遠(yuǎn)程交互視頻教研平臺建設(shè)方案

遠(yuǎn)程交互教研平臺

建設(shè)方案北京星立方科技發(fā)展股份有限公司2015年2月目錄TOC\o"1-5"\h\z第1章.系統(tǒng)建設(shè)要求11.1系統(tǒng)整體要求11.2MCU功能要求31.3高清會議終端要求4PC軟件客戶端要求4移動客戶端要求4第2章.方案設(shè)計5系統(tǒng)簡介5方案拓?fù)鋱D6實際部署62.4MCU及會場帶寬要求8第3章.方案特點103.1優(yōu)質(zhì)的視/音頻質(zhì)量103.2良好的網(wǎng)絡(luò)適用性103.3多種設(shè)備多種選擇113.1高清、標(biāo)清混合組網(wǎng)11MCU級聯(lián)及統(tǒng)一會管12全自動會議召開12多種應(yīng)用擴(kuò)展融合13使用維護(hù)簡單13安全可靠13第4章.系統(tǒng)功能介紹134.1星立方全編全解MCU單元13簡介13功能特性14技術(shù)參數(shù)144.2星立方1080P高清會議終端15簡介15功能特性15技術(shù)參數(shù)16星立方會控軟件17簡介17功能特性17星立方軟件會議終端18簡介18功能特性19星立方移動會議終端19平板電腦193G智能手機(jī)20附錄二典型系統(tǒng)架構(gòu)21第1章.系統(tǒng)建設(shè)要求北京市東城區(qū)史家實驗小學(xué)（原曙光小學(xué)）擬建遠(yuǎn)程交互教研平臺，用于學(xué)校實時互動式教學(xué)、互動式教研，培訓(xùn)、異地同步備課、同步授課、語音文字答疑、觀摩課程、遠(yuǎn)程等日常教學(xué)工作。本系統(tǒng)在原視頻會議系統(tǒng)基礎(chǔ)中，特別為教研方面添加了強(qiáng)大數(shù)據(jù)操作功能。本系統(tǒng)在滿足現(xiàn)有需求的前提下，更具有一定的應(yīng)用前瞻性和技術(shù)領(lǐng)先性。未來三至五年內(nèi)，在視訊領(lǐng)域內(nèi)具備持續(xù)的領(lǐng)先性，并可根據(jù)國家信息化的不斷發(fā)展，在應(yīng)用規(guī)模、系統(tǒng)容量、功能的擴(kuò)展與兼容等方面，滿足系統(tǒng)整體上的動態(tài)調(diào)整、靈活擴(kuò)容。通過對以上需求的深入了解以及系統(tǒng)的研究分析，本系統(tǒng)應(yīng)滿足但不僅限于如下功能要求：1.1系統(tǒng)整體要求此教研平臺應(yīng)由如下部分組成：MCU集群組、高清會議終端、會議管理端、移動終端組成。方案包含1個遠(yuǎn)程教研管理平臺，1個標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程教研室，4個分遠(yuǎn)程教研室，每個遠(yuǎn)程教研室各部署一臺高清終端，其他桌面級采用pc安裝軟件客戶端入會。系統(tǒng)支持日?；邮浇萄谢顒拥恼匍_，除支持音視頻同步即時傳送外；更可在音視頻通信畫面上,劃分出虛擬白板，實現(xiàn)主會場與遠(yuǎn)程教研室的互動操作。本系統(tǒng)支持高清會議終端、PC、筆記本電腦、移動終端等設(shè)備的同時接入。系統(tǒng)完成后可達(dá)到如下目標(biāo):1、教育學(xué)術(shù)交流和遠(yuǎn)程培訓(xùn)，視頻會議擁有的強(qiáng)大數(shù)據(jù)操作功能：文檔共享、共享白板、協(xié)同瀏覽、文件下載、重點標(biāo)注等功能，可以讓各地的教師們共享各種文字、圖形、數(shù)據(jù)、報表等信息，在語音和視頻交流的同時對教學(xué)題進(jìn)行深入探討和反復(fù)修改，從而達(dá)到共同提升的最終目的。2、交換式遠(yuǎn)程教育，教學(xué)觀摩，資源共享，網(wǎng)絡(luò)協(xié)同教育等功能，能為教育信息化解決在不同時間和不同空間地域的同步教育問題。視頻會議系統(tǒng)在教育行業(yè)具有高度的實用性、易用性、安全性等特點，為遠(yuǎn)程教育提供了良好的運(yùn)行平臺，是一個綠色、高效、網(wǎng)絡(luò)面對面的教科研平臺，讓教育信息化真正的做到了無時間和空間限制的同步智能化管理，是新時代信息化教育的一個全新的起點。系統(tǒng)整體要求具備如下特性：穩(wěn)定性視頻會議系統(tǒng)提供的是實時視/音頻、數(shù)據(jù)的交互通信，系統(tǒng)的任何不穩(wěn)定都會影響通信的質(zhì)量，因此穩(wěn)定性對視頻會議終端來說是至關(guān)重要的。