1 080p高清视频会议系统设计应用案例

李 栋 ，李媛敏 ，张秋华 ，范 飞 ，雷 鸣

（1.中铁二十二局集团电气化工程有限公司，北京 100855；2.中国电子科技集团公司第三研究所，北京 100015）

1 引言

从2007年开始，国际高清趋势让国内的视频会议领域有了质的飞跃。短短两年时间里以720p/1 080i/1 080p为标准的高清视频会议系统建设正以每年30%的速度递增，高清系统进入了一个普及阶段。总体来看高清系统的成本价格已经在逐渐接近传统的视频会议设备，高清视频会议系统的普及已经成为必然。

2 用户需求和已有视频会议系统现状

本案中的建设单位简称A股份公司，系国资委直属央企，上市公司，三级法人体系，参考2008年年鉴统计有31家二级单位及400余家三级单位，分布全国各地。要求采用融合通信技术架构，建设一个集720p～1 080p高清视频会议、融合通信、现场监控、集成网管等功能于一体，覆盖集团全系统，具有国内同行业先进水平的高品质视频会议系统，并确保投入使用后的安全稳定性。建设方针：统一规划、分期建设、分级管理。建设目标：本着“大系统、高品质，高低配、能兼容，多功能、易使用，高稳定、低成本”的原则，快速建成覆盖全系统的高清视频会议系统。

A股份公司总部现有两套视频会议系统，一套为A股份公司与国资委专线连接的视频会议终端（仅含1套华为的标清终端和1个Sony标清摄像头），另一套为仅分布于A股份公司总部办公大楼的模拟高清视频会议系统（1个标清MCU，1套标清会议室终端和14套标清桌面终端）。二级单位中已建视频会议系统有10套，其中基于硬件的4套，基于软件的6套。总公司与下属二、三级单位目前没有专用网络联通，所以整个集团系统网络规划建设也在本次建设范围之内。

3 组网方案设计

在A股份公司的广域网设计上，需要考虑A股份公司广域网将承载未来全公司所有的业务。要支持集团在全国各地所有机构的视频、语音，同时还要考虑网络的可扩展性，因此对广域网络的网络性能、网络带宽、网络的服务质量和智能管理、网络的可靠性以及安全管理都提出了较高要求。

A股份公司信息网络采用“星型＋树型”的混合型组网方案（见图1）。

1）股份公司与二级单位之间

在股份公司与二级单位即集团公司及国内办事处等机构之间，建立SDH专线网络和VPN网络（见图1）；SDH专线网络用于高清视频会议、并兼顾部分数据业务，VPN网络用于协同办公等数据业务，且与SDH线路互为备份。

股份公司与国内直属项目公司之间建立VPN网络或SDH专线网络。

股份公司与国外直属项目公司、办事处等机构之间，需要依据所在地网络发展情况，进一步讨论研究。

在网络不发达地区的重要机构，可以考虑建立卫星网络。

2）二级单位与三级单位之间

集团公司与下属工程公司等三级单位之间建立VPN网络或/和SDH网络，实现互联互通。

集团公司与下属办事处等机构之间建立VPN网络或Internet公网，实现互联互通。

集团公司与下属项目部等机构之间建立VPN网络或Internet公网，实现互联互通。

3）三级单位与项目部之间

三级单位与下属单位或机构之间建立VPN网络或Internet公网，实现互联互通。

4）传输带宽设计

视频会议对网络带宽的需求为：视频带宽+IP包头、信令开销。常用的计算方法为：呼叫带宽×1.25为网络带宽的最大需求。

高清视频会议对网络应用的实时性要求较高。这就要求作为其基础的SDH承载网络有较高的带宽和对网络中的业务流量有较高的控制能力。经过调研：各大厂家1 080p高清视频会议系统所需呼叫带宽为2～8Mbit/s，720p高清视频会议系统所需呼叫带宽为1～4 Mbit/s不等。如果设计4 Mbit/s的专线链路，考虑到网络良性工作负载不应超过85%，实际可用带宽为3.4 Mbit/s，有效带宽的3/4（75%）给视频会议，则视频分配到的带宽为呼叫带宽在2.55Mbit/s左右。

综上所述，本期建设总部到二级单位实现双向高清（HD 720p～1 080p）视频会议，视频分辨力需达到 1 920×1 080p@30 f/s（帧/秒），为保证图像质量和节约带宽资源，须选择能够在2.5 Mbit/s带宽下实现1 080p@30 f/s高清视频终端，相应的网络带宽为4Mbit/s。

4 视频会议系统设计

视频会议系统采用H.323协议标准，并同时兼容IETF SIP和ITU-T H.320标准。方案设计满足不同层次和不同群体人员的不同办公需求，实现A股份公司内部无障碍的双向视频沟通。在视频质量上，采用业内主流的高清视频会议系统技术，实现720p～1 080p高清视频效果，在音频、双流等其他技术方面，也需要满足高清视频会议的需求。

本系统还应能尽量使用已有视频会议相关设备，在满足设计要求的前提下最大限度地保护原有投资。

设计功能：股份公司总部至二级单位双向720p～1 080p高清视频通信；支持顶级的22 kHz高清宽带立体声音频技术；高清会议录播及点播；IP电话、模拟电话和手机接入视频会议；桌面终端接入；公网用户接入视频会议。

