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   系统概述
   系统结构
   功能特点
   从桌面到会议室的应用
   系统方案
   技术优势
   2.1、系统概述
作为业界优秀的软件视频会议系统,我们以其强大完善的应用功能、稳定卓越的系统性能提供给用户一个全方位、多层次、高效率的网络多媒体通讯平台。在这个平台上,用户可以轻松而高效的实现音频、视频、数据、应用等各种信息的多方交互,从而构筑一个基于网络的虚拟现实空间,以网络时代最先进的沟通方式满足用户对于远程会议、远程培训、协同工作等跨空间交流协作的需求。
视频会议系统系统是采用最先进的网络多媒体通讯技术,并整合公司一向领先的音视频产品开发技术而设计的分布式、模块化、大容量、跨平台的多媒体通讯整体解决方案。分布式、模块化的平台构架为系统提供了强大的可扩充能力,使视频会议系统在系统设计上就具备了良好的扩展性和开放性,为企业大规模部署和电信运营提供了一个强健的、完整的应用平台。
秉承公司产品一贯的优势,视频会议系统提供给用户高质量的音视频通讯质量。在从56K拨号上网直至宽带的网络环境下,利用这个平台,用户通过配置普通的PC机、标准的音视频采集和输出设备,就能够实现Internet/Intranet上的全方位沟通。系统不仅能够提供清晰连贯的语音,而且可以提供清晰流畅的视频图像。系统支持同时显示17路视频(16路远端+1路本地)和9路混音,最大程度上满足了用户对于多方音视频通讯的需求。
视频会议系统所提供的强大的数据共享功能使用户更深层次的信息交流和工作协同变得更加方便和全面。增强的数据共享功能包括电子白板、文档共享、文件共享、应用共享、协同浏览等。同时,作为一个功能全面的网络多媒体通讯平台,视频会议系统为用户提供了丰富的网络文件管理功能,利用这些功能,用户可以随时的管理和维护网上的个人文件库,大大简化了数据会议的复杂度,使数据会议应用功能更加强大、高效、易用。
视频会议系统可以满足用户从桌面到会议室等不同级别的应用需求。通过配备不同的音视频外设,可以方便的将终端会议点部署在桌面、会议室中,提供给用户各种层次和规模的应用平台。多会议室的结构满足了用户在同一个会议系统中同时召开多个会议的实际需求。
视频会议系统支持完全基于WEB的应用,用户只需通过IE等浏览器访问就可以完成客户端的自动下载、安装、升级,而无需预先单独下载安装客户端。而系统的维护、管理等功能也是通过WEB的形式远程实现的,管理手段丰富,操作简单。
清晰流畅的高质量音视频效果、全面丰富高效的数据协作功能、简洁易用的操作界面、方便完善的远程管理和维护手段以及先进的系统平台构架,使得视频会议系统在功能、性能和技术发展前景上,都有着领先业界的技术和产品优势,公司以其先进的技术优势和专业的客户服务为用户打造一个“随时随地、面面俱到”的网络沟通平台!
   2.2、系统结构


