电子政务外网高清视频会议系统的设计与实现

电子政务外网高清视频会议系统的设计与实现
摘要：该文通过研究视频会议有关技术和功能，完成政府高清视频会议系统的设计，并在电子政务外网上进行部署和实现。

关键词：视频；会议；网络
中图分类号：tp393 文献标识码：a 文章编号：1009-3044（2013）05-1128-02
1 概述
视频会议是通过通信线路把两地或多个地点的会议室连接起来，以视频会议方式召开会议的一种图像通信手段。

视频会议能实现实时传送与会者的形象、声音以及会议数据图表和相关实物的图像等，使身居不同地点的与会者互相可以闻声见影，如同坐在同一间会议室一样。

政府机关通过政府专用网络平台电子政务外网召开远程高清视频会议，既能提高开会的质量，达到良好的效果，又可节省开会时间和会议费用，降低行政成本，提高工作效率。

该文以省-市-县三级政府视频会议建设例，进行系统设计和部署。

2 设计原则
1）先进性原则。

系统必须严格遵循国际标准、国家标准和国内通信行业的规范要求；需符合视频技术以及通信行业的发展趋势，并确保采用当前成熟的产品技术；所有的系统采用最先进的技术，确保今后相当长的时间内技术上不会落伍。

2）开放性原则。

符合h323和h320标准框架协议；采用业界标准的视音频编解码协议；采用开放式标准设计，兼容标准的视讯系
统和设备，确保可与其他厂家标准的产品有效互通；满足今后的发展，留有充分的扩充余地；选择国内主流通信厂家的设备，确保产品得到持续的技术支持和可靠的服务；避免选择非标准协议的设备。

3）可靠性原则。

要求系统具有高度的安全性，不易感染软件病毒；对工作环境要求较低，环境适应能力要强；系统设备安装使用简单，无需专业人员维护；系统需要满足7×24小时无人职守方式稳定的工作。

4）全业务兼容原则。

要求系统不仅能够提供视讯会议功能，还需要支持丰富的附加业务，满足今后不同业务的建设和使用需求。

5）经济性原则。

综合考虑视频会议系统的性能和价格，最经济最有效地进行建设，性能价格比在同类系统和条件下达到最优。

3 功能设计要求
1）支持多组会议。

使得不同的政府系统可以同时召开各自内部的会议，按照实际情况，视频会议系统能够同时支持2组会议，即在同一时刻至少支持2个不同的单位采用同一套视频会议系统分别与下级单位召开会议，不互相影响。

2）提供灵活的图像显示方式。

支持轮巡、多画面的格式以及分屏显示。

3）支持多种使用模式。

全面支持包括双流传送、双视传送、双屏显示、主叫呼集、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。

4 性能指标设计
1）速率范围：系统支持速率范围：128k-2m；高清系统可实现最低2m的720p及768kbps的cif会议。

2）音频指标：音频编解码应支持g.711、g.722、g.728等标准，支持aac-ld宽频语音标准，达到20khz频响、cd音质；具有自动唇音同步，误差应不可察觉，音频视频相对延迟小于40ms。

3）视频指标：视频编解码支持h.261、h.263、h.263++、h.264协议；图像格式最高可支持到hd高清720p，同时全面向下兼容
4cif、cif、qcif等。

视频图像切换时间要小于1s。

4）数据指标：系统支持标准h.239双流，通过vga接口实现pc 桌面传送，最高分辨率可达到1280×1024，7号字体可以清晰的传送到远端会场。

5）时延指标：承载网端到端时延在130ms以内情况下，视频会议设备mcu和终端设备时延小于310ms。

6）稳定性指标：承载网络和设备无故障，并且设备有余量的情况下，呼叫成功率要达到99%，掉线率应小于0.01次/方/小时，即2小时内50方的会议掉线不能多于1方。

7）会议安全：系统需提供多层次的保密措施，保证用户信令处于安全状态。

系统支持h.235标准以及外置加密机方式，可实现高密级加密能力。

8）良好的兼容性：系统应全面兼容h.261、h.263、h263+、h.264等图像编码协议以及g7xx系列、aac-ld语音编码协议，可接入任
何厂商符合标准的视讯系统。

基于标准的h.323架构，采用h.264视频编解码标准，支持标清和高清视频会议。

5 视频会议系统的组成
视频会议系统由以下几部分设备组成：
1）管理层设备。

管理层设备完成对多媒体通信系统的业务管理、调度和控制，以及对网络设备的配置和管理。

2）网络层设备。

网络层设备主要包括视讯交换平台mcu、网守。

mcu是多点视频会议系统的关键设备，它从各会议场点的信息流，抽取出音频、视频、数据等信息，送入处理模块，完成音频视频混合或切换、数据广播和路由选择、会议控制等，最后将各会议场点所需的信息重新组合起来，送往各相应的终端设备。

