全视通私有云视频会议系统解决方案

    设计公司：北京正为科技有限公司

    1.    需求分析

    随着视频通讯技术的发展与应用，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，为企业提供了“安全、高效、快捷、节约”的信息沟通协作方式，成为企业构建信息化建设的重要手段之一。

    根据当前现状和实际需求，建设的视频会议系统需具备跨地域、跨部门、跨系统的支撑服务能力，具体建设目标如下：

    视频会议平台：作为整个系统的管理核心，提供数据转发服务、认证服务、运行状态日志服务等，支持单台部署、级联部署、集群部署，实现主会场、全国各地分会场、移动端之间进行音视频数据信息交互。

    各会场建设：视频会议系统需覆盖省级、市级、县级等多个会场，各会场之间可进行高清视频会议互联互通，实现上传下达、快速决策。

    支持移动化部署：且支持手机、电脑、ipad等移动端部署，方便外出工作人员可随时远程接入会议。

    支持信息共享：支持文档共享、文字交流功能，以便内部进行集体职能培训、案例经验分享、政策宣导，有效提升员工技能水平。

    易部署，零维护：视频会议系统应方便灵活部署和维护，而且操作简单，界面清晰，实用易用，且适用于随时更换会议室场地，无需专业人员，即可完成设备迁移、安装和接线等部署。

    高清晰视音频效果：建设的视频会议系统要求达到1080P全高清视频会议图像效果，音频效果好，具有自动唇音同步，清晰无杂音，可实现多方实时讨论、交流。

    会议录制：系统可实现对会议、培训等音视频数据进行录制并存档，以便后期回看和学习 。

    2.   解决方案

    视频会议服务器和带宽方案是通过华为云加虚拟服务器来实现；服务器用虚拟服务器来代替一则节省成本，二则更易扩展，三减少了后期运营的复杂同时减化了运营服务，结合华为运带宽，以SAAS服务代替了传统的服务器硬件加机房和专业人员来运维的高难度，只需按年交纳对应的带宽费用和管理费用及可。

    软件可以建在华为公有云服务器上，从而保证了市、旗县、乡、村四级快递接入，最大化的利用现有网络和设备开展视频会议。

    2.1.   网络拓扑图

     2.2.  应用拓扑图

    2.3.  系统建设内容

    系统采用目前最先进的视频会议技术，同时充分考虑用户现有网状况，建设一套符合用户需求的视频会议系统。视频会议系统主要由视频会议系统平台、大型会议室、中型会议室、一体化智能终端、电脑入会、移动入会、等部分组成。

    2.3.1.   会议系统平台

    视频会议系统平台作为整个系统的服务支撑平台，负责对整个视频会议系统的音视频码流、控制信号等进行转发及会议系统管理。全视通视频会议系统平台服务器负责系统数据汇集、控制、分发等处理，并且包含数据库服务器，用于存储所有用户数据信息、系统信息、日志等，采用C/S架构，通过管理员方式实现会议管理、控制；用户信息管理、操作控制；系统监控与网络流量监控等。

    2.3.2.  大型会议室

    规划部署整套整体音视频设备，用于会议室现场的视频画面、音频信号采集，实现与各分会议室会场的实时交互。

    音频输入系统：采用音频主机、麦克风实现声音采集。

    音频输出系统：采用调音台、功放、音箱实现会场声音的放大输出。

    视频输入系统：采用高清会议摄像机，实现会议室画面采集。

    视频输出系统：通过利用显示设备，呈现各会场的实时画面。

    视像追踪系统：通过视像跟踪主机，对发言人进行跟踪特写。高清会议摄像机的串口线连接跟踪主机，设置好相关每个鹅颈麦的预置位，实现发言者特写画面的切换（影像追踪功能需要特定的音频设备才能实现）。

