云視頻會(huì)議系統(tǒng)

戴光輝 江蘇省廣播電視科學(xué)研究所

一、系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

為南京某企業(yè)總部實(shí)現(xiàn)高清視頻會(huì)議功能。中心會(huì)場(chǎng)配備1臺(tái)高清MCU、1臺(tái)高清終端；其余各地市分會(huì)場(chǎng)配備1臺(tái)高清終端。

視頻會(huì)議系統(tǒng)由企業(yè)的專用網(wǎng)承載，用于視頻會(huì)議的帶寬不低于2M。

二、高清視頻會(huì)議系統(tǒng)描述

1. 組網(wǎng)設(shè)計(jì)圖

某企業(yè)集團(tuán)視頻會(huì)議組網(wǎng)設(shè)計(jì)示意圖見圖1。

2. 中心會(huì)場(chǎng)

本方案中，在中心會(huì)場(chǎng)選擇業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的POLYCOM RMX 512C 高清多點(diǎn)控制單元（MCU），MCU最大可以支持12點(diǎn)4M的接入能力。支持高清、標(biāo)清終端混合接入能力，真正實(shí)現(xiàn)高、標(biāo)清混合視頻會(huì)議。

除保障12路視頻會(huì)議同時(shí)與會(huì)，系統(tǒng)另外提供12個(gè)SIP音頻終端的接入，不額外占用視頻端口資源。本系統(tǒng)可以在不擴(kuò)容MCU容量的同時(shí)，在所有視頻會(huì)場(chǎng)再安裝一臺(tái)SIP音頻終端產(chǎn)品，可以作為整體系統(tǒng)中會(huì)議視頻終端的音頻備份保障。

在中心會(huì)場(chǎng)，本方案中特別選擇了POLYCOM HDX 8000系列高端視頻會(huì)議終端。該產(chǎn)品具有強(qiáng)大硬件平臺(tái)處理能力，可以支持720P 25幀/秒處理能力，支持H.239雙流，支持AES加密。是一款性價(jià)比非常高的會(huì)議室型產(chǎn)品。

3. 分會(huì)場(chǎng)

本次共建設(shè)1個(gè)中心會(huì)場(chǎng)，下屬共9個(gè)分支單位。本方案針對(duì)分會(huì)場(chǎng)建設(shè)選擇了POLYCOM HDX 6000高清視頻會(huì)議終端。該產(chǎn)品具有強(qiáng)大的硬件平臺(tái)處理能力，可以支持720P 25幀/秒處理能力，支持H.239雙流，支持AES加密。

該視頻會(huì)議系統(tǒng)中配置的終端及多點(diǎn)控制器MCU，具有靈活而強(qiáng)大的功能。用戶可以根據(jù)自己的具體應(yīng)用需求組織各種會(huì)議：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)會(huì)議、基于MCU 多點(diǎn)會(huì)議，基于MCU級(jí)連會(huì)議。

（1）終端點(diǎn)對(duì)點(diǎn)視頻會(huì)議

根據(jù)視頻會(huì)議系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，會(huì)議系統(tǒng)上級(jí)任何一臺(tái)終端，都可以直接呼叫系統(tǒng)中的下級(jí)另一臺(tái)終端，建立雙向連接，進(jìn)行會(huì)議和交流。

在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)會(huì)議下，可以實(shí)現(xiàn)25幀動(dòng)態(tài)效果。音頻協(xié)議采用目前視頻會(huì)議領(lǐng)域最優(yōu)秀的G.722.1 Annex C、G.719音頻算法，音頻質(zhì)量達(dá)到超CD水平。除此以外，更可以實(shí)現(xiàn)22Khz音頻編碼以及目前國(guó)際上最先進(jìn)的視頻會(huì)議左右聲道分離技術(shù)。

實(shí)現(xiàn)雙流H.239同時(shí)傳輸出兩路視頻圖像，最高可達(dá)到720P、1080P畫面質(zhì)量。

（2）多點(diǎn)視頻會(huì)議

POLYCOM RMX 512C 安裝在中心節(jié)點(diǎn)，是一個(gè)非常強(qiáng)大的一體化多媒體會(huì)議平臺(tái)，適應(yīng)多種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，其各種會(huì)議功能為企業(yè)提供了豐富的會(huì)議手段。

