视频会议系统建设方案
杭州华三通信技术有限公司
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目录
第1章 视频会议系统的发展 ..............................................................................................................................1 1 2 3 4 5 6 7 8
概述...............................................................................................................................................................1 视频会议系统框架协议 ...........................................................................................................................1 视频压缩标准 .............................................................................................................................................2 视频会议系统组成 ....................................................................................................................................4 标清视频会议系统 ....................................................................................................................................5
标清视频会议分辨率 ...........................................................................................................................5 标清视频会议宽高比 ...........................................................................................................................6 标清视频会议特点 ...............................................................................................................................6
第2章 需求分析 ....................................................................................................................................................6 1 2 3
项目总体需求 .............................................................................................................................................6 设计依据标准 .............................................................................................................................................6 设计十大原则 .............................................................................................................................................8
第3章 系统设计 ..................................................................................................................................................10 1 2
系统配置 ....................................................................................................................................................10 系统组网图 ...............................................................................................................................................10
系统控制中心 ....................................................................................................................................................12 主会场布置图 ....................................................................................................................................................12 系统网络配置描述 ...........................................................................................................................................12 3
系统配置说明 ...........................................................................................................................................13 ME5000综合媒体交换平台 ......................................................................................................................13 MG6050 4CIF终端 ......................................................................................................................................16 第4章 系统显著特点 .........................................................................................................................................20 1 2 3 4 5 6 7 8 9