此系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到電信級運(yùn)營要求，能7X24小時不間斷的工作；具備容災(zāi)備份機(jī)制，即平臺中任何一臺服務(wù)器出現(xiàn)故障，都能迅速切換至其他冗余/備份服務(wù)器，不影響數(shù)據(jù)的安全性和視頻業(yè)務(wù)的不間斷持續(xù)性，對前端用戶是不可感知的。采用網(wǎng)絡(luò)帶寬自適應(yīng)處理，隨外界環(huán)境變化做彈性調(diào)整；流量控制和前向糾錯編碼(FEC)技術(shù)能抵抗30%以上的網(wǎng)絡(luò)丟包率，徹底消除視頻馬賽克和語音斷續(xù)現(xiàn)象。?先進(jìn)性由于網(wǎng)絡(luò)、通訊等技術(shù)發(fā)展極為迅速，更新?lián)Q代頻繁，為保證系統(tǒng)具有較長的生命力，設(shè)計的視頻系統(tǒng)方案，不僅考慮現(xiàn)在的需要，而且要充分考慮未來業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，使該系統(tǒng)能夠在盡可能長的時期內(nèi)保證應(yīng)用的需要。本系統(tǒng)基于這一原則，在視頻壓縮算法上，采用國際領(lǐng)先的H.264視頻壓縮算法，512?768Kbps可傳送720P,1M可傳送1080P，向下兼容MPEG-4,H.263等壓縮算法，使得系統(tǒng)兼容性良好的同時，保證技術(shù)的領(lǐng)先地位。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，支持MCU集群及分布式冗余部署，使得系統(tǒng)隨時適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，規(guī)模無限擴(kuò)大。從而保證系統(tǒng)的先進(jìn)性。安全性本系統(tǒng)既考慮信息資源的充分共享，更注意信息的保護(hù)和隔離，分別針對不同的應(yīng)用和不同的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境，采取了不同的措施，包括系統(tǒng)安全機(jī)制、數(shù)據(jù)存取的權(quán)限控制和支持專用網(wǎng)等安全措施，能夠保證系統(tǒng)的安全可靠。易用性視頻會議終端的使用、管理和維護(hù)都充分考慮使用者的專業(yè)水平。全遙控器操作方式，功能按鈕符合人們平常習(xí)慣，非常易于掌握和使用，用戶實現(xiàn)溝通交流只需一次按鍵加入會議即可，會議全程都可以由中心會場的會控進(jìn)行，分會場無需任何操作。靈活性視頻會議終端以計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)為載體，網(wǎng)絡(luò)存在不同的網(wǎng)絡(luò)條件、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)帶寬；計算機(jī)存在不同的硬件配置、操作系統(tǒng)；對于視頻會議本身的應(yīng)用要求存在不同。這要求視頻會議終端具有非常強(qiáng)得靈活性和適應(yīng)性。視頻會議終端適合于從64kbps?8M的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，適應(yīng)所有的代理服務(wù)器和防火墻，滿足不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境需求。除去專用高清會議終端，也可全面兼容現(xiàn)在的PC、筆記本、移動設(shè)備、機(jī)頂盒。系統(tǒng)提供專業(yè)的視頻、音頻和實時交互性能，全面滿足不同級別的應(yīng)用需求用戶不僅使用用于開展視頻會議，還可以開展全方面的各種培訓(xùn)、各種講座、研討會，及提供在線支持、培訓(xùn)、交流。經(jīng)濟(jì)性采用先進(jìn)的多媒體及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以靈活的網(wǎng)絡(luò)帶寬占用實現(xiàn)了清晰流暢的視頻和音頻效果，具有優(yōu)越的性能；同時該系統(tǒng)支持多播，可大大減少網(wǎng)絡(luò)主干的帶寬占用，充分保護(hù)用戶的投資。星立方高清視頻會議支持高清、標(biāo)清終端智能混合組網(wǎng)，通過星立方獨有的上、下行非并行編解碼處理技術(shù)，二級會場只需部署標(biāo)清會議終端，即可享受全高清視頻會議的品質(zhì)。系統(tǒng)不僅具有先進(jìn)的性能，而且建設(shè)成本相對較低，用途廣泛，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。?可擴(kuò)展性在系統(tǒng)容量方面可通過集群及分布式MCU部署部署，支持無限量擴(kuò)展。