视频会议系统系统为B/S结构,在部署和实施该系统时,只需要完成服务器端的安装配置。而客户端运行IE等浏览器软件访问服务器,便可实现客户端应用程序的下载、安装、版本检查、升级等相应工作,最大程度上减少了客户端的实施和维护负担。
视频会议系统系统是由多个功能模块构成的,采用业界标准的IETF XMPP作为数据交换协议而构架的分布式、模块化、大容量的网络视频会议平台。这种分布式、模块化的系统结构特点为将来的应用提供了强大的可扩充能力和高度的配置灵活性,项目规划实施中可根据用户的规模和性能需求来进行系统的配置部署,通过服务器集群,系统规模还可以成倍的扩大。
在视频会议系统由多个模块构成,除了XMPP IETF标准组件外,还包括多点会议控制单元(MCU)模块、多媒体网关服务器(MG)模块、数据共享服务器模块(包括文件服务器、应用程序共享服务器和数据操作服务器等)等。这些模块提供了基于IETF XMPP的多媒体音视频/数据会议的全部功能。
由于秉承了XMPP分布式的优势, 系统 Server的所有模块,都可以根据用户对服务质量、服务内容、网络带宽、服务费用等不同要求来进行自由组合、随意配置,这种灵活的构成模式极大地增强了系统的适应性和可塑性,为客户的个性化应用和平台的发展前景奠定了良好的设计基础。
对于较小规模的视频会议应用,用户可以将包括Web Server在内的所有模块,运行在一台普通的服务器上,避免了资金的浪费。对于中等规模的应用,用户可以根据实际的处理能力,将产生瓶颈的主要模块,分别运行在几台服务器上,从而实现负载均衡。而对于大规模的运营级应用,运营商可以将服务器分布在同一城市多个不同的机房、区域甚至是不同的省份、城市,从而为当地的用户提供高速的接入服务。
基于B/S的系统结构,使得用户参加会议和进行远程维护、管理都可以通过浏览器访问的形式进行。这种应用模式无论对于用户还是运维部门都是非常方便:用户直接点击网站上或者会议通知邮件中的URL链接就可以完成程序下载安装、进入会议等一系列操作,而无需预先准备。
   2.3、功能特点
系统架构
1、 视频会议系统是基于先进的IETF XMPP标准协议,整合了公司在多媒体通讯领域领先的开发技术和丰富的产品经验而设计的分布式、模块化、大容量的纯软件网络视频会议平台。该系统充分考虑了系统的扩展性和未来功能的延伸能力,为用户提供一个统一的、完整的网络多媒体通讯应用解决方案。视频会议系统 Server 与 Communicator 系统( 公司的另一款点对点即时通讯系统)共享平台,从系统架构上具备了良好的扩展性和契合度,为客户打造全新的网络沟通方式。
2、 分布式系统提供了强大的扩充能力,模块化的结构增强了系统的灵活配置性。对于用户不同规模、不同应用需求的系统配置要求,可根据实际项目情况来进行系统的模块配置部署。通过服务器集群,系统规模还可以成倍的扩大,完全满足电信运营和企业大型使用等较大规模应用需求。
3、 支持完全基于WEB的应用。用户无需预先安装客户端,通过浏览器访问就可以完成客户端的自动下载、安装、升级。界面简洁大方、友好直观,普通用户无需特殊培训即可快速掌握、熟练使用。应用界面图如下所示:
4、 视频会议系统支持多会议室结构,在同一个系统中可以并发进行多个不同资源需求的会议而各自独立、互不干扰。系统以其稳健的架构和卓越的性能保证了会议长时间运行的稳定性。
5、 为了更好的满足大量用户收听和收看会议的需求, 该系统支持会议的组播(Multicast)。组播数据将以非常少量的带宽占用满足大规模客户端的接收,从而以最有效的传输方式完成多媒体信息在网内的组播。
6、 服务器端支持在Windows、Linux和Unix等系统上的跨平台应用。
7、 管理系统采用标准的ODBC数据库接口,支持MySQL和ORACLE等数据库,并可根据需求进行扩展定制。
8、 视频会议系统 Server 未来支持与SIP以及H323系统的互通。考虑到目前已经拥有一定用户的传统的视频会议系统和对未来系统互通性的支持,视频会议系统 Server将通过XMPP/SIP/H323网关实现与现有系统的互通互联。XMPP协议的良好扩展能力也为系统系统的开放性提供了强大的支持。
音视频功能
1、 采用G.723.1和G.711等音频压缩算法,在各种网络带宽条件下均保持声音清晰连贯。专利技术的音频优化算法,使得在网络状况极其恶劣的情况下仍保持较好的音频效果。
2、 采用业界领先的多路混音技术。标准产品支持九路混音,并可进行灵活的话筒切换控制,使会议更加流畅自然的进行。当用户有更多路混音需求时,可采用客户端混音模式,这样系统可以支持更多路音频并发(理论上无限制)。与服务器端混音比较,客户端混音将使用较多的带宽资源。
3、 采用MPEG4视频压缩算法,具有良好的带宽适应性和视频压缩率,适应从56Kbps拨号上网到宽带的网络环境,专利技术的码流控制机制和带宽自适应机制保证了在网络状况较差时系统仍能提供较理想的视频效果。视频图像的采集帧率随着视频图像采集码率的增加而增加,具体数值请参考下表中的数据:
带宽 图像分辨率 传输速率(帧/秒)
384K以上 CIF(352×288) 25
QCIF(176×144) 25
128K~384K CIF(352×288) 15~25
QCIF(176×144) 15~25
64K~128K QCIF(176×144) 6~15
56K QCIF(176×144) 4~6
 