全面可靠性 ...............................................................................................................................................20 网络质量自适应NAA............................................................................................................................21 网络拓扑自适应.......................................................................................................................................21 ANYFLEX超强的适配性 ........................................................................................................................22 智能化管理维护.......................................................................................................................................22 多媒体融合 ...............................................................................................................................................23 强大的组播能力.......................................................................................................................................24 丰富的接口 ...............................................................................................................................................24 单屏三显/四显..........................................................................................................................................25
第5章 系统功能及应用.....................................................................................................................................25 1 2 3 4 5
点对点远程会议.......................................................................................................................................25 多组会议同时召开 ..................................................................................................................................26 多画面会议 ...............................................................................................................................................26 双流会议 ....................................................................................................................................................26 多种会议模式 ...........................................................................................................................................27
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图像轮巡功能 ...........................................................................................................................................27 会议控制功能 ...........................................................................................................................................28 终端掉线重邀 ...........................................................................................................................................28 全路混音及闭音.......................................................................................................................................28 简体中文界面 ......................................................................................................................................28
第6章 系统可扩展性设计 ................................................................................................................................29 1 2
系统扩容 ....................................................................................................................................................29 级联功能 ....................................................................................................................................................29
第7章 系统安全性设计.....................................................................................................................................30 1 2 3