     2.3.3.  中型会议室

    用于会议室现场的视频画面、音频信号采集，实现与各会场的实时交互。

    (1)      音频输入系统：采用音频主机、麦克风实现声音采集。

    (2)     音频输出系统：采用调音台、功放、音箱实现会场声音的放大输出。

    (3)     视频输入系统：采用高清会议摄像机，进行会议室画面采集。

    (4)     视频输出系统：采用会议室的现有显示设备，如显示器、投影仪等，呈现各分会场的实时画面。

     2.3.4.  小型会议室

    全视通会议智能硬件终端-MeetingBox是一款精致商务、便携、易部署的一体式智能终端，是小型会议室的最佳选择，可直接用于会议室现场画面与音频信号的采集，实现快捷操作、高效入会。个人办公室推荐部署全视通会议智能硬件终端-MeetingBox，终端集摄像头、麦克风、扬声器、显示器/触摸屏、编解码器、Wi-Fi和蓝牙于一体，内置电池，一键开机即可参会。

     音频系统：采用外接全向麦克风，实现声音采集与扩音效果。

    视频输入系统：采用终端自带的高清会议摄像机，进行会议室画面采集。

    视频输出系统：采用显示设备，呈现各会场的实时画面。

    2.3.5.  个人移动端

    移动端的建设主要为外出工作人员的移动化部署，相关领导也可随时随地入会，进行远程指挥及督导。只需在IOS、Android手机端、平板、笔记本电脑（设备自带麦克风和摄像头）安装全视通视频会议软件客户端，连接互联网，即可实现随时随地进行视频会议。

     3.   方案优势

    (1)  先进系统架构：采用H.256编解码技术，增强图像质量，使会议图像更清晰，会议信息更丰富，更加符合人眼舒适度的感官效果，更低的传输码率，在同等码流的情况下质量更佳，在同等质量下更加节省带宽。给用户带来最佳会议效果的同时，减少带宽的占用。

    (2)  多重安全防护：多级认证和授权机制构造全方位的安全策略，全视通从系统、数据、应用等方面全方位保障视频会议系统的安全运行，具有多项安全认证证书，达到军队、公安等行业的安全要求，广泛应用于军队、政府、公安、金融、企事业单位等客户群体。

    (3)  高度稳定可靠：多机热备技术，支持超大规模的用户数接入，具备电信级的系统稳定性。当集群中一台或是多台服务器出现故障时，由其他服务器接管该服务器所有数据，保证视频会议过程中没有单点故障。采用领先的SVC分层编码、QOS、带宽自适应等核心技术，根据网络变化，能自动调整音视频的相关参数。在网络丢包率45%的情况下能保证视频流畅传输，帧率不低于25帧/秒；在网络丢包率50%的情况下，声音清楚连贯；在网络丢包率90%的情况下，语音依然可以理解。

    (4)  全场景智能终端：提供覆盖用户所有会议室场景的智能硬件终端。软件产品有Windows和Mac的PC客户端，以及IOS和安卓手机APP参会。针对会议室里常用的大屏场景，全视通开发了专属的TV客户端，在用户体验上做了优化和重构。

    (5)  开放融合：支持与传统其他硬件视频会议系统对接，并支持与视频监控系统对接，可对用户原有部署的监控系统进行调用监看。支持与电话会议系统对接，实现出差人员电话接入系统与会，丰富会议形式。支持与第三方平台对接，能够提供Webserver的标准接口，实现与已有OA系统等实现对接，更加方便员工办公，实现办公系统的统一，实现各行业多功能的生态融合。

    (6) 用户友好：采用全新简洁、互联网化的UI设计，整体UI设计美观大气，界面极为简洁，体现独特的互联网风格，打造完美的视觉审美体验。具有良好的指引性和易用性，界面图标、文字索引易于理解，帮助用户快速操作，提升人机互动性。

    (7)  功能强大：想用户所想，功能面面俱到，全视通为用户设计了一整套实用的会议应用功能，满足用户在会议过程中的各种应用需求。提供多种数据共享交互方式，如共享白板、共享文档、文字交流、语音激励、电子投票、文件传输、会议录制等等。