一期建设覆盖股份公司29个下属二级单位分会场的一级视频会议系统。A股份公司总部建立3个视频会议会场，1个在多功能厅召开大型视频会议主会场，1个设在电视电话会议室为最常用的视频会议主会场，1个为移动会场，配合安置在移动推车上的移动终端，可在任何可接入网络的会议室使用，主要用于小规模会议和远程培训。

A股份公司设二级公司分会场29个，覆盖几乎所有二级机构，可组织和召开全系统范围的大型视频会议。

设置高清视频会议录播服务器，实现了高清录制回放。设置软终端，使移动人员可以通过公网接入会议系统。设置IP电话，接入视频会议终端，作为备份和会议保障使用，在网络质量差的情况下保证语音传输。

开发能提供完善的系统管理与会议调度的管理软件。

股份公司总部新配置2套高清MCU，一主一备，1套录播服务器，1套会议管理软件，3套高清终端，股份公司原有14套桌面标清终端利旧使用，下属29个二级单位各配置1套高清终端和相应的会议室音视频设备。

总体方案如图2所示。

5 设计中需要注意的其他问题

5.1 与原有系统兼容方案设计

股份公司很早就开展视频会议的应用，但是限于网络通信条件和整体规划和设计的缺失，视频会议的应用只是浅尝辄止，没有大规模实质性的应用。目前拥有2套独立视频会议系统，1套为股份公司与国资委专线连接的视频会议终端，1套为与A股份公司总部大厦同期建成的标清视频会议系统。前者为专用系统，只提供给国资委与股份公司开会使用，在视频会议的应用中积累了大量的使用经验；后者为一套较完整的标清视频会议设备，有MCU、视频终端、录播服务器、中控设备等，只是完成了总部大楼中有关配置。由于没有网络通信条件，没有统一的规划设计和实施。这些设备功效没有得到充分发挥。而且随着时间的推移和技术的发展，这些设备日显落后。

上述部分二级单位相继开展了视频会议的建设，规模和投入力度不同，应用情况千差万别。各集团公司自行建设的系统设备多种多样，各自的使用情况和应用也有所不同。各个集团公司建设的视频会议系统在应用方面各有优势。现为了保证用户已有投资，需要将原有设备与此次建设的系统融合，主要采用的办法就是原有二级单位与此次建设一级系统实现级联。

系统级联主要有2种方法：数字级联方式和模拟级联方式。现有的各二级单位的视频会议系统中，可分为3种情况来与股份公司的视频会议系统实现级联：

1）二级单位已经采用宝利通视频会议设备的，保证可与其此次建设的宝利通系统实现数字级联，互联、互通、互控；本次建设的高清系统与原有标清系统可以实现高、标清混合会议，即对高清会场之间召开的还是高清会议，标清会场看到的就是标清效果；可以实现此种连接方式的为原采用宝利通系统的二级单位。

2）二级单位采用其他品牌的硬件视频会议系统，并且遵循国际标准协议的，可以与此次建设的宝利通视频会议系统实现数字级联，可以互联、互通；同样可以实现高清和标清会议的混合系统，因为在会议控制方面，不同的厂家产品有各自的控制策略，因此此种连接方式可以实现高、标清混合会议，会议控制分别管理，可以实现的单位有：原采用科达设备的二级单位。

3）二级单位已建设的非标准协议的视频会议系统，大多数为软件视频会议系统以及瑞福特非标准协议的硬件设备，可以采用模拟级联的方式接入到总公司视频会议系统中，利用视音频矩阵实现两级间音视频信号的交换与转接，可以通过此种方式兼容的单位有：原采用视高软件系统、瑞福特系统、威速软件系统、网动软件系统、华屏软件系统的单位。

总之，在系统设计中需要充分考虑原有系统的接入、级联及融入本系统的问题。

5.2 与国资委视频会议系统衔接

A股份公司原有一套专门针对国资委的标清视频会议系统，新建的高清视频会议系统如何与国资委视频会议系统对接，是必须考虑的。国资委视频会议系统基于中国联通“宝视通视讯网”，该系统是覆盖国资委和央企的专用视讯系统。通过在中国联通“宝视通”平台上开通虚拟专网的方式实现，以光纤方式接入各中央企业。从中国联通 “宝视通视讯网”网络管理方式和运行方式来看，具备严格的安全认证，非中国联通“宝视通视讯网”的MCU或者视频终端无法接入该网络，而A股份公司的视频会议系统是独立的视频会议系统，因此，采用MCU数字级联的方式，加入国资委视频会议系统是不现实的。

经综合考虑后，决定采用模拟转接的方式，主会场标清终端视频、音频输出接口各输出一条模拟线路，输入高清终端视频、音频输入接口，把国资委音视频信号转发到A股份公司视频会议中。主会场高清终端视频、音频输出接口各输出一条模拟线路，输入到标清终端视频、音频输入接口，把A股份公司主会场图像、甚至分会场图像广播到国资委视频会议中。这种方式不改变国资委和A股份公司2套视频会议系统构架，同时视频会议系统建设项目完成其音视频互联互通。

6 小结

经过充分论证、仔细设计、精心施工，本系统仅用28天就在全国范围内全部安装调试完毕，是国内首个建成的全网1 080p高清视频会议系统，并且视频会议效果非常好，在业界引起了不小的震动。