MCU安全性 .............................................................................................................................................30 终端安全性 ...............................................................................................................................................30 会议安全管理 ...........................................................................................................................................30
第8章 网络适应性设计.....................................................................................................................................31 1 2 3 4
系统的QOS保障 .....................................................................................................................................31 支持混速 ....................................................................................................................................................32 跨网段组织会议.......................................................................................................................................32 支持防火墙、NAT穿越 ........................................................................................................................32
第9章 会议室设计建议.....................................................................................................................................33 1 2 3 4 5 6 7 8
视频会议室总体设计要求.....................................................................................................................33 视频会议室类型,大小与环境 ............................................................................................................33 会议室的布局 ...........................................................................................................................................34 会议室的照度 ...........................................................................................................................................35 会议室的声学要求 ..................................................................................................................................35 传输条件 ....................................................................................................................................................36 供电系统 ....................................................................................................................................................36 会议室实例 ...............................................................................................................................................36
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第1章 视频会议系统的发展
1 概述
从现代的电话、电报、传真为方式的邮政电信业务,再进一步到现在基于互联网开展的Email、IM(即时通信)到视频通信业务,人类通信的发展经历了各种通信手段的更新换代。人们已不再满足由电话、电视、传真和电子邮件等单一媒体提供的传统语音和文字通信,而是需要数据、图形、图像、音频和视频等多种媒体信息以超越时空限制的集中方式作为一个整体呈现在人们眼前。
数字化网络技术高速发展的今天,传统的通讯方式如电话、传真等无法达到“面对面”的沟通效果,因此无法满足人们日益增长的交流需求。视频会议系统是支持人们远距离进行实时信息交流、开展协同工作的应用系统。视频会议系统实时传输视频与音频信息,使协作成员可以远距离进行直观、真实的视音频交流。另一方面,利用多媒体技术的支持,视频会议系统可以帮助使用者对工作中各种信息进行处理,如共享数据、共享应用程序等,从而构造出一个多人共享的工作空间。
视频会议系统是一种现代化的办公系统,它可以把不同地点任一会场实时的现场场景和语音互连起来,同时向与会者提供分享听觉和视觉的空间,使各方入会用户有“面对面”交谈的感觉。随着社会的发展,视频会议的应用越来越广泛,同时对其视频音频质量、数据共享、灵活性以及易用性、可靠性和易管理性的要求也越来越严格。
在如今的经济时代,企业必须寻求一种利用更少的资源来完成更多任务的策略。其实,降低出差开支、减少出差时间和降低由于出差带来的危险性并不是使用视频会议系统的唯一原因。由于视频会议允许用户在可视的情况下交换信息,因而它几乎能够应用于任何情况下,提高通信的质量和效率。无论是用于传达产品介绍、销售活动、员工培训、管理信息还是增强分散地的协作计划,视频会议都日益成为一种能带来竞争优势的实用工具。
而加速企业信息化建设、丰富科学管理手段、理顺智能化物流体系是所有传统企业适应现代化发展、进入国际化市场所必须要做好的一个功课。而视频会议系统的应用,对于这些企业来说不仅仅意味着更有效的节约费用、控制成本、合理利用已有资源,更重要的是带来全新的沟通方式和更高效的工作效率,加快了市场反应速度和信息的有效传递,为企业发展和业务开拓提供了更好的技术保障。
2 视频会议系统框架协议
目前,视频会议系统体系结构的标准化工作主要由国际电信联盟(ITU-T)来完成。ITU-T关于视频会议系统的体系结构标准主要有两个:H.320和H.323。
H.320是基于电路交换的视频会议标准,视频设备之间通过专线或ISDN相连,网络结构主要采用主从星型结构。H.320的优点是传输图像的信道是固定分配的,带宽是有保证的,不会有其它业务挤占该带宽。但由于设备之间要采用专线连接,因此对线路要求较高,组网不够灵活。H.320由于受传统电视系统会议技术体制的限制,不具备灵活性和丰富的功能,而且,无论是H.320的终端还是H.320 MCU,它的用户单机成本和用户线路使用费用都较高。