4、 系统支持同时显示十六路远端视频和一路本地视频,与会者可以灵活选择、任意切换。视频大小和布局可由系统自适应调整或用户手工调整,实现各种焦点突出、全屏放大、多路分屏等生动实用的显示布局。布局方式包括:
标准布局、视频平铺方式、重点视频突出方式、数据操作突出方式、全屏的视频平铺布局、全屏的重点视频突出布局、全屏的数据操作布局和双屏显示布局。各种布局快捷按钮如下所示:
下图为视频平铺布局:
 
5、 支持多种视频分辨率,从而满足用户从桌面级别到会议室应用的不同视觉效果要求。支持的视频分辨率包括:160*120、QCIF(176*144)、320*240、CIF(352*288)等。
6、 用户可根据网络带宽条件和实际会议需求,自行设定会议的视频分辨率和最大终端应用带宽,实现从桌面级别到会议室级别的不同会议需求。
7、 支持会议过程中视频内容和数据内容的双屏显示、支持摄像头的远程遥控和参数调整、背光设置等。
数据功能
1、 数据协作功能使交流更加全面充分。视频会议系统所提供的数据协作功能包括:电子白板、文档共享、文件共享、协同浏览、桌面共享等,并提供会议过程中的文字交流和文件实时传输。
2、 利用电子白板,用户可以在白板上自由地绘制、书写任意可视化信息,方便所有的会议成员进行交流。电子白板支持多人同时操作,荧光笔、激光笔等增强工具使操作更加灵活和方便。
3、 视频会议系统提供的文件共享功能包括普通的文档共享功能和基于浏览器的文件共享功能。文档共享功能可以将所有可打印的文档在白板页上共享出来供所有与会人员观看,并支持多人同时进行标注、勾画等操作。文件共享功能可将IE等浏览器支持的多种图片文件和动画文件,包括Flash文件、Gif文件、Jpeg文件等。系统支持同时共享多个文档,并提供文档预先上传机制,充分保证数据共享的应用效率。
4、 协同浏览功能使所有与会人员在控制者的操作下,可以同时浏览网页等网络上的资讯信息,并支持多网页浏览。
5、 系统支持桌面共享功能,利用此功能使用者可以方便的将桌面操作情况和应用操作步骤共享给全体与会人员,使协同工作、应用培训等功能轻松而方便。而通过操作权的切换,某一用户可将自己桌面的操作权交给其他远程用户,达到了远程控制桌面的效果。因此,桌面共享功能提供给用户灵活的远程控制、共享应用的使用感受。
6、 系统提供文字交流和文件传输功能。所有与会人员都可以利用公共文字交流平台进行文字交流,也可发起与某个与会人员之间的点对点文字沟通。在会议过程中,利用文件传输功能,可以方便的将某个文件实时地传送给某个与会人员或全体与会人员。
7、 视频会议系统提供的网络文件管理功能,为用户提供的应用功能包括:1)可进行文档预先上传,以提高数据会议的应用效率。2)提供网络文件存储和管理功能,用户能够于系统中存储一定容量的文档和文件,并可随时对这些文件进行访问管理或直接用于会议的数据共享。这些功能对于经常进行数据会议或有培训业务的用户非常高效而实用。
会议的管理和控制
1、 基于Web的会议管理:视频会议系统提供基于Web的会议管理手段,远程会议管理的功能包括用户管理、会议预约管理、会议配置管理、会议通知、会议中止、会议延长和服务器资源统计维护等。
2、 多种级别的会议权限验证:根据用户对会议密级的要求不同,在预约会议时,可对以下几个属性进行设置:a)是否需要会议密码;b)参会者是否为系统注册用户;c)该会议是否可见。其中会议密码分为主席密码和普通用户密码;而当会议设置为不可见时,用户在登录页面上无法看到该会议的任何信息,仅能凭会议ID直接进入,极大程度上保障了会议的安全可靠。通过这几个属性的多种排列组合,为用户各种级别的会议权限验证提供了可能。
3、 可靠灵活的会议控制机制:会议主席(使用主席密码进入会议或进入会议后申请成为主席)可将会议的模式设置为自由会议模式或主席控制模式。在自由会议模式中,各种发言、控制的权限均按照排队机制进行处理。而在主席控制模式中,主席拥有集中控制的权限,可对整个会议的进程安排进行控制管理,主席的权限包括:
? 对会议成员发言权限的控制,包括同意发言、中止发言、指定发言等;
? 对会议成员数据共享操作权限的控制,包括同意控制、中止控制、指定控制权等;
? 对会议成员的管理,包括把不适合参加会议的人员请出会议室和锁定会议室;
? 设置视频同步功能后,其余客户端只能浏览主席端打开的视频图像而无法自行切换;
4、 会议预约管理中的资源调配:在进行会议预约时,需要进行相应资源信息配置,包括会议时间、参加人数、会议带宽、视频数目等。这种对会议资源统一管理的方式使得视频会议所占用的网络带宽资源等成为可控的、预期范围内的,避免了因使用视频会议消耗带宽而给网络资源应用所带来的影响。
5、 支持电子邮件形式的会议通知。参会者只需直接点击电子邮件中的URL链接就可直接进入会议中去,而无需预先下载客户端程序。
6、 多种会议登录方式。用户可以多种登录方式进入会议,包括1)通过登录管理系统加入会议;2)通过点击管理系统页面中的会议列表直接加入会议;3)通过会议的URL直接进入会议(如电子邮件会议通知的形式)。管理系统页面如下所示:
 
