换会议的分屏显示方式等。

（7）AES加密会议

由于网络存在病毒和黑客攻击的众多安全风险，为保障会议信息的安全性，本视频会议系统考虑到了实际的安全需要，选用的POLYCOM视频会议产品支持AES（Advanced Encryption Standard）128位加密算法，通过将安全服务认证和通话隐私合并的方法，提供了改进措施：如安全文档（简单密码和复杂数字签名）、新的安全对策和逆向服务支持等，提供切实的安全保障解决方案。

中心节点采用的MCU、会议终端设备全面支持国际标准H.235 AES加密算法，在该项加密功能启用的同时，对系统的接入点数和资源不会额外占用。

（8）会议的存储和直播

视频会议系统一般都需要存储归档，利用RSS录播服务器可进行会议的转播、存储和回放。

RSS 是专门针对H.323视频会议的录制、发布、在线点播等应用而研发的基于IP网络的多媒体实时录播系统。RSS采用视频会议行业中最新的架构技术，作为独立的视频会议设备加入到网络当中，可对会议中的任意终端画面进行录制。可以实现以下功能：

■会议实况和双流内容进行同步录制；

■在会议录制过程中，可对会议的实况进行实时转播，用户使用PC机就可以方便的收看会议；

■录制的节目采用国际标准格式存储，用户需要点播回放时，使用Windows Media Player等免费软件就可以收看。

录播系统是硬件视频会议系统的扩展、延伸和互补，可以丰富视频会议系统的功能，不会影响到今后视频会议系统的扩容和升级。

本系统建设方案在整体系统中，在MCU的主会场，增加录播服务器RSS一台。该录播服务器可以实现MCU会议中的视频、音频和双流内容的存储和回放。特别是在应急指挥的重要会议，可以达到信息存储、事件追朔的目的，为日常工作、会议提供了历史会议数据。

同时，视频会议系统在作为培训、文件传达学习类会议使用时，可以通过录播服务器RSS，完成培训和文件传达学习过程的保存。

（9） 双显仿真的应用

双显仿真（又称模拟双显）是视频会议系统终端的一大应用特点。双显仿真是在一个显示设备的两个不同视窗中同时显示远端会场图像和本地会场图像，非常适合在只有一个显示设备的会场中使用。当召开双流会议时，分别显示高清晰PC信号、远端会场图像。

模拟双显支持4:3和16:9两种显示方式，满足普通显示设备和宽屏显示设备的要求，方便用户根据会场情况选择信号的输出方式。

（10）打造最好的声音和图像会议效果

该视频会议系统，高清MCU、HDX高清终端全面支持22KHz宽带立体声。采用了目前最新、最先进的技术，相比原有系统仅能采用3.4KHz音频，能获得更好的会议声音效果。

专为可扩展的宽带音频解决方案而设计的POLYCOM Siren 22算法（现被国际电信联盟ITU-T定义国际音频标准G.719），能在64Kbps带宽内实现22KHz音频质量，结合回音消除技术，可以使本地和远端的通话者尽享同时发言的自然交流方式，而不会损失信号质量，配合左右声道还原技术，更使得会议达到身临其境的效果。

POLYCOM是目前业内唯一提供360度全向数字MIC的厂家，POLYCOM的MIC其实是3个小MIC的集合阵列，在MIC的每个角均内置了1个小型MIC，360度的采集范围是由这个小MIC阵列实现的。

由于POLYCOM采用独特的MIC阵列技术，因此是目前唯一可以实现高品质立体声会议的厂家。仅在使用1个MIC的情况下就可以实现不同发言人的立体声效果，大大增强了会议的临场感和亲切感。

本次应急系统建设采用所有设备均提供中文菜单、中文操作界面、中文遥控器、中文语音确认。

（11）系统管理的安全性

安全性对于视频会议系统非常重要，特别是视频会议系统的网络设备安全尤为重要。RMX Web、终端菜单、终端Web界面都支持密码保护功能，防止非法用户使用。特别是RMX Web支持三级密码权限保护，使用不同的用户名和密码获得不同的使用权限。终端还可以根据实际需要关闭SNMP、TELNET、WEB、FTP服务，禁止远程的访问。MCU和终端具有多种灵活的调试诊断机制，便于安装和调测。在防火墙配合使用时，可以指定TCP/UDP的通信端口，这是目前最优秀也是最简单的防火墙解决方案。终端和MCU支持网络地址转换（NAT），可以在内网或VPN中与外界广域网通信。

三、结束语

本方案提供的系统具有本地化的会议调度和管理手段，便于用户根据自己的需要，实时、分散地进行会议地调度和管理，实现真正意义上的视频会议实时化、用户化。

总之，该系统是一个完全符合H.323、SIP标准兼顾H.320标准，基于TCP/IP协议的开放的高清视频会议系统。它综合了各种视频会议的先进技术于一身，适合视频会议、讨论交流、培训等会议应用。应用于现有的数据网络可实现局域网内视音频、数据以及OA系统的无缝连接，实现了多网合一。同时，本系统充分考虑了网络的扩展性，以适应本网的中长期发展。在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能等各个方面均能适应未来多媒体应用的发展，最大限度的保护了用户的投资。