    4.   产品功能

    (1) 实时音视频交互：支持多路多窗口视频轮巡，支持最多60分屏显示。采用自主研发的混音技术，支持多路混音，提供回音消除、音频降噪、自动增益、静音检测功能。

    (2) 语音激励布局：多画面布局方式时，可启用语音激励功能，即第一个显示窗口将实时显示会议中声音最大的会场，具有发言会场画面引导性，为参会者营造一种身临其境的动态视频会议模式。

    (3)  文字聊天交流：各与会者之间可进行文字群聊和私聊；同时系统可对消息字体颜色，字体大小、表情进行设置，消息内容以txt格式保存，默认存储本地、也可选择设置存储的路径。

    (4)  白板数据协同：支持电子白板，其中包括放大缩小、翻转、捕捉窗口等。支持多种类型的文档共享，在打开的共享文档中可以对其任何的页面做绘制操作，比如：标注、画线、文字输入等，同时系统可将上传的文档进行保存，方便下次开会使用。

    (5) 同步播放影音：支持同步播放任意标准格式的多媒体文件给其他与会者，效果清晰流畅，丰富了会议的表达方式，提升了视频会议的功能和市场价值。

    (6) 应用程序共享：支持屏幕共享、屏幕选定区域共享、应用程序共享，此外，在主席共享桌面时，其他与会者可申请远程操作，主席同意后申请人便可远程控制主席的电脑，实现远程的会议支持。增强了会议人员之间的互动，增加了会议的表达方式。

    (7)  文档文件分发：支持在视频会议过程中将需要分发的文件下发给与会者，同时系统还能根据情况随时灵活添加文件进行共享，方便了会议的应用。

    (8) 分组会议：可在同一会议室实现分组会议，有效的组合了会议的不同形式，提高了会议的私密性。

    (9)  在线电子投票：投票过程中由会议主讲发起投票，投票选项可以在线输入也可以预先输入。与会者参与投票表决，投票结束后，会议主讲点击广播结果可以直接显示投票结果，同时系统可对投票的结果设置存储路径并以XML文档格式保存。

    (10)     会议锁定关门：支持会议加锁，避免其他用户进入会议系统，干扰会议的正常进行，防止会议机密的泄露。当锁定会议室后，即使有该会议室的账号和密码，也不能进入会议室，只有在经过主席同意后才能进入会议室。

    (11)     在线实时点名：支持快速点名和手动点名，会议主持人可以随时对参会人进行在线点名，议主持人手动对指定与会者进行点名并可同步广播被点名用户的音视频，确认与会者是否实时在线。

    (12)     会议录制存储：支持将会议过程中所有的音视频信息、屏幕信息如电子白板、文档共享、协同浏览等实时录制下来，最真实的再现会议的实际状况，可进行会后录像回放。

    录制文件保存类型有MP4、WMV格式，录制文件可以在任意通用播放器中进行播放

    (13)     会议界面加水印：主席权限可以设置界面加水印，设置后全部与会人员的视频会议的界面显示该用户的昵称，并且可以设置水印循环的间隔。界面加水印功能生效后，所有用户不能再修改昵称。

    5.   视频带宽计算

    带宽设计要求

    视频会议系统应用中，系统客户端与服务端的数据传输交换通道“计算机网络”，是实现和保证其各类功能应用的基础资源要求。无论服务端和客户端应用环境，都需要有一定量带宽资源予以支撑才能开展会议和保证会议质量。但需要提出的是，由于各会议节点带宽是一个面向办公环境的多业务信息化应用模式网络，所承载的软件业务应用较多，视频会议系统客观是一个带音视频数据及其他办公数据的多媒体应用系统，会议节点数量越多、对视频画面质量要求越高，所占用平台的带宽则越大。会议持续时间越长，所持续占用固定通道带宽时间越长。