网络适应性
1、 系统对于NAT、代理服务器及各种防火墙提供多种机制的解决方案,并可提供基于HTTP的多媒体传输模式,能够最大程度的解决防火墙所带来的通信障碍。使得大多数企业在应用时无需更改任何网络配置,便可方便的将系统部署到现有网络环境中。
2、 该系统支持实时传输协议(RTP)进行多媒体数据传输,最大限度减少了因网络不稳定而产生的延时。此外通过消抖动算法、抗丢包机制、网络自适应算法和专利技术的码流控制机制使网络环境因素对通讯应用的影响减至最小,保证了系统在复杂的网络情况下具有理想的效果。
3、 系统采用带宽资源集中管理策略,保证在视频会议应用中的对网络资源的利用是有效的、可控的,避免因大量或无序的带宽占用而给用户网络带来的资源危机。视频会议系统的QoS策略支持IPLR和DiffServ等机制。
4、 用户可以多种接入方式参加到视频会议中,包括电话拨号、ISDN、ADSL、LAN、HFC、DDN等不同形式的宽窄带接入。
5、 用户可根据接入网络情况来设置最大上行带宽占用,并可随时灵活的调整采集帧率和发送带宽,以避免因使用视频会议占用带宽对网络中其他应用产生的影响。
6、 系统具有高度安全性保障及安全验证策略,数据传输采用业界领先的高效率、高安全性的SSL(Secure Sockets Layer)加密机制,确保信息传输的安全可靠。
   2.4、从桌面到会议室的应用

作为纯软件的网络视频会议系统,视频会议系统提供给用户的是一个全面的、通用的多媒体通讯平台,通过对音视频硬件外设的适当选择和会议带宽等资源的合理满足,视频会议系统可以提供多种级别的视频会议解决方案,实现从桌面级到会议室级的不同应用。
2.4.1、会议室级别应用
视频会议系统能够支持320*240及CIF(352*288)的视频图像效果(并可根据用户需求提供更高分辨率的定制),并在带宽有保证的情况下,能够达到25帧/秒的传输速率,提供给用户VCD效果的视觉感受。
会议室级别的应用中,客户端硬件外设应按照以下进行配置:
1) 音频设备
音频输入设备:应选用定向麦克或会议麦克风,这些麦克风具有方向性好、啸声抑制等性能,适合作为会议室级别视频会议的音频输入设备。
音频输出设备:采用会议音响系统或质量较好的音箱等设备。
2)视频设备
视频输入设备:选用较高端的模拟摄像头,通过视频采集卡将采集信号输入到客户端主机。推荐设备有SONY D31模拟摄像头和OSPREY 200/500等视频采集卡。
视频输出设备:作为会议室级别的应用,视频输出设备通常选用高清晰度电视、背投或投影仪等设备,以提供给用户清晰、逼真、舒适的视觉感受。
会议室级别应用中,为使视频会议达到一个良好的效果,会议室的环境设计是一个非常重要的环节,会议室除了提供参加会议人员舒适的开会环境外,还要逼真的反映现场的人物和景物等,使与会者有一种身临其境的感受,因此在环境设置方面,应考虑以下因素:
a. 结构布置:会议室净高应最好大于三米,长宽比例控制为3:2;
b. 温度及湿度:会议室内的温度、湿度应适宜。通常应设定为18~25摄氏度的温度,60%~80%的湿度,并保证室内空气新鲜;
c. 噪声控制及声学处理:对于声学处理,应考虑以下因素:频率特性控制、回声控制及噪声控制。频率和回声控制,可通过控制室的调音台,用增设的优质功率放大器,控制高、中、低音;并可通过扬声器环绕放置会场四周,使与会者有身临其境的感觉。噪声控制主要是隔音与吸音效果控制,隔音主要是指选用双层窗户隔离外界噪音,一些电器设备的主要部件安装在控制室,以避免电感性电气设备噪音;吸音指室内应铺地毯、吊天花板,会议室四周墙壁不宜太光滑,最好装有隔音材料并用软布包装,保证室内噪音小于40分贝。麦克风与音箱应保持合适距离及方向,降低会议室的回声以形成良好的开会环境。
d. 色调与色彩:会场四周的景物色彩、桌椅颜色等,一般不宜采用“白色”和“黑色”等色调,这两种颜色会对人体产生“反光”和“吸光”的不良效应。所以墙壁四周、桌椅等宜采用浅色调。对摄像背景(被摄人物背后的墙)不宜挂有山水画等景物,否则将增加摄像对象的信息量及网络流量,不利于图像质量的提高。
e. 光源及照度:会议室的光源及照度,是会议室的基本必要条件。一般的摄像机均有自动彩色均衡电路,能够提供真正自然的色彩,从窗户射入的光偏高就会产生有蓝色投影和红色阴影区域的视频图像;另一方面,会议的召开时间是随机的,上午、下午的自然光源照度与色温均不一样,因此会议室应尽量避免采用自然光源,而采用人工光源,所有的窗户都应采用窗帘遮挡。在使用人工光源时,应选择冷光源,诸如“三基色灯”(R、G、B)效果最佳。对于摄像区三基色灯影放置在合适的位置,对于监视器及投影屏幕,周围的照度过高会影响观看效果。摄像区的照明度控制在750~12500LUX之间,非摄像区的照明度应小于80LUX。为保证产生均匀的照明效果,光源应安放在被照物前上方45度。