POLYCOM RMX 512C統(tǒng)一由管理員通過WEB控制實(shí)現(xiàn)管理，方便了系統(tǒng)管理員對(duì)整個(gè)視頻會(huì)議系統(tǒng)的管理，可以組建中心點(diǎn)和分支單位所有會(huì)議終端的實(shí)時(shí)會(huì)議。

（3）多分屏視頻會(huì)議

MCU支持標(biāo)準(zhǔn)的多分屏，可在會(huì)議進(jìn)行中任意選擇和更改分屏顯示模式，分屏中每個(gè)窗口的圖像可以是指定的，也可以由自動(dòng)語音激勵(lì)切換。

各中心節(jié)點(diǎn)的MCU具有強(qiáng)大的處理能力，可以支持高清視頻的多分屏處理，最高可實(shí)現(xiàn)高清1080P 分屏顯示方式，并且在會(huì)議過程中，任意切換分屏顯示方式。

（4）雙流數(shù)據(jù)協(xié)作會(huì)議

POLYCOM MCU全 面 支 持ITU-T的H.239雙流協(xié)議。傳統(tǒng)的視頻會(huì)議活動(dòng)圖像分辨率為CIF(352×288)，對(duì)于靜態(tài)圖片也只能達(dá)到4CIF(704×576)，不能滿足許多日常應(yīng)用，如財(cái)務(wù)報(bào)表、工作文檔、Microsoft PowerPoint等特殊內(nèi)容的要求，這些圖表和專用軟件的最低分辨率也要達(dá)到1024×768（XGA）。

本方案中采用的視頻終端全面支持H.239雙流技術(shù)，采用CIF（352×288）/720P圖像清晰度傳送人物（People）視頻，通過第二路電腦輸入XGA(1024×768) 格式傳送內(nèi)容（Content），實(shí)現(xiàn)多方、級(jí)連視頻會(huì)議下數(shù)據(jù)內(nèi)容共享功能。

它采用硬件處理的方式，用戶直接將筆記本電腦或PC機(jī)連接在設(shè)備的VGA接口上。同時(shí)終端設(shè)備提供了VGA接口和音頻輸入接口，可以通過POLYCOM終端提供的專用線纜連接筆記本或PC，將圖像和聲音同時(shí)輸入。POLYCOM是業(yè)內(nèi)為數(shù)不多支持雙視頻應(yīng)用下支持PC音頻傳輸?shù)漠a(chǎn)品。

用戶發(fā)送雙流時(shí)只需要輕點(diǎn)遙控器上的播放按鈕，終端將自動(dòng)獲取PC上的圖像畫面，然后在不犧牲分辨率的情況下將這些畫面送到遠(yuǎn)端。遠(yuǎn)端通過2臺(tái)顯示設(shè)備分別顯示會(huì)場(chǎng)的圖像和高清晰的PC內(nèi)容。

POLYCOM的H.239雙流技術(shù)支持所有網(wǎng)絡(luò)類型。在MCU的支持下，可以召開全網(wǎng)H.239雙流會(huì)議，所有節(jié)點(diǎn)的設(shè)備均可以接收兩路視頻圖像，充分考慮了視頻會(huì)議系統(tǒng)今后擴(kuò)容的需求。

（5）多點(diǎn)會(huì)議的召開方式

召開的全網(wǎng)大會(huì)需要嚴(yán)格定義與會(huì)者。在會(huì)議開始前確定參加會(huì)議的會(huì)場(chǎng)，非定義的與會(huì)者不允許加入會(huì)議，會(huì)議召開時(shí)可以呼入或呼出連接與會(huì)者，可為會(huì)議加鎖，禁止任意終端加入會(huì)議，充分保證了視頻會(huì)議系統(tǒng)的會(huì)議安全。

（6）多點(diǎn)會(huì)議的控制方式

視頻會(huì)議系統(tǒng)具備豐富的會(huì)議控制和管理手段，可以根據(jù)不同會(huì)議的需要，選擇最適應(yīng)的控制方式。

1） 語音激勵(lì)控制方式

在一個(gè)多點(diǎn)會(huì)議中，當(dāng)同時(shí)有多個(gè)會(huì)場(chǎng)要求發(fā)言時(shí)，MCU實(shí)時(shí)對(duì)多點(diǎn)輸入的語音電平進(jìn)行比較，選擇音量最強(qiáng)的發(fā)言者的圖像、聲音信號(hào)傳送到其他會(huì)場(chǎng)。為了避免不必要的干擾引起的畫面切換，POLYCOM RMX 512C具備聲音切換時(shí)間間隔設(shè)置，時(shí)間間隔可調(diào)。