    如何统筹规划好该应用和其他业务应用的带宽关系、合理利用平台网络资源，是网络管理人员结合公司信息化应用特征，在网络管理时所需要深刻考虑规划的。也是网络视频会议系统成功上线应用的关键。

    基于H.264标准的多媒体压缩技术，适应从56Kbps拨号上网到宽带的网络环境。系统不仅可以提供流畅的语音，而且可以提供清晰流畅的视频图像。音频数据仅仅占用6.6Kbps的网络带宽，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。

    针对此应用要求，计算机通信IP传输网络的资源配置、分配及管理因素，是所有融合应用的基础和关键。作为承载了以音视频多媒体数据为主的通道，相比其它交换数据类型，其单位时间内会占用更多的且较为平稳的带宽资源。

    众所周知，计算机网络的传输规则是双向（上行/下行）通信设计的。视频画面在不同的应用模式和质量下，其传输对网络带宽的占用也是不同的。同时，视频会议系统的技术架构决定了，作为服务端的MCU服务器其主要负责按需转发各客户端音视频数据及应用数据，所以作为服务端（或服务平台），其转发（即网络上传动作）上行数据量是作为此类网络节点的主要带宽占用的。同样，作为系统应用中发起或交互呈现的角色的客户端而言，它主要接收（即网络下载动作）的各类数据是来自与服务端的MCU服务器按需转发数据，其下行数据量是作为此类节点的主要带宽占用的。

    1路画面质量带宽占用表：

    

视频图像分辨率
视频画面分辨率解析	建议帧数	单路最低带宽	单路建议带宽
160*120	10帧	32 Kbps	128 Kbps
176*144	10帧	64 Kbps	156 Kbps
320*240	15帧	100 Kbps	200 Kbps
352*288	15帧	128Kbps	256Kbps
640*480	15帧	178 Kbps	512 Kbps
704*576	20帧	256 Kbps	768 Kbps
720*576	20帧	384 Kbps	1 Mbps
1280*720（720P）	25帧	512 Kbps	2Mbps
1920*1080（1080P）	25帧	1Mbps	3Mbps
屏幕共享应用		100 Kbps	300 Kbps

    带宽计算方法

    客户选择采用自建私有服务平台时，除了需要考虑客户端应用环境下的带宽资源外，还需要规划MCU服务器端面向客户端提供服务的带宽资源。

    MCU带宽计算方式需要根据总并发数和总广播数来进行计算，根据实际应用情况找相关技术人员进行计算。

    各会场带宽设计

    各会场只需要上传自己的视频画面及下载其他会场画面，因此只需要部署1条上行2M、下行4M的宽带网络即可满足应用。

    6.   实现价值

    6.1.    节约会议成本和时间

    总部主会场需要不定期地与下级各个分会场进行视频会议联动，如会议沟通、远程培训等需求，如果长期往返集中于同一固定会议室，会议的经济成本和时间成本将会很高。通过高清视频会议系统，参会者无需到指定的固定会议室，只需配置一定的设备、通过互联网即可远程参会，避免往返途中的舟车劳顿，节约会议成本。

    6.2.    提高会议培训效率

    由于召开远程视频会议的费用大致与开会培训的时间成正比，可促使与会代表节约会议培训时间，提高会议培训效率。由于参加会与培训的人员就在各自本地区域，和会议培训有关的材料、文件、实物都在身边，可以充分方便地交流。

    6.3.    适应某些特殊情况

    对于某些交通状况不好的地方，高清视频会议将带来极大的方便。在一些特殊的项目紧急场合，可通过高清视频会议系统及时了解或发布紧急情况和决策，收效则难以用金钱来衡量。

    6.4.   提升整体工作效率

    通过视频会议，进行虚拟的远程可视互动式会议，便可实现日常工作任务的完成。使用部门只需对网络、视频会议设备进行管理，大大的减少了召开会议和下达文件的工作量。在投资上，只需在完成第一次投资后，可实现轻松的扩展。