2.4.2、桌面级别应用
软件视频会议系统广泛的应用在桌面级别的视频会议需求解决中。分布在不同地理位置的各个用户,可以通过视频会议系统,使用台式电脑、便携式电脑、工作站等,就某一问题进行探讨或就某一话题进行交流。视频会议系统软件视频会议系统的B/S结构使得各个视频终端具有可灵活的变更位置的特点,因此人们可以方便的在不同位置访问视频会议服务器来进行视频会议。如异地办事处和总部之间的业务会议、科研学者们在世界多个地点通过视频会议进行的学术交流、出差人员通过笔记本拨号上网和公司间进行汇报交流等。
桌面级别的应用中,可选用较简便的音视频设备。视频输入设备可选用USB数字摄像头,如SAMSUNG C30/C10和罗技系列等,或者普通模拟摄像头+采集卡(如OSPREY 100/200)等;视频输出设备一般采用普通电脑显示器、液晶显示屏、电视机等;音频设备可采用高质量耳麦等。
视频会议系统的多会议室结构使得在一个系统中,既可以进行桌面会议,也可以同时进行会议室级别的会议。同样,桌面系统的用户和会议室系统的用户也可以接入到同一个会议中。

2.5、系统方案
2.5.1、常用系统方案
用户对视频会议的应用区域部署需求一般包括:局域网及专网应用、互联网上的应用及局域网与互联网的并发应用需求。
局域网及专网的应用中,将视频服务器部署在该网络中,并配置网内IP地址。分布于网内的客户端PC机通过访问该服务器,实现客户端的自动下载、安装、升级以及会议的全部功能。拓扑图如下所示:
基于互联网的应用是视频会议系统的最普遍的应用方式,在这种应用中,将视频会议服务器部署在互联网上,并配置公网IP地址(没有固定IP地址的企业可通过服务器托管实现)。用户可以根据具体情况选择接入IP网络的方式,如ADSL、PSTN、LAN等,通过访问互联网上的服务器来实现视频会议功能。拓扑图示意如下:
对于一些企业而言,需要局域网和互联网可同时进行视频会议,即在一套系统中,即能举行基于局域网的视频会议,也能召开互联网用户参与的会议,并且在同一个会议室中,可能即有局域网用户参与,也有互联网用户参与。而为了尽量少占用企业宝贵的互联网出口带宽,要求局域网内用户的应用不经过互联网出口,对于这种情况,一般将系统部署如下:
如上图所示,可将视频会议服务器配置双网卡(或部署在网关位置上),或通过网络设备映射有公网IP地址,便可实现以上需求的会议方式。
2.5.2、服务器:
根据系统应用的规模和需求不同,可部署一台或多台服务器来承担视频会议服务端应用。视频会议服务器的系统需求如下表所示:
  最低配置 推荐配置
CPU Pentium III 800 Pentium IV 2.0G以上双至强CPU
硬盘 100M空余硬盘空间 100M空余硬盘空间
内存 256M 或更高 512M 或更高
操作系统 Windows
Solaris
Linux
Windows
Solaris
Linux