H.323是基于分组交换的视频会议标准,基于IP线路组网。由于依托于数据网络,因此H.323视频会议系统具有非常灵活的网络结构,不需要为视频业务提供专门的信道。只要数据网络到达的地方,就可实现视频通信。H.323采用了先进的TCP/IP技术,在提供相同
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性能和更多功能的同时,大大降低了用户终端的成本以及用户线路使用费用,具有很高的性能价格比。
除了视频传输之外,H.323还能提供视频点播、网上直播、数据会议、桌面可视通话等丰富的多媒体应用功能。带宽利用率高,可以和其它业务共享带宽,实现三网合一,充分利用资源。但由于视频业务与数据业务在同一个网上传输,因此存在带宽争用的问题,它要求网络设备具有较好的QoS机制。
随着IP应用的日益广泛,H.323已经成为视讯建设的主流,代表未来多媒体视讯会议以及其它网上多媒体应用的发展方向和潮流。H.320作为传统的技术标准,由于新技术的出现,以及本身固有的局限性和高成本,使用范围逐渐缩小。
本着实用性的原则,建议系统采用支持H.323协议的设备,既能满足用户实际需求,也符合视频系统的标准化,主流性。同时不用为不会使用到的H.320框架协议,符合实用性,经济性的建设原则。
3 视频压缩标准
视频压缩国际标准主要有由ITU-T制定的H.261、H.262、H.263、H.264和由MPEG制定的MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4,其中H.262/MPEG-2和H.264/MPEG-4 AVC由ITU-T与MPEG联合制定,(H.264在MPEG中称为MPEG-4 AVC,也就是通称的MPEG-4的Part 10,也就是说只有明确说MPEG-4 AVC或MPEG-4 Part10才是H.264。通常称呼的MPEG4指的是MPEG-4 Part2)。
视频压缩系列标准H.26X主要应用于视频通信,会议电视应用中,例如:基于ISDN网络的H.320框架标准的视频标准为H.261、H.262和H.263,基于LAN网络的H.323和基于PSTN网络H.324框架标准中的视频标准为H.261和H.263。视频压缩系列标准MPEG X主要应用于与数字电视广播直接有关的应用,例如:VCD中的视频压缩标准为MPEG-1,DVD中的视频压缩标准为MPEG-2。MPEG-4标准在无线视频通信和流媒体应用中有一定应用;由于H.264在压缩性能方面所具有的优势,H.264在实时视频通信、广播电视、视频存储播放等领域中得到广泛的应用。
H.264相对以前的编码方法,在图像内容预测方面提高了编码效率,采用可变块大小运动补偿、1/4采样精度运动补偿、加权预测等算法,改善了图像质量,增加了纠错功能和各种网络环境传输的适应性。测试结果表明,在中低带宽情况下,H.264具有比H.263++更优秀的PSNR(信号功率与噪声功率比)性能:H.264的PSNR比H.263++平均要高3dB。
在较低带宽上提供高质量的图像传输是H.264的应用亮点。由于H.264采用了许多新技术以提高压缩效率,在相同的图像质量下所需的码流量更低。下面是H.264与H.263、MPEG-2和MPEG-4在压缩性能上的比较结果。
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1) 码流节省率的比较
表1-1
Codec H.264 MPEG4 H.263 MPEG4 39% - - H.263 49% 17% - MPEG2 64% 43% 31%
如上面几个对比图可以看出,在相同的图像质量下,H.264所需要的带宽约为MPEG-2的36%、H.263的51%、MPEG-4的61%,并且随着今后实现优化性工作的逐步完成,其压缩性能方面的优势更为突出。
2) H.264在极低码率下与MPEG4比较
下图表现了在极低码率(32-128Kbps)的情况下,H.264与MPEG4相比具有性能倍增效应,即:
相同码率的H.264媒体流和MPEG4媒体流相比,H.264拥有大约3个分贝的增益
(画质水平倍增)。
32Kbps的H.264媒体流,其信躁比与128K的MPEG4媒体流相近。即在同样的画面质量下,H.264的码率仅仅为MPEG4的四分之一。
3) H.264在中低码率下与MPEG4比较
下图表现了在中低码率(256-1024Kbps)的情况下,H.264与MPEG4相比具有性能倍增效应。
4) H.264与MPEG-4 的画面效果比较
下图左为MPEG-4在码率1Mbps情况下的画面质量,右为H.264在码率为512Kbps情况下的画面质量,我们可以看到H.264的性能倍增。
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MPEG-4与H.264比较图
另外,兼容性决定了系统以后的发展。所以目前业界主流视频会议系统厂家都推出了基于H.264的视讯产品。H系列目前主流厂商之间已经实现互联互控,兼容性比较好,而MPEG2/4产品,由于采用的私有协议,即使是同系列的产品,不同厂商之间也是不能兼容的。综合考虑同等带宽下的图象质量,以及系统的兼容性,我们推荐系统采用标准的H系列视频压缩标准构建。
4 视频会议系统组成
H.323协议定义了视频会议系统的四个主要组成部分:终端(Termial)、网关(Gateway)、网守(Gatekeeper)和多点控制器(MCU)。
终端是提供单向或双向实时通信的客户端。所有终端支持语音通信,可选支持视频和数据通信。
网关用于实现与非H.323终端的连接,实现协议转换、功能转换和传递信息。
网守执行保护数据网络完整性的功能,主要包括地址转换、访问控制和带宽管理等。 多点控制器用于支持三点或多点之间的网络会议,由必要的多点控制器(MC)和零个或多个多点处理器(MP)组成。MC确定所有终端的音视频处理能力并控制会议资源。MP混合、交换和处理音频、视频和数据流。
下图是一个典型的基于H.323的视频会议系统组网方案。
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H.323协议中规定的各个功能单元需要遵循的协议分别是:
视频编解码(H.261、H.263、H.264):完成对视频码流的冗余压缩编码。 音频编解码:完成语音信号的编解码,并在接收端可选择地加入缓冲延迟以保证语音的连续性。所采用的标准为ITU-T的G.711、G.722、G.728等。
控制单元(H.245):提供端到端信令,以保证H.323终端的正常通信。所采用的协议为H.245(多媒体通信控制协议),它定义了请求、应答、信令和指示四种信息,通过各种终端间进行通信能力协商,打开/关闭逻辑信道,发送命令或指示等操作,完成对通信的控制。 呼叫信令层(H.225):将视频、音频、控制等数据格式化并发送,同时从网络接收数据。另外,还负责处理一些诸如逻辑分帧、加序列号、错误检测等功能。
数据应用:包括电子白板、静止图像传输、文件交换、数据库共存、数据会议、运程设备控制等,可用的标准为:T.120、T.123协议栈,以及T.124、T.125、T.126、T.127、T.128建议等。
5 标清视频会议系统
采用分体式结构,可以灵活方便的满足用户会议室摄像机和视频会议系统主机分离的使用要求。产品支持H.323和SIP通讯协议,支持H.263/H.264编码技术和4CIF高清晰图像分辨率,最高能够提供2M会议带宽,可为用户提供DVD画质的高清晰图像。会场接入方式丰富支持用户使用会议型终端、PC桌面软件终端、普通电话等方式参加会议。
6 标清视频会议分辨率
在高清晰度编码/ 解码技术产生之前,视频会议数据是根据公用交换格式 (CIF) 进行编码的。国际电信联盟 -电信标准部门 (ITU-T) 制定了视频标准,称为 H.261 和 H.263。H.261 标准只定义了 QCIF 和 CIF 格式。四分之一 CIF (QCIF) 格式只被用于最低数据率(64 千位/ 秒及更低)的会议,今天已经很少使用。自从H.263 标准发行以来,更多使用“全分辨率”(定义为 16CIF)的格式(4CIF 和 16CIF)被采用。由于采用此类标准时,计算和宽带功能有限,所以,用于全动感视频会议的公用分辨率仍然是 CIF 到 4CIF。下面的表格列出了用于 NTSC(北美)和 PAL(欧洲)视频信号的 H.261 和 H.263 标准的相应格式分辨率。以下列出的分辨率代表 4:3 的屏幕高度比。