在系統(tǒng)結(jié)合方面，該系統(tǒng)留有應(yīng)用接口，可同其他標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)或產(chǎn)品相結(jié)合，使系統(tǒng)的功能得到擴(kuò)展和增強(qiáng)。MCU功能要求支持11個以上1080P高清會議終端同時接入組網(wǎng)，召開會議；支持標(biāo)準(zhǔn)H.323協(xié)議及SIP協(xié)議，可兼容第三方私有協(xié)議；兼容目前市場上主流的視頻會議終端，如cisco、polycom、華為、中興等標(biāo)準(zhǔn)H.323協(xié)議終端，便于未來系統(tǒng)擴(kuò)容；支持標(biāo)準(zhǔn)H.239雙流數(shù)據(jù)；?支持高清1080P及以上分辨率全編全解；支持單模板最大16路1080P視頻合屏；支持智能請求終端不同目標(biāo)分辨率的視頻：如MCU合屏畫面中，某1080P終端畫面占據(jù)的分辨率為704*576,則MCU向高清1080P終端請求704*576分辨率的視頻畫面，而不是1920*1080分辨率的畫面，提升效率，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)載；支持?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)模式會議，即視/音頻數(shù)據(jù)不經(jīng)過MCU編解碼，直接轉(zhuǎn)發(fā)到各個會議終端，降低MCU負(fù)載和功耗，在同等條件和硬件配置下，可支持更多會議的并發(fā)召開；支持最多5級樹狀網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，MCU自動級聯(lián)，智能合屏編碼；支持2臺以上MCU冗余及負(fù)載均衡；支持自動會議管理和手動會議管理模式；支持每個會議不少于4個視頻排布模板；支持每個會議模板設(shè)置主碼流和子碼流，根據(jù)接入設(shè)備或終端的不同，自動發(fā)送不同碼流的視頻；支持每個會議模板設(shè)置主分辨率和子分辨率，根據(jù)接入設(shè)備或終端的不同，自動發(fā)送不同分辨率的視頻；支持對所有硬件終端的開機(jī)狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程呼入、一鍵呼入；支持對所有硬件終端的遠(yuǎn)程管理、參數(shù)配置；支持自動響應(yīng)所有硬件終端的呼入請求；支持移動設(shè)備Android/iOS系統(tǒng)的手機(jī)、平板電腦接入，無需增加服務(wù)器；支持視頻融合設(shè)備的接入，并與其他視/音頻系統(tǒng)互聯(lián)互通；1.3高清會議終端要求?主會場終端視頻采集分辨率要求1080P(1920*1080)；?分會場終端視頻采集分辨率要求1080P(1920*1080)；?支持終端視頻接收分辨率為1080P；支持標(biāo)準(zhǔn)碼流和低碼流設(shè)置，同一視頻可發(fā)送不同碼流和分辨率視頻；支持智能響應(yīng)MCU指定分辨率的視頻編碼及發(fā)送，如：MCU合屏畫面中，此1080P終端畫面占據(jù)的分辨率為704*576，則發(fā)送704*576分辨率的視頻畫面，而不是1920*1080分辨率的畫面，提升效率，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸負(fù)載；支持標(biāo)準(zhǔn)視頻、VGA桌面作為輔流輸入，同時支持軟件插件方式抓取PC桌面，作為輔流輸入；支持會議錄像功能，無需外接任何設(shè)備，即可在終端上進(jìn)行錄像管理、導(dǎo)出、回放、點播；嵌入式系統(tǒng)，全遙控在操作，支持通過U盤直接升級；內(nèi)置Web管理，可進(jìn)入遠(yuǎn)程管理維護(hù)終端；1.4PC軟件客戶端要求支持windowsXP、win7、win8操作系統(tǒng)；支持無縫接入硬件終端視頻會議；?支持支持視/音頻雙向發(fā)送和接收1080P分辨率視頻數(shù)據(jù)；支持接收H.239雙流數(shù)據(jù)；支持直接呼叫標(biāo)準(zhǔn)H.323協(xié)議會議終端；?支持呼叫SIP語音電話；支持單獨軟件客戶端獨立組會，不受硬件終端、會控端在線與否的影響；支持虛擬電子白板、聊天室功能；支持PC桌面共享功能；1.5移動客戶端要求支持Android/iOS系統(tǒng)的手機(jī)和平板電腦；支持接收720P的視頻畫面；支持WiFi/3G網(wǎng)絡(luò)；支持H.264和Mpeg4編碼選擇，高硬件配置可支持高清1080P編解碼；支持手機(jī)、平板電腦的回聲消除；第2章.