2.5.3、客户端:
用户可运行IE等浏览器工具以WEB的方式访问视频会议服务器来实现网络视频会议,并可自动下载程序插件、自动辨识并升级版本。
视频会议客户端的配置如下表所示:
  最低配置 推荐配置
CPU Pentium III 800 Pentium IV 以上
硬盘 20M空余硬盘空间 20M空余硬盘空间
内存 64M 256M以上
操作系统 Windows 98/Me
Windows 2000
Windows XP
Windows 98/Me
Windows 2000
Windows XP
多媒体设备 视频采集设备,声卡,麦克风 视频采集设备,声卡,麦克风
2.6、技术优势
2.6.1、视频编码MPEG4
1)MPEG4与MPEG1和MPEG2的比较
MPEG系列标准的基本参数
标准 幅面 帧率 带宽 应用领域
MPEG-1 352x24或 320x240 24-30 fps 1.5 Mbps Video CD, CD-ROM
MPEG-2 720x24或 640x480 24-30 fps 4-8 Mbps DTV, HDTV, DVD-Video
MPEG-4 34x48 ~ 4096x4096 1-30+fps 10Kbps~10Mbps 互联网及无线传输,交互式电视
 
MPEG I、MPEG II、MPEG 4的算法原理框架图如下所示:
从上面的比较可以看出,MPEG1和MPEG2主要的应用是在固定媒体中,如VCD和DVD,而对于网络传输这种媒介,MPEG4具有无可媲美的优势。
2)H.263系列标准介绍
H.263是国际电信联盟(ITU)提出的视频编码算法标准。它的提出是为了解决视频会议中窄带视频的压缩问题。其针对的带宽主要为甚低码率(小于64Kbps)。而高带宽、高质量的视频压缩则不在标准覆盖范围内。
? 为什么 系统 应用MPEG4标准用作视频压缩?
a、 缩率高:无论是与同族的视频压缩算法MPEG1和MPEG2相比,或是与ITU的H.261,H.263算法相比,MPEG4算法对视频数据的压缩率都占有明显优势。这对于有效节省视频会议中宝贵的带宽资源具有巨大的优势。
b、 同带宽的适应能力:MPEG4不仅可以应用在窄带上(带宽小于64Kbps),还可以灵活的扩展到高质量、高清晰度的宽带上。这就保证可以满足了不同用户的需求。用户可以根据自己的实际情况,设置好相应的带宽, 系统 可以最大限度的利用带宽资源,从而达到最好的视频会议效果。
? 视频压缩算法的发展方向
随着网络技术的不断发展,MPEG4的应用已经越来越普遍。MPEG4已经无可争议的成为了视频产品的发展方向。

2.6.2、音频编码G.723.1和G.711
1)国际电信联盟G系列典型语音压缩标准的参数比较

算法 类型 码率 (kbit/s) 算法延时(ms)
G.711 A-Law /μ-Law 64 0
G.722 SB-ADPCM 64/56/48 0
G.723.1 MP-MLQ/ACELP 6.3/5.3 37.5
G.726 ADPCM 16/24/32/40 0
G.727 Embedded ADPCM 16/24/32/40 0
G.728 LD-CELP 16 < 2
G.729 CS-ACELP 8 15
 