格式 QCIF CIF 4CIF 16CIF 帧/秒 30 30 30 30 分辨率NTSC 分辨率PAL 176 X 120 352 X 240 704 X 480 1408 X 960 176 X 144 352 X 288 704 X 576 1408 X 1152
ITU-T 最近采用了视频压缩新标准,该方法减小了整个视频文件的大小,从而文件可以更为节省地通过容量更小的网络连接(更低的数据率/ 宽带)进行传输。现在,ITU-T 建议高清晰度视频会议采用 H.264 视频标准,该标准通过比较低的数据传输率提供上好的画面质量。下面的表格说明了 H.264 标准中引入的 SD和 HD 分辨率。
格式 帧/秒 分辨率(16:9) SD/HD 720P 720p 480p
25,30 25,30 25,30 1920 X 1080 1280 X 720 860 X 480 HD HD SD 5
H.264 规格是视频会议理想的工具。尽管和之前的 H.26x 算法相比,它需要更强的处理能力,但是自 2004年之后生产的大多数视频会议系统都包括 H.264。它可提供优质的视频传输和低延时的编码和解码,从而视频流更为流畅、自然。事实上,H.264 的效率是 H.263 的两倍,在特定线路速率下的视频质量也要高出一倍。此外,某些增强的 H.264 规格包括互动视频的错误隐藏算法,此技术可自动调整视频操作,即便网络负担过重、不稳定或者出错率高,都可以保证操作自如,并提供更高品质的视觉享受。H.264 编码标准提供了更强的灵活性,为不同的开发商提供了进行互操作的通用平台。H.263 标准支持大量可能的变异产品,与此不同,H.264 标准只包括少量的压缩技术。这样一来,可以在不大幅度下、降视频质量的前提下更为轻易地实现来自多个生产商的不同视频会议设备的集成。
7 标清视频会议宽高比
“16:9”指的是画面比例,即屏幕分辨率的长宽比。常人单眼直视前方的视角在75度左右,双眼的范围120度左右,而16:9的长方形恰巧适合人眼的可视范围,不会浪费,也不会溢出。因此,“16:9”又被誉为视觉的黄金比例。电影院欣赏电影之畅快淋漓,除了震撼力音效和完美画质外,16∶9宽银幕带来的强烈视觉冲击同样功不可没。
8 标清视频会议特点
1) 采用业界先进的H.264编码方式,最高能够支持4CIF图像显示格式,可为用户提供高
清晰图像质量。
2) 产品支持H.323/SIP双协议栈,可以满足客户不同网络环境下组网需求,配合基于
H.323协议的MCU 3) 组网可以提供强大的视讯会议能力,丰富的会控功能极大方便用户操作。色彩更锐利更
逼真:特别适合对色彩要求更高的应用场所如:实时远程实况教学、医疗诊断、X光片分析和纺织品挑选等应用。
4) 满足更多种双流内容的传输要求:高分辨率的图片同步传输(工程图纸、设计图样)等。
第2章 需求分析
1 项目总体需求
本工程完成后,能在怀化国土局视频会议系统内实现交互式会议、及时交流,远程培训、监控图像接入等功能。该视频会议系统应该是一个技术先进、成熟可靠、性能优秀、扩展灵活、标准开放的系统,并且能够综合考虑到该系统的中长期发展计划,在网络结构、网络应用、网络管理、系统性能等各个方面适应未来视频会议和多媒体应用的发展,最大程度地保护已有的投资。
此次视频会议系统主会场设在怀化国土局,包括13个县的分会场,一共14个会场。
2 设计依据标准
1) 国家标准
《64~1920kbit/s会议电视系统进网技术要求》GB/T 15839-1995
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《会议电视系统工程设计规范》YD/T5032-2005(2006年1月开始实施) 2) 国际标准
ITU-T协议
ITU-T H.225:基于分组网络的多媒体通信系统呼叫信令与媒体流传输协议 ITU-T H.230:视听系统的帧同步控制和指示信号C&I
ITU-T H.231:用于2Mbit/s以下数字信道的视听系统多点控制单元
ITU-T H.242:关于建立使用2Mbit/s以下数字信道的视听终端间的通信系统 ITU-T H.243:利用2Mbit/s信道在2~3个以上的视听终端建立通信的方法 ITU-T H.245:多媒体通信控制协议
ITU-T H.246:支持H系列协议的多媒体终端之间的交互 ITU-T H.261:关于P X 64kbit/s视听业务的视频编解码器 ITU-T H.263:关于低码率通信的视频编解码
ITU-T H.281:在视频会议中应用H.224的远端摄像机控制规程 ITU-T H.282:远端设备控制逻辑通道传输 ITU-T H.283:多媒体应用的远端设备控制协议
ITU-T H.323:基于不保证QoS的分组网络中多媒体业务的框架协议 ITU-T H.331:关于视频会议系统单向接收的通讯规程 ITU-T T.120系列建议:视频视听系统用户层数据协议 T.121:常规应用模板
T.122:用于声像会议和视听会议的多点通信业务 T.123:用于声像会议和视听会议的网路特定传输规程 T.124:通用会议控制
T.125:用于声像会议和视听会议的多点通信工程的详述 T.126:多点静止画面和注解协议 T.127:多点二进制传输协议 T.128:多点应用程序共享
ITU-T G.703:数字系列接口的物理/电气特性
ITU-T G.735:工作在2Mbit/s并提供同步384kbit/s数字接入和/或同步的64kbit/s数字接入基群复用设备的特性
ITU-T G.711:话音步率的脉冲编码调制 ITU-T G.723:语音双速率编解码标准
ITU-T G.722:自适应差分脉冲编码调制(APPCM)的语音编码标准 ITU-T G.728:低时延码本激励线性预测编码 3) 国内标准
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YD/T5033-2005 会议电视系统工程验收规范
GB/T15839-1995 64~1920kb/s会议电视系统进网技术要求(暂行规定) GB/T16858-1997 采用数据链路协议的会议电视远端摄像机控制规程 TZ020-95 64~1920kb/s会议电视网路技术体制(暂行规定) YD/T822-1996 P×64kbit/s会议电视编码方式
YD/T927-1997 用于音像和视频会议业务的多点通信服务 YD/T936-1997 音像和视频会议业务的多点通信服务协议 YD/T948-1998 多媒体会议业务的通用应用模板 YD/T970-1998 通用的会议控制
YD/T971-1998 多媒体会议的特定网络的数据协议栈 YD/T995-1998 多媒体会议业务的数据协议
YDN077-1997 中国公众多媒体通信网技术体制(暂行规定) YDN075-1998 中国公众多媒体通信网网络管理规范
YDN090-1998 多媒体会议型业务技术要求(窄带会议型业务) 3 设计十大原则
基于视频会议的发展趋势和应用需求,H3C公司提出了对视频会议系统的选型 应遵循以下十大原则:先进性、标准性、实用性、集成性、可扩展性、灵活性、易操作性、安全性、可靠性和经济性。
1) 先进性
系统设计达应到业界领先水平,遵循有关国际标准和国内外有关的规范要求;采用当今最新和尖端的IT、通信、多媒体处理和视频会议等的成熟技术。符合计算机、网络通讯技术和视频会议技术的最新发展潮流。且整体系统设计切实可行并容易实现。
2) 标准性
会议电视近年来得到蓬勃发展,其中一个重要的原因就是ITU-T的一系列有关会议电视的国际标准的制定。 系统设计应严格按照国际和国家标准设计。具体包括:遵循标准的整体协议框架,提供标准接口,使用标准的音视频协议,支持标准的视讯与数据协同工作方式等。使系统具有较高的兼容性,能够与其它国内外主流厂家的设备系统平滑级联或互通。基于H.323标准,在IP网络基础上构建视讯系统,可以和其它业务共享带宽,实现三网合一,充分利用资源,符合标准性原则。 3) 实用性
建议系统设计既强调先进性也要注重实用性,根据国内用户实际需要进行系统配置;系统设计应符合工程的实际需要;针对实际应用的特点,具有多种管理方式:终端图形界面、WEB界面;并能支持中文会场名,会议主题、会议临时通知等文字提示,可以使视讯会议发挥更佳的临场效果。
4) 集成性
从易维护的角度考虑,系统应高度集成,体积小,重量轻,移动方便,功耗低;同时在高度集成小型化前提下,应具有多种功能。
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5) 可扩展性