2） 導(dǎo)演控制方式

導(dǎo)演控制方式也稱主席控制方式，將會(huì)議節(jié)點(diǎn)分為主會(huì)場(chǎng)和分會(huì)場(chǎng)，主會(huì)場(chǎng)具備最高的控制權(quán)，可以完成如下視頻任務(wù)：

廣播主席，使各分會(huì)場(chǎng)觀看主席的圖像

廣播任意一個(gè)會(huì)場(chǎng)，使所有的會(huì)議點(diǎn)觀看其圖像

主席輪巡：主席依次觀看各個(gè)分會(huì)場(chǎng)的圖像

開啟、關(guān)閉各個(gè)終端的聲音

開啟、關(guān)閉各個(gè)終端的視頻圖像

3） 輪巡方式

無需管理員參與，MCU可以自動(dòng)輪流切換各個(gè)會(huì)場(chǎng)的圖像，輪巡會(huì)場(chǎng)的時(shí)間可以靈活設(shè)定。

輪巡可以由會(huì)議管理人員手動(dòng)定義全體與會(huì)會(huì)場(chǎng)參與輪巡，或是指定部分會(huì)場(chǎng)參與輪巡。

4）演講者控制方式

POLYCOM MCU具備獨(dú)特的演講者模式，演講者模式可以使所有分會(huì)場(chǎng)觀看主會(huì)場(chǎng)（演講者）畫面，而主會(huì)場(chǎng)可指定觀看任一分會(huì)場(chǎng)畫面，或自動(dòng)輪巡觀看各分會(huì)場(chǎng)畫面，或觀看通過語音激勵(lì)切換的任一分會(huì)場(chǎng)畫面，或觀看多個(gè)分會(huì)場(chǎng)的分屏畫面。

“演講者”可以看其他多個(gè)會(huì)場(chǎng)組成的多分屏畫面，其它與會(huì)者只能看到 “演講者”的大畫面。“演講者”可以看其他單個(gè)會(huì)場(chǎng)的全屏圖像，其它與會(huì)者只能看到“演講者”的大畫面?！把葜v者”看到的全屏圖像可以通過管理員的操作制定為任意分會(huì)場(chǎng)，可以通過輪巡的方式，定時(shí)切換觀看其他會(huì)場(chǎng)，可以通過語音激勵(lì)的方式觀看其他發(fā)言的各個(gè)分會(huì)場(chǎng)。

5）主席控制會(huì)議模式

在中心會(huì)場(chǎng)，高清MCU可以通過中心會(huì)場(chǎng)會(huì)議終端，獨(dú)立召集全體會(huì)議，可以實(shí)現(xiàn)會(huì)議的組織與管理：

終端可以實(shí)現(xiàn)通過DTMF編碼方式向MCU申請(qǐng)并成為會(huì)議主席，組織和管理會(huì)議。

終端可以實(shí)現(xiàn)在MCU上創(chuàng)建虛擬會(huì)議室；

終端可以實(shí)現(xiàn)在創(chuàng)建會(huì)議室的同時(shí)，召集與會(huì)會(huì)場(chǎng)加入會(huì)議室；

終端可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于某一個(gè)或多個(gè)分會(huì)場(chǎng)呼叫加入會(huì)議；

終端可以實(shí)現(xiàn)對(duì)某一個(gè)、多個(gè)或全體會(huì)場(chǎng)進(jìn)行聲音控制，包括：靜音、閉音或全體靜音；

終端可以實(shí)現(xiàn)對(duì)指定會(huì)場(chǎng)關(guān)閉其視頻，使其不被別的會(huì)場(chǎng)觀看；

終端可以實(shí)現(xiàn)在會(huì)議進(jìn)程結(jié)束后，中止整個(gè)會(huì)議并釋放MCU系統(tǒng)資源，全體與會(huì)場(chǎng)退出會(huì)議；