2)G.723.1压缩后的语音质量
在国际标准中,统一使用MOS(Mean Opinion Score)方法来评价语音压缩后的质量。在MOS方法中,电话语音质量的标准定为4分。这就是说,如果一种算法将语音压缩后,MOS值能达到4分,就说明其语音质量和电话质量等同,用户无法分辨出其中的区别。
G.723.1压缩算法的MOS评测值是:3.98 (Source: DSP Group Inc., http://www.dspg.com),即非常接近电话质量。
? 为什么 系统 应用G.723.1标准用作音频压缩?
a、 缩率高:G.723.1算法将语音压缩到6.3Kbps,在同类压缩算法中压缩率是最高的。
b、 音质量好:经G.723.1算法压缩后的语音质量MOS值能达到3.98分,即使说对于一般没有受过专门训练的耳朵,已经无法区分语音是否经过压缩。这样的语音质量完全满足了网络视频会议系统的需求。
3)宽带条件下采用G.711压缩
宽带网络环境下的用户,需要更清晰逼真的音频质量。而G.711音频压缩标准具备最少的算法延时和最好的音频压缩质量。相比较G.723.1,G.711占用较多的带宽,但能够提供更理想的音频质量。
2.6.3、音视频数据的流控技术
1)实时数据在互联网上传输时的问题
a、 延时——音视频数据包从发送端到接收端所需要的传输时间。延时越大,对通话的效果损害越严重。
b、 抖动——即不同数据包延时之间的差别。延时的抖动会造成话音不连续,从而导致通话效果的下降。
c、 乱序——数据包先发后到或者后发先到。
d、 丢包——数据包在网上传输的过程中,由于网络拥塞而造成的数据包丢失。
2) 系统 的流控机制
系统 采用了实时传输协议(RTP)来传输音视频实时数据,最大限度的减少了因为网络的不稳定而产生的延时。消抖动算法可以处理数据包的抖动和错序问题。另外,通过专门的丢包恢复机制, 系统 可以尽可能的恢复因为网络拥塞造成的通话质量下降。

2.6.4、自适应带宽机制
在网络会议过程中,经常会出现网络带宽波动的情况。如果带宽的波动幅度使得视频会议本身的音视频数据无法正常传输,就会造成音视频质量的下降。这时候往往会出现以下情形:声音断断续续,视频出现大量马赛克甚至完全模糊不可辨认。这就要求系统对网络带宽的异常波动做出相应的处理。
经过大量的用户调查我们发现,当网络发生波动的时候,用户可以接受视频效果的一点降低但要求声音仍保证连续、清晰。所以,视频会议系统的设计为:当系统检测到网络带宽变化时,会首先降低视频帧率以保证声音的连续性。帧率变化的机制是:当检测到网络带宽低于系统要求带宽时,则将视频帧率迅速降低为原来帧率的1/2,比如说:原设定帧率为20帧/秒时,系统检测到带宽不够,此时,系统会通知相应的客户端将帧率降低为10帧/秒,此时如检测带宽仍然不够,则继续降低帧率为5帧/秒。当系统发现带宽已经表现为充裕时,系统会通知客户端将帧率上调,但上调的速度是缓慢的,从10帧/秒会先提高到11帧/秒,12帧/秒……直至稳定在一个适合网络带宽的值附近。在整个过程中,语音的码率是保持不变的。

2.6.5、多码率
在一次视频会议中,同时参加会议人的带宽可能是不同的。比如说:10个人一起开会,其中有5个人是宽带接入,另外5个人是窄带接入。在很多视频会议系统中,遇到这种情况都只能按照窄带的质量提供会议服务,所以此时宽带接入的用户也只能看到窄带下的效果。
在视频会议的系统设计中,我们可以允许多种码率并存在一个会议中。
首先,在每次会议开始前,会议的每个终端会检测与服务器连接的带宽情况,并通知服务器。服务器如果发现会议终端的带宽不一致,则会将不同人的视频数据做出处理,对于宽带的用户,服务器就按照宽带的质量发送视频;对于窄带的用户,服务器则会将视频质量做一些降低以适应窄带的需求,然后再发送给窄带用户。正是因为有这种机制的存在, 系统可以最大程度的利用网络带宽,让用户体验到最好的视频会议效果。