系统设计要考虑今后网络和业务的发展,留有充分的扩充余地,方便地实现视频系统的扩展与升级。系统设计要考虑今后网络及视频的发展,应具有较强的扩展性;MCU采用10/100/1000M以太网接口的连接,最好具有二个以上网口;能为用户提供网络负载均衡的功能。
6) 灵活性
要求系统参数配置少,调整少,自动化程度高,使用方便,操作简单。要求MCU支持Web 远程管理方式。Web 管理方式要比Client 端软件管理方式灵活很多,可以实现移动会议调度,如当领导到外地视察,需要开现场视讯会议,假设采用Client 端软件管理方式则需要在外地会场再安装一套Client 端管理软件,而采用Web 管理方式,用户不需要安装任何管理软件,任意一台PC 都可直接通过浏览器管理调度视讯会议。
7) 易操作性
MCU和终端都应采用基于WEB的图形化操作界面,全中文人机对话模式,易于操作、维护和管理。终端具备一定的会控功能,便于使用者用遥控器进行操作。
8) 安全性
系统应具备系统级安全性,用户级安全性,维护级安全性。系统级安全性:系统应采用标准硬件集成、嵌入式操作系统结构,有效抵制网络病毒和黑客等的攻击。用户级安全性:MCU应具备多级密码保护;终端应能提供配置数据安全功能。远程控制和维护安全:终端远程Telnet 、WEB Server功能,应为每种业务分配用户名和密码。
9) 可靠性
系统结构集成度高,能够长期稳定工作,保证7*24小时不间断地稳定可靠运行,适应工作环境能力强,故障率低,维护维修方便。
考虑到管理人员误操作或非正常断电或设备意外故障的情况,MCU应能提供双机热备技术。备份MCU将及时接替原MCU将会议继续召开,保证了重大会议持续稳定地召开,减轻会议管理人员的负担。
10) 经济性
在满足系统各项性能指标和功能要求的前提下,应力求较高的性能价格比。包括系统本身的价格(包括系统、技术服务和培训);系统运行后经济效益预算的可能收益;对系统实施现场的特殊要求所需的费用;对系统集成所需的有关软件和硬件等的开发费用;系统的免费升级。
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第3章 系统设计
1 系统配置
在现有的网络的基础上,在中心机构部署一台H3C 公司的ME5000 系列视讯管理服务器, ME5000支持业内首创的双机热备技术。当管理人员误操作或非正常断电或设备意外故障时,备份ME5000将及时接替原ME5000将会议继续召开,从而保证重大会议持续稳定地召开,有效减轻了会议管理人员的负担。通过ME5000集中管理全网视讯业务,实现多媒体信号合成和会议控制等关键功能
同时,在中心部署一台MG6050多媒体网关并且各个分支机构都布置MG6050多媒体网关。 各个多媒体网关直接连接到IP网络上,使用内网IP地址进行互连,实现视频会议系统组网。 如果召开3点以下人员参加的视频会议,可以不占用MCU资源,利用MG6050终端会议功能,大大方便员工随时召开视频会议,提高了工作效率。详细见MG6050终端介绍。
设备名称 ME5000 MG6050
设备型号 ME5000 MG6050 数量 1 14 地点 怀化国土局中心机房 市,县局分会场 2 系统组网图
视频会议系统总体拓扑如下图所示:
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杭州华三通信技术有限公司 www.h3c.com.cn
市局
MG6050 县局 ME5000 MG6050 县局 县局 县局 MG6050 MG6050 MG6050
怀化国土局视频会议系统组网结构图
如上图所示,本次建设的视频会议系统采用星型组网结构,整套系统依托于当地的运营商网络资源、运用最新的技术手段、基于H.323框架协议进行建设。
本系统控制中心设置在怀化国土局主会场楼内,该中心设置视频多点会议主控设备(MCU)、视频会议业务管理平台、视频会议高清录播服务器(可选)及主会场视频会议终端,此外其余分会场的数量个点作为分会场视频会议终端。
系统功能简单描述:
整个系统基于标准的H.323架构,是一个开放的系统,视频协议采用业界最通行的H.263编码和H.264编码,可以为用户提供30帧/秒流畅的动态720P高清晰图像,图像分辨率达到1280×720P,H.264编码协议最高编码速率可达到8M。
系统多画面支持H.264编码格式,为与会人员提供高清多画面图像,便于清楚观察各会场的动态。 系统采用标准H.329双视频流协议实现双流传送,双流模式下的两路码流均支持H.264编码格式,高效的H.264编码有效提升带内双流的两路画面的流畅性及清晰程度,结合高分辨率的UVGA(分辨率高达1600×1200)输入/输出特性,可引入高清晰的PC机内容,图像显示分辨率高达720P,特别适用于管道设计分析、设计蓝图会审、技术交流和培训会议中传递高复杂度的设计图。
系统支持H.235和AES加密,确保会议信息的安全,用户权限的分级管理,实现不同级别会议的安全召开。
由于采用标准的ITU-T H.26X系列协议,本会议电视系统可接入其它业界主流厂家的符合标准的视讯产品。
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系统控制中心
在整个视频会议系统中,视频会议控制中心处于非常重要的地位。该控制中心独立于会场,配置MCU等视频会议控制设备,实现各地会场的接入,并提供各会场语音混合、转发,图像的拼接、转发,甚至各种视音频的编码转换以及各种会议功能。同时,它还提供整个视频会议系统管理及认证工作。另外,它也是数据会议的汇接中心。
在本次项目建设中,我们将控制中心设置怀化国土局主会场楼内。控制中心设备由H3C ME5000综合媒体交换平台、多媒体业务中心构成。
ME5000单台可级联扩展,并提供36分屏、12组会议、200点内置GK、H.239双流、摄像头远控、组播发送等功能。
主会场布置图
各会场的内的设备连接如下图所示:
系统网络配置描述
基于IP的H.323标准的视频会议系统要想表现出很好的视频和音频效果,链路系统的选择和配置是个非常重要的环节。基于H.323的视频会议系统,每路视频流通信速率一般在384Kbps—16Mbps。为获得良好的会议效果,要求各地的视频会议的网络指标能达到以下的最优质量参数:
分类 带宽要求 最优质量 视频会议系统设定带宽×1.6的开销 门限值 无法使用 2013-4-16 内部资料,请勿扩散 第12页, 共28页
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网络延时 网络抖动 最优<100ms < 50ms 不大于150ms 125ms 左右 丢包率小于4-6% 大于225ms 超过10%-12% 网络丢包<1% 率 掉画面现象。语音传送时清晰、语音跟踪正常。
如果各地的网络指标满足以上最优质量参数,视频会议系统的图象质量清晰,流畅,没有马赛克、如整网拓扑图所示,因为每个办公点或生产点都有2个会议室(大型行政会议室、学术交流会议室),各地点链路按照2M速率配置给两个会议室共用,两个会议室通过内部局域网互联,然后通过2M 带宽线路连接其它点的会场或中控MCU。MCU放置于主型会场办公楼内,该地的一个大型行政会议室和1个学术会议室可以通过以太网与MCU互联。
3 系统配置说明
ME5000综合媒体交换平台
H3C ME5000多媒体服务器(简称ME5000)是杭州华三通信技术有限公司推出的一款为行业用户定制的视讯会议MCU产品,是视讯系统的核心部件,实现媒体流处理和会议控制等功能。本产品功能丰富,会议接入容量大,支持H.239双流,且主辅流都支持H.264、H.263等标准视频编解码协议。ME5000内置GK,多画面最大支持16分屏,支持纯音频终端会议,性能卓越、稳定,满足视频会议实时、稳定、安全的要求,适用于政府、企业、教育、医疗等行业客户的视讯系统建设需求。 产品特点
保障会议无中断风险
采用双机热备技术,2台ME5000通过IP网络(局域网、广域网)在线热备。出现意外情况时,备份ME5000将及时接替原MCU将会议继续召开,不需要终端进行任何操作,保障会议正常进行。
内外网视讯会议
产品提供4个网口,业务网口可以跨接不同网段,能够实现跨越公、私网的视讯会议,同时能够保障会议安全性和实时性。
会议实况播放功能
产品提供会议实况播放功能,通过ME5000组播技术,IP网络上授权用户可以通过播放器软件实时收看会议实况,扩大会议参与范围,且不会占用MCU的端口资源。
灵活的部署方式
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在大型视讯系统内,提供灵活的部署方式,多台ME5000能够实现互控级联或简单级联功能,ME5000支持无限级级联。满足各种系统部署和会议组织管理的需求。