終端可以實(shí)現(xiàn)在會(huì)議進(jìn)程過程中，切換會(huì)議的分屏顯示方式等。

（7）AES加密會(huì)議

由于網(wǎng)絡(luò)存在病毒和黑客攻擊的眾多安全風(fēng)險(xiǎn)，為保障會(huì)議信息的安全性，本視頻會(huì)議系統(tǒng)考慮到了實(shí)際的安全需要，選用的POLYCOM視頻會(huì)議產(chǎn)品支持AES（Advanced Encryption Standard）128位加密算法，通過將安全服務(wù)認(rèn)證和通話隱私合并的方法，提供了改進(jìn)措施：如安全文檔（簡(jiǎn)單密碼和復(fù)雜數(shù)字簽名）、新的安全對(duì)策和逆向服務(wù)支持等，提供切實(shí)的安全保障解決方案。

中心節(jié)點(diǎn)采用的MCU、會(huì)議終端設(shè)備全面支持國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)H.235 AES加密算法，在該項(xiàng)加密功能啟用的同時(shí)，對(duì)系統(tǒng)的接入點(diǎn)數(shù)和資源不會(huì)額外占用。

（8）會(huì)議的存儲(chǔ)和直播

視頻會(huì)議系統(tǒng)一般都需要存儲(chǔ)歸檔，利用RSS錄播服務(wù)器可進(jìn)行會(huì)議的轉(zhuǎn)播、存儲(chǔ)和回放。

RSS 是專門針對(duì)H.323視頻會(huì)議的錄制、發(fā)布、在線點(diǎn)播等應(yīng)用而研發(fā)的基于IP網(wǎng)絡(luò)的多媒體實(shí)時(shí)錄播系統(tǒng)。RSS采用視頻會(huì)議行業(yè)中最新的架構(gòu)技術(shù)，作為獨(dú)立的視頻會(huì)議設(shè)備加入到網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，可對(duì)會(huì)議中的任意終端畫面進(jìn)行錄制?？梢詫?shí)現(xiàn)以下功能：

■會(huì)議實(shí)況和雙流內(nèi)容進(jìn)行同步錄制；

■在會(huì)議錄制過程中，可對(duì)會(huì)議的實(shí)況進(jìn)行實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播，用戶使用PC機(jī)就可以方便的收看會(huì)議；

■錄制的節(jié)目采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)格式存儲(chǔ)，用戶需要點(diǎn)播回放時(shí)，使用Windows Media Player等免費(fèi)軟件就可以收看。

錄播系統(tǒng)是硬件視頻會(huì)議系統(tǒng)的擴(kuò)展、延伸和互補(bǔ)，可以豐富視頻會(huì)議系統(tǒng)的功能，不會(huì)影響到今后視頻會(huì)議系統(tǒng)的擴(kuò)容和升級(jí)。

本系統(tǒng)建設(shè)方案在整體系統(tǒng)中，在MCU的主會(huì)場(chǎng)，增加錄播服務(wù)器RSS一臺(tái)。該錄播服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)MCU會(huì)議中的視頻、音頻和雙流內(nèi)容的存儲(chǔ)和回放。特別是在應(yīng)急指揮的重要會(huì)議，可以達(dá)到信息存儲(chǔ)、事件追朔的目的，為日常工作、會(huì)議提供了歷史會(huì)議數(shù)據(jù)。

同時(shí)，視頻會(huì)議系統(tǒng)在作為培訓(xùn)、文件傳達(dá)學(xué)習(xí)類會(huì)議使用時(shí)，可以通過錄播服務(wù)器RSS，完成培訓(xùn)和文件傳達(dá)學(xué)習(xí)過程的保存。

（9） 雙顯仿真的應(yīng)用

雙顯仿真（又稱模擬雙顯）是視頻會(huì)議系統(tǒng)終端的一大應(yīng)用特點(diǎn)。雙顯仿真是在一個(gè)顯示設(shè)備的兩個(gè)不同視窗中同時(shí)顯示遠(yuǎn)端會(huì)場(chǎng)圖像和本地會(huì)場(chǎng)圖像，非常適合在只有一個(gè)顯示設(shè)備的會(huì)場(chǎng)中使用。當(dāng)召開雙流會(huì)議時(shí)，分別顯示高清晰PC信號(hào)、遠(yuǎn)端會(huì)場(chǎng)圖像。

模擬雙顯支持4:3和16:9兩種顯示方式，滿足普通顯示設(shè)備和寬屏顯示設(shè)備的要求，方便用戶根據(jù)會(huì)場(chǎng)情況選擇信號(hào)的輸出方式。