2.6.6、服务器的多会议室支持
在一个视频会议过程中,视频会议服务器对接收到的音视频数据并非只做简单的转发就可以了,而是要做大量的计算,这其中,最主要的是多方混音的处理和视频多码率的处理。这些处理会消耗服务器CPU大量的计算资源,因此服务器的多会议室支持一直存在规模瓶颈。
在 系统 的设计中,公司对混音和多码率的处理算法做了极大的优化,这就使得一台服务器上同时开展多个会议成为可能。目前经测试,一台CPU为Pentium 4的服务器可同时支持8~10个不同会议室。如采取完全客户端混音处理机制,则单台服务器能够支撑更多并发会议室应用。
2.6.7、宽带环境下的高质量音视频
随着宽带的不断普及,用户对宽带环境下的高质量音视频效果的要求也越来越强烈。针对这样的需求,系统针对宽带专门做了音视频质量的优化。
在宽带环境下,用户的视频幅面可以达到CIF(352x288),25帧/秒,并可放大到全屏,在带宽允许的情况下(每路视频带宽大于500 Kbps),视频质量可以接近甚至超过VCD的画质。同时,系统在宽带环境下选择了G.711的宽带语音压缩算法,保证声音更清晰,混音效果更好。
2.6.8、实现各种级别视频会议
系统在设计时就考虑到了与各种硬件设备的兼容性。由于系统本身是纯软件系统,通过对外部硬件设备的选择,系统可以实现由低到高各种级别的视频会议方案,从桌面级到会议室级的应用均可实现。
2.6.9、服务质量与安全策略
带宽管理:
对不同带宽的适应能力:MPEG4不仅可以应用在窄带上(带宽小于64Kbps),还可以灵活的扩展到高质量、高清晰度的宽带上。这就保证可以满足了不同用户的需求。从而最大限度的利用带宽资源,从而达到最好的视频会议效果。
根据用户接入带宽的不同,视频会议系统可以提供给用户不同视频效果的应用。如用户有384K以上的带宽保证,则能提供每秒20帧以上的CIF格式的视频效果,而对于56K拨号上网的用户,则提供QCIF格式的视频效果
服务质量:
系统提供从服务器到终端的各种服务质量保障机制(QoS);
视频会议系统采用了一系列的音视频数据流控算法来保证这些实时数据在互联网上的传输质量。针对实时数据在互联网上传输所遇到的主要问题,如延时、延时抖动、错序、丢包等都有相应的技术处理。如采用了实时传输协议(RTP)来传输音视频实时数据,最大限度的减少了因为网络的不稳定而产生的延时。消抖动算法可以处理数据包的抖动和错序问题。另外,通过专门的丢包恢复机制,可以尽可能的恢复因为网络拥塞造成的通话质量下降。
另外,对于网络带宽异常波动,视频会议系统采用了带宽自适应算法,从而最大可能的消除了因网络带宽异常波动所引起的音频质量下降。
2.6.9、系统安全性保证
在视频会议中,所有的会议内容都是通过网络发送的。当这些数据通过公网发送时,有可能会因为网络监听而造成数据包被截取,从而对用户的会议安全性产生威胁。因此,一个好的安全机制对于视频会议来说是非常必要的。
视频会议系统的安全性分为两部分,一部分是系统的安全性,即非法用户是否能够对系统进行攻击,是否可以非法获得管理员身份等;另一部分是视频会议的数据安全性,即会议的内容是否可能被窃听。
从系统的安全性来说,的系统管理平台使用的是JSP + Tomcat + MySQL的标准架构。这种架构已经在大量的网站和电子商务平台中获得验证,被证明是安全的。另外,用户在登录管理平台时,所有的密码都是通过128位的加密算法进行加密后传输的,这就保证了即使有人窃听了网上的数据,也无法获知确切的密码。包括在管理系统的数据库中,所有的密码也仍然是以加密后的形式存储的。换句话说,除了用户本人,其他任何人——即使是系统管理员——都无法知道该用户的密码。这样的设计在极大程度上保证了系统以及各用户密码的安全性。
从数据的安全性来说,在传统的H.320或H.323系统中,由于所有的音视频数据包都是通过标准的协议进行压缩并打包经过网络发送,所以任何人只要能通过网络截取到数据包,就可以根据协议对数据进行解析并从中获得真实的会议内容,应当说是不够安全的。所以,使用传统的基于H.320或H.323协议的视频会议时,只能依赖于底层的网络来保证会议的安全性。比如说,使用VPN虚拟专网,或者干脆使用私网或内部网开展视频会议。
在的视频会议系统中,虽然我们的音视频数据也是经过标准的协议(如G.723.1、MPEG4等)进行压缩,但是在网络传输中的数据包格式是不公开的,相比于传统的H.320/H.323的视频会议系统,的系统在数据安全性上更胜一筹。同时,视频会议系统在设计时为所有的数据预留了加密接口,对于某些客户的特殊要求,可以在所有网络上传输的数据通过第三方加密算法进行加密。当然,需要说明的是,由于视频会议的数据量巨大,在目前的主流计算机性能上,为所有的音视频数据作严格的加密(比如128位的加密机制)仍然是不现实的。
目前视频会议系统已经在许多安全性要求非常高的客户获得应用,如新疆军区、解放军第二炮兵部队、解放军总参谋部等。经证明我们的视频会议系统是安全可靠的。

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