兼容性
采用业界标准H.323协议架构,能够兼容业界主流的MCU和终端产品,实现互联互通,保护用户原有投资。 产品规格
类别 项目 通信框架 视频 音频 标准支持 双流 远程摄像机控制 LAN接口 安全 容量 接入用户数量 内置Web服务器管理 管理特性 分级权限管理 - 参数 ITU-T H.323、IETF SIP H.261、H.263、H.264、MPEG4 支持G.711、G.722、G.723.1、G.728编码方式,支持全路智能混音功能 H.239 H.281,支持FECC远程摄像机控制功能 IEEE Std 802.3-1995 H.235、AES 最高可支持256路用户接入 支持中文图形化界面管理 MCU提供五级权限管理:系统管理员、会议管理员、会议预约者、会议控制者、组播接收者 内置网守系统或者外置标准H.323网守系统 支持128K~4M会议。提供智能混速功能,允许终端会议速率 IP 以不同速率接入会议,智能适配,而非统一做降速处理 会议控制 模式 分辨率 活动图象 演讲者模式、主席模式、导演模式、语音激励模式 QCIF、CIF、4CIF 128 Kbps~192 Kbps:自适应7.5、10、15帧/秒; 帧率 192 Kbps~4Mbps:自适应7.5、10、15、30帧/秒 图像分屏 中文字幕 胶片 Ethernet/ Internet/ Intranet 10/100/1000Base-T,4×RJ-45; 网络接口 LAN 10/100Base-T,1×RJ-45; 可靠性 2013-4-16
MTBF 大于120,000小时 内部资料,请勿扩散
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网络协议 TCP/IP、UDP、ARP、DHCP、HTTP 分屏模式 形式 分辨率 最高支持16分屏,支持多画面动态轮询 支持静态及动态中文字幕 VGA、SVGA、XGA、SXGA 网守 杭州华三通信技术有限公司 www.h3c.com.cn
类别 电气特性 项目 工作电压 工作状态 温度 相对湿度 周围噪音 参数 100~240VAC,50~60Hz 0~55 °C 20%~80% 小于46dBA SPL 7lux 大于300lux 环境要求 最小照度 推荐照度 非工作状态 温度 湿度 -20C~80C 20%~90% 430mm×43.6mm×480mm 7kg oo物理特性 尺寸 重量
组网应用
图1 ME5000典型组网图
ME5000支持多级级联,支持会议流的实时组播,支持普通电话的接入,同时通过与视讯终端(包括MG6060、MG6050、MG6030、TopView等 等)配合可以提供能够最大程度满足企业、行业单位特性的视讯解决方案。解决方案可以为各政府企事业单位搭建良好的沟通平台,通过实时交互的视频、音频、数 据协作等功能,实现多方人员实时交流,旨在帮助各单位达到数据共享,协同工作,远程会议和远程培训等目的。提高各政府企事业单位的工作效率,节省单位大量 的人力、物力和财力。
利用ME5000提供的配套解决方案可支持各企事业单位开展各项工作:
远程视频会议
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远程实时学习培训 协同办公、业务技术指导 远程招聘面试 产品销售演示
现场直播各种仪式、活动 视频监控。
选配信息 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 型号 ME5000-8 ME5000-16 ME5000-24 ME5000-32 ME5000-40 ME5000-48 ME5000-56 ME5000-64 ME5000-72 ME5000-80 ME5000-88 ME5000-96 ME5000-104 ME5000-112 ME5000-120 ME5000-128 ME5000-144 ME5000-160 ME5000-176 ME5000-192 ME5000-224 ME5000-256 简要描述 支持8用户接入 支持16用户接入 支持24用户接入 支持32用户接入 支持40用户接入 支持48用户接入 支持56用户接入 支持64用户接入 支持72用户接入 支持80用户接入 支持88用户接入 支持96用户接入 支持104用户接入 支持112用户接入 支持120用户接入 支持128用户接入 支持144用户接入 支持160用户接入 支持176用户接入 支持192用户接入 支持224用户接入 支持256用户接入 4Mbps - 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 36 40 44 48 56 - 2Mbps 6 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 64 72 80 88 96 112 - 768kbps 8 16 24 32 40 48 56 64 72 80 88 96 104 112 120 128 144 160 176 192 224 256 选择其中1款进行配置 配置信息 MG6050 4CIF终端
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H3C MG6050视讯终端(简称MG6050)是一款分体式会议室型终端,可以满足从中小型到大型会议室环境的使用要求。MG6050在系统设计上采用分体式结构,可以灵活方便的满足用户会议室摄像机和视频会议系统主机分离的使用要求。产品支持H.323和SIP通讯协议,支持H.263/H.264编码技术和4CIF高清晰图像分辨率,最高能够提供2M会议带宽,可为用户提供DVD画质的高清晰图像。
产品特点
高清晰的会议效果
采用业界先进的H.264编码方式,最高能够支持4CIF图像显示格式,可为用户提供高清晰图像质量。
H.323/SIP 双协议栈支持
产品支持H.323/SIP双协议栈,可以满足客户不同网络环境下组网需求,配合基于H.323协议的MCU组网可以提供强大的视讯会议能力,丰富的会控功能极大方便用户操作。
支持H.239双流实现多视频流发送
产品支持两路活动图像,或者一路活动图像加VGA静态图文进行传输,分辨率最高为1280*1024。用户能够把演示计算机通过VGA接口直接连到会议终端,实现视频和内容同步呈现,极大提高协同办公能力。
图2 H.239双流技术示意图 支持会议组播流发送
产品支持会议媒体流组播功能,可以将当前会议的视音频流通过组播的方式发给其它PC计算机,普通会场无需专用硬件终端,只需配置安装有支持组播接收的TopView软件的计算机即可实现会议内容的实况收看,无限扩展会议参加人数。
安全的视讯会议
产品支持802.1x安全认证,确保与会终端都具有合法的身份;支持对网络上传输的视频数据和控制信令进行加密,确保会议内容的安全传送。
简单的产品管理和配置
支持产品配置项导入导出以及批量配置,降低产品配置维护复杂度,便于大规模部署;提供丰富的
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管理配置功能和方便快捷的图形界面操作。
产品规格
类别 项目 通信框架 视频 音频 双流 LAN接口 安全 会议速率 IP 分辨率 活动图象 帧率 图像分屏 参数 ITU-T H.323、IETF SIP H.261、H.263、H.264 G.711、G.723.1、G.728、G.722、G.722.1 H.239 IEEE Std 802.3-1995 802.1x 、H.235、AES 128K~2M bps QCIF、CIF、4CIF 10/15/25fps帧率可调 双流显示时支持一屏双显,并可画中画方式显示 支持本地中文会场名设置,可调整会场名称的位置和颜色等 支持分会场申请发言功能 支持申请主席、观看会场、广播会场、广播轮巡、主场轮巡等会控功能 标准支持 会场名设置 中文会场名设置 申请发言 会议控制 主席会控 复合视频 数量 信号电平 输入阻抗 S-Video 数量 1 1VP-P 75ohms 1 Y 700mV C 260mV 75ohms 视频输入 信号电平 输入阻抗 XGA 数量 信号形式 三路色度信号(RGB) 两路同步信号(HS+VS) S-Video 数量 信号电平 1 RGB+ HS+VS 0.7 VP-P,75ohms TTL电平 1 Y 700mV C 260mV 75ohms 视频输出 输出阻抗 复合视频 数量 1 2013-4-16 内部资料,请勿扩散 第18页, 共28页