网守主要提供准入控制和地址翻译功能，提供会议带宽管理和会议准入控制，目录服务，控制其它网络区域的网闸协同工作，召开网络区域之间的会议。

3）终端层设备。

从产品形态上看，终端系统分为桌面式会议终端和会议室型会议终端两大类。

桌面式会议终端成本低、使用方便等特点，适合个人办公使用和召开小规模的会议。

会议室型终端配备有高品质变焦镜头、高保真音响、大屏幕彩电或投影等外部辅助设备，因采用视频前后处理器，使得画面画质更清晰，会议效果更好，适合召开较大规模的会议。

会议室终端适用于会议室，几个到几十个与会人员的环境，配置在视频会议中的本地会议场点和各分会场点。

6 视频会议系统的实现
6.1技术选择
1）视频协议和编解码技术。

目前，视频会议系统的建立可以依据itu-t的两大框架建议h.323和h.320来进行，从而形成两种不同的建设方案。

h.320是itu-t较早期的视频会议标准，该标准完全建立在一系列视频会议专有的技术和标准之上，而h.323标准建立在通用的、开放的计算机网络通信技术基础之上。

视频编解码技术有两套标准，国际电联（itu-t）的标准h.261、h.263、h.263+等；还有iso 的mpeg标准mpeg1、mpeg2、mpeg4等。

2）视频协议选择。

由于h.323系统具有技术先进性、功能完善性、操作方便性、系统可扩充性以及性能价格比等优点，越来越多的用户采用h.323技术和产品构造视频会议系统，因此视频会议整体框架采用基于h.323标准实现。

视频会议系统运行在ip网络上，考虑到内部网络目前的业务流量和会议节点数量，本视频会议系统设计的会议速率为2.5mbps。

视频会议系统要求具有双流功能，以实现会议传送视频的同时，传送其他的多媒体数据信息。

3）解码技术选择。

h.264 cif的会议模式是互通率最高的一种模式，可以最大程度的兼容各厂商的视频终端设备，实现视频会议系统的互通。

视频会议同时支持标清和高清两种模式，在召开视频会议时可以根据实际的情况选择会议模式，从而满足不同会议对画面清晰度的需求。

标清会议采用768kbps的速率，该速率下能够达到良好的cif视频会议效果。

高清会议采用720p系统，由于电子
政务外网的带宽充足，qos保障良好，完全能够承载720p的视频会议系统的运行。

6.2网络部署
视频会议系统建设主要利用电子政务外网平台，采用itu-t h.323框架结构，i p方式组网，进行部署和实现。

以市政府主会场为中心，构建一个星型视频会议系统，并实现与省委、省政府视频会议系统的连接。

系统组网如图：
在市政务外网网络中心设置一台mcu并建设会议管理中心，同时各县市各单位作为各分会场通过政务外网接入并开展视频会议；会议结束时，视频会议系统占用带宽会自动释放，使现有ip网络资源得到充分利用。

在视频终端的配置上，综合考虑骨干网带宽和投资等因素，为市政府多功能视频会议室配置高性能高清视频终端，为各个县区配置普通高清视频终端。

由于视频会议对网络平台的带宽要求较高，在传输上对实时性要求较高，因此要求市电子政务外网能够提供较高的带宽，并通过全网的qos策略保障视频会议召开的效果。

网络平台应为视频会议系统预留足够的带宽，保留768k的带宽用于视频会议业务的开展，将来可将带宽扩展至2m。

7 小结
近年来随着国家电子政务外网建设的推进和图像技术的发展，政府网络环境不断完善，网络质量的提高和带宽增加，为电子政务应用提供可靠地平台，视频会议系统的应用已从单纯的会议发展到基
于网络的多种交互式视频应用，视频会议的质量已从一般图像质量向高清晰度方向发展。

政府高清视频会议系统的设计和实现，为政府今后利用该系统开展应急指挥、紧急救援等应用奠定了基础。

参考文献：
[1] 沈刘平，于江，秦爱祥.视频会议系统[j].四川兵工学报，2011（4）.
[2] 王建宇.视频会议系统结构的研究探索[j]..煤炭技术，2011（2）.
[3] 张常亮，马渝勇，刘一谦，等. mcu级联的省—市—县三级高清视频会议系统设计[j]. 电视技术，2012（9）.。