（10）打造最好的聲音和圖像會(huì)議效果

該視頻會(huì)議系統(tǒng)，高清MCU、HDX高清終端全面支持22KHz寬帶立體聲。采用了目前最新、最先進(jìn)的技術(shù)，相比原有系統(tǒng)僅能采用3.4KHz音頻，能獲得更好的會(huì)議聲音效果。

專為可擴(kuò)展的寬帶音頻解決方案而設(shè)計(jì)的POLYCOM Siren 22算法（現(xiàn)被國(guó)際電信聯(lián)盟ITU-T定義國(guó)際音頻標(biāo)準(zhǔn)G.719），能在64Kbps帶寬內(nèi)實(shí)現(xiàn)22KHz音頻質(zhì)量，結(jié)合回音消除技術(shù)，可以使本地和遠(yuǎn)端的通話者盡享同時(shí)發(fā)言的自然交流方式，而不會(huì)損失信號(hào)質(zhì)量，配合左右聲道還原技術(shù)，更使得會(huì)議達(dá)到身臨其境的效果。

POLYCOM是目前業(yè)內(nèi)唯一提供360度全向數(shù)字MIC的廠家，POLYCOM的MIC其實(shí)是3個(gè)小MIC的集合陣列，在MIC的每個(gè)角均內(nèi)置了1個(gè)小型MIC，360度的采集范圍是由這個(gè)小MIC陣列實(shí)現(xiàn)的。

由于POLYCOM采用獨(dú)特的MIC陣列技術(shù)，因此是目前唯一可以實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)立體聲會(huì)議的廠家。僅在使用1個(gè)MIC的情況下就可以實(shí)現(xiàn)不同發(fā)言人的立體聲效果，大大增強(qiáng)了會(huì)議的臨場(chǎng)感和親切感。

本次應(yīng)急系統(tǒng)建設(shè)采用所有設(shè)備均提供中文菜單、中文操作界面、中文遙控器、中文語音確認(rèn)。

（11）系統(tǒng)管理的安全性

安全性對(duì)于視頻會(huì)議系統(tǒng)非常重要，特別是視頻會(huì)議系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安全尤為重要。RMX Web、終端菜單、終端Web界面都支持密碼保護(hù)功能，防止非法用戶使用。特別是RMX Web支持三級(jí)密碼權(quán)限保護(hù)，使用不同的用戶名和密碼獲得不同的使用權(quán)限。終端還可以根據(jù)實(shí)際需要關(guān)閉SNMP、TELNET、WEB、FTP服務(wù)，禁止遠(yuǎn)程的訪問。MCU和終端具有多種靈活的調(diào)試診斷機(jī)制，便于安裝和調(diào)測(cè)。在防火墻配合使用時(shí)，可以指定TCP/UDP的通信端口，這是目前最優(yōu)秀也是最簡(jiǎn)單的防火墻解決方案。終端和MCU支持網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換（NAT），可以在內(nèi)網(wǎng)或VPN中與外界廣域網(wǎng)通信。

三、結(jié)束語

本方案提供的系統(tǒng)具有本地化的會(huì)議調(diào)度和管理手段，便于用戶根據(jù)自己的需要，實(shí)時(shí)、分散地進(jìn)行會(huì)議地調(diào)度和管理，實(shí)現(xiàn)真正意義上的視頻會(huì)議實(shí)時(shí)化、用戶化。

總之，該系統(tǒng)是一個(gè)完全符合H.323、SIP標(biāo)準(zhǔn)兼顧H.320標(biāo)準(zhǔn)，基于TCP/IP協(xié)議的開放的高清視頻會(huì)議系統(tǒng)。它綜合了各種視頻會(huì)議的先進(jìn)技術(shù)于一身，適合視頻會(huì)議、討論交流、培訓(xùn)等會(huì)議應(yīng)用。應(yīng)用于現(xiàn)有的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)內(nèi)視音頻、數(shù)據(jù)以及OA系統(tǒng)的無縫連接，實(shí)現(xiàn)了多網(wǎng)合一。同時(shí)，本系統(tǒng)充分考慮了網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展性，以適應(yīng)本網(wǎng)的中長(zhǎng)期發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)管理、系統(tǒng)性能等各個(gè)方面均能適應(yīng)未來多媒體應(yīng)用的發(fā)展，最大限度的保護(hù)了用戶的投資。