方案設(shè)計2.1系統(tǒng)簡介星立方高清視頻會議系統(tǒng)是基于IP網(wǎng)絡(luò)全高清多方視頻會議系統(tǒng)，支持MCU全編全解會議及基于直接流發(fā)兩種會議模式。支持星立方自有視頻會議協(xié)議及標(biāo)準(zhǔn)的H.323、SIP協(xié)議，可同步兼容已有的各品牌H.323會議終端，并進(jìn)行統(tǒng)一管理及無縫擴(kuò)展。星立方硬件高清視頻會議系統(tǒng)由：MCU集群組、星立方高清會議終端、會控端、軟終端、H.323/SIP會議終端、移動終端及全自動錄播系統(tǒng)組成。系統(tǒng)支持日常遠(yuǎn)程視頻教研活動的舉行，支持高清會議終端PC、筆記本電腦、移動終端等硬件設(shè)備的同時接入。星立方硬件視頻會議系統(tǒng)使用MCU二次編碼合屏方式，將各個終端的視/音頻發(fā)送到MCU,由單獨的二次編解碼模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼和再編碼，將多路視頻和音頻合成一路，分發(fā)到各個會議終端。此種方式比傳統(tǒng)軟件會議更加節(jié)約MCU和終端的網(wǎng)絡(luò)帶寬，比傳統(tǒng)硬件會議更加靈活可控。MCU部署于教委或?qū)W校信息中心，負(fù)責(zé)接收并轉(zhuǎn)發(fā)所有教研視頻流；會控端一般置于主教研會場，用于控制整體教研流程，控制主教研室及教研室分會場大屏顯示視頻，實現(xiàn)對整體教研活動的管理與記錄，能夠分別管理每臺硬件終端；會議終端為所有會場級配置，部署于各會議現(xiàn)場、領(lǐng)導(dǎo)辦公室，發(fā)送本會場視/音頻和接收其它會場視/音頻及數(shù)據(jù)流。星立方硬件視頻會議系統(tǒng)采用最先進(jìn)的信息技術(shù)、最人性化的產(chǎn)品設(shè)計，提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品性能，提供高清晰、高質(zhì)量視/音頻及各種多媒體應(yīng)用，以一體機(jī)嵌入式的終端為用戶的日常工作提供服務(wù)。做到多方面資源的利用，進(jìn)而節(jié)約企業(yè)資源，減少浪費(fèi)。

2.2方案拓?fù)鋱D規(guī)額盤議霰件視插主總理件終舉學(xué)校中心機(jī)房遠(yuǎn)程赦硏空言控端會祈系蚪嘗垃人訊主教研室墾克鳳翟動第琳_匹觀遡室|血規(guī)額盤議霰件視插主總理件終舉學(xué)校中心機(jī)房遠(yuǎn)程赦硏空言控端會祈系蚪嘗垃人訊主教研室墾克鳳翟動第琳_匹觀遡室|血1Sty1XZ1■i|\W_視揃穌議件—丿■\：7^c,\呂日I百S啊我電胭鋼i術(shù)清壓慨機(jī)旨廂領(lǐng)導(dǎo)寸_；顯示丸畀圖3-1高清視頻會議平臺拓?fù)涫疽鈭D說明：MCU部署于企業(yè)中心機(jī)房，負(fù)責(zé)會議過程中數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)以及開會時網(wǎng)絡(luò)流量狀態(tài)的監(jiān)控；企業(yè)會議室部署高清硬件終端和會控終端，通過硬件終端召開會議，會控終端控制整體會議布局及設(shè)置；各分公司或辦處根據(jù)經(jīng)濟(jì)情況使用高清硬件終端、標(biāo)清硬件終端或軟終端參與會議，使用硬件終端參與會議的學(xué)?？梢赃x擇性部署硬件終端輔助控制軟件。實際部署主教研室會場：高清硬件終端：主教研室為最重要的會議室，在整個會議過程中起主導(dǎo)作用，建議部署一臺星立方高清硬件終端作為主會場的終端設(shè)備。星立方視頻會議終端在原有的會議系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)上，創(chuàng)新性的首次使用服務(wù)器二次編碼方式，將各個終端的視/音頻發(fā)送到MCU端，由單獨的二次編解碼模塊，進(jìn)行數(shù)據(jù)解碼和再編碼，將多路視頻和音頻合成一路，分發(fā)到各個會議終端。音頻輸入輸出設(shè)備：主會場音頻設(shè)備根據(jù)實際辦公桌椅的擺放配置全向麥克風(fēng)或跟蹤會議系統(tǒng)。全向麥內(nèi)置揚(yáng)聲器，擁有高靈敏度的麥克風(fēng)，會議室任意角度發(fā)言都可以良好采音，配置全向麥后，無需配置其他音頻設(shè)備；跟蹤會議系統(tǒng)包含手拉手鵝頸麥以及攝像機(jī)自動跟蹤系統(tǒng)，鵝頸麥克具有減少嘯叫、方向性強(qiáng)的優(yōu)勢，按下麥克，攝像機(jī)自動定位到發(fā)言者位置，使用鵝頸會議麥的同時為主會