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信号电平 输出阻抗 XGA 数量 信号形式 三路色度信号(RGB) 两路同步信号(HS+VS) RCA音频输入 数量 接口形式 信号形式 输入阻抗 音频输入 最大输入电压 麦克风 数量 接口形式 信号形式 信号电平 输入阻抗 数量 接口信号 音频输出 信号形式 输出阻抗 最大输出电压 内置环回测试功能 诊断维护/远程管理 内置测试信号 软件升级 事件日志记录 Ethernet/ Internet/ Intranet 用户界面 网络接口 手持式遥控器 WEB访问 LAN 网络协议 1VP-P 75ohms 1 RGB+ HS+VS 0.7 VP-P,75ohms TTL电平 2 RCA 非平衡输入 不小于3K ohms 1 VP-P 1 Φ6.3mm接口 平衡输入 20mVrms 大于3000 ohms 2 RCA 非平衡输出 不大于600ohms 1.6 VP-P 支持本机音频/ 视频/ 网络环回,远端音频视频环回 提供发声测试 本地升级,远程手动/自动升级 支持Syslog日志服务器 TCP/IP、UDP、ARP、DHCP、HTTP、PPPoE、ICMP、PING、NTP 支持 支持 10/100Base-T,2×RJ-45 RS-232, 3×RJ-45 数据接口 串口 (一个调试串口,两个控制串口) 电气特性 2013-4-16
工作电压 内部资料,请勿扩散
100~240VAC,47 Hz ~63Hz 第19页, 共28页
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功耗 工作状态 温度 相对湿度 周围噪音 小于30W 0~40 °C 10%~80% 小于46dBA SPL 7lux 大于300lux 环境要求 最小照度 推荐照度 非工作状态 温度 湿度 -40oC~70oC 10%~90% 248mm×420mm×55mm 2.5kg 物理特性 尺寸 重量
第4章 系统显著特点
1 全面可靠性
视频会议的稳定性是所有用户最关心的一个问题,相对于面对面的会议,视频会议是相对脆弱的,很容易被某种意外所打破,如设备掉电、网络故障。即使对于最专业的维护人员,重新召集视频会议至少要花费5-7分钟。对于大型会议、大型培训、应急指挥,一旦出现意外,对于使用部门、建设部门、维护部门所承受的压力将是巨大的,H3C视频会议解决方案从三个维度保证系统的高可靠性。 视频会议设备可靠性指标:MCU和终端的MTBF高达12万小时,支持视频会议7*24小时召开,从硬件性能上保证会议稳定召开。
MCU多网口、多路由和负载均衡设计:MCU的多网口设计,网口发生问题,不影响会议召开;MCU的多路由、负载均衡设计,视频会议占用网络资源较多,通过唯一路径单点接入风险较大。H3C的MCU产品创新的多路由、负载均衡设计,可以将视频会议的负载平均分配到多个路由,降低系统风险。
DMHB双机热备技术:H3C创新的DMHB(Dual MCU Hot Backup)技术可以保证会议稳定召开。设置两台MCU互为主机和备机。当两台设备均启动后,工作中的主机MCU因意外情况,导致会议无法继续进行时,系统会自动进行备份切换,由备机MCU继续承担开会任务,切换时间小于45秒。从而在短时间内,不需要对备机MCU重新设置会议的情况下,备机MCU代替主机MCU将会议继续召开,保证会议的顺利进行。
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2 网络质量自适应NAA
IP网络的蓬勃发展与其“丰富的业务”和“用户的普及”密不可分。同样,正是由于“业务丰富”、“用户众多”,使得IP网络的维护越来越复杂。对于视频会议应用,强调“稳定性”、强调”流畅性”,能否适应网络质量,非常关键。
H3C专利的NAA技术,能够在高达”9%的丢包“、”600ms的时延“、”150ms抖动“情况下,仍然可以保证”画面连续“和”唇音同步“,使得视频会议稳定、流畅召开。
3 网络拓扑自适应
行业或企业的网络拓扑和网络规划往往是比较复杂的。
(1)行业/企业内部由于数据保密、业务需要等原因,划分出多个网段是司空见惯的事情。 (2)出于国家安全考虑,政府部门的内外网物理隔离广泛应用。
(3)行业/企业广域网的多运营商线路租用,如北方的分支机构采用网通线路、南方的分支机构采用电信线路扥。
如何安全地跨越物理隔离网络、跨越网段、解决多运营商线路接入的问题,也是视频会议部署的现
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实问题,采用多网口多路由设计,能够有效地解决以上视频会议部署的问题,实现“网络拓扑自适应”。
4 AnyFlex超强的适配性
H3C的超高清MCU产品支持H.261、H.263、H.264多种协议之间的转换适配;支持最高16Mbps编码速率,支持速率适配;支持720P、720P、4CIF、CIF等多种图像格式之间的分辨率适配,同时支持30(25)fps、15fps、10fps、5fps多种视频帧率之间的适配。灵活的适配能力满足各类终端的接入需要,有效保护客户的前期投资,并充分考虑客户的后期扩容需求。
5 智能化管理维护
H3C Intelligent Multimedia Service Center智能多媒体业务中心(以下简称“iMSC”)是H3C视讯系统业务支撑层的核心组件之一。融合了基础网络管理、视讯网络管理、视讯业务管理功能于一体,具有统一调度资源、展示网络拓扑、会议操作简便、维护诊断直观等特点。
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6 多媒体融合
H3C是目前IP领域多媒体产品积累最丰富的厂家,拥有视频会议、VoIP、视频监控全系列产品,能够为行业/企业客户提供完善的多媒体融合解决方案。
视频会议与语音的融合: “语音”、“视频会议”是目前行业/企业办公两大最基本的通信方式。语音是最普及、最快捷的办公通信方式;视频会议能提供面对面的真切交流。然而在企业中,这两套系统是独立运行、割裂使用的。下面看看H3C是如何打通企业视频会议和办公语音的?
(1)通过VoIP语音网关的部署,可以连接企业办公PBX/虚拟PBX,实现桌面办公电话接入视频会议。
(2)通过VoIP语音网关的部署,可以连接PSTN,这样出差人员可以通过手机或固定电话接入视频会议。
视频会议和视频监控的融合:视频会议强调“集体决策”、视频监控强调“现场取证”。正确的集体决
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策,需要及时的现场取证。应急指挥系统的建设中,就非常强调这两个系统之间的互补和联动。 如图所示,H3C TopView软件终端集成监控图像的实时调阅、查询回放等,可以在视频会议召开中迅速调查取证。
H3C视讯/监控系统通过数字方式无缝融合,可以任意调用监控图像到视频会议中供与会领导观看讨论,进行集体决策,形成一套完善应急联动方案,为领导快速、精确做出决策奠定良好基础。融合系统广泛应用于应急指挥、案情回调等应用场合。
7 强大的组播能力
为降低媒体流对网络带宽的占用,H3C将组播技术应用到视频会议中,推动视频会议向PC办公桌面延伸。H3C全网视频会议设备支持组播技术,包括MCU、硬件终端、Topview软件终端。MCU和硬件终端以组播的方式发送媒体流,Topview软件终端在视频会议末端接收组播流,可以大幅度降低对广域网带宽的占用,并且软件终端不必占用MCU的接入端口,有效地降低了用户的投资,同时实现了全员会议。
8 丰富的接口
终端具备丰富的I/O接口,每种接口同时又具备多种类型定义(如:DVI、色差分量、S-Video等),因此终端可以与多种外设连接,具有相当的灵活性和适应性。 1080P高清产品丰富的输入输出视频接口:
720P高清产品丰富的输入输出音频接口:
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高清产品除了丰富的视音频接口外,还具有红外延长接口、USB接口、SATA硬盘接口、E1接口卡等接口:
9 单屏三显/四显
提供单屏双显、三显、四显等分屏显示模式,可以根据需要把本端、远端图像及主流、辅流图像都显示在单台电视机上,用户使用单个电视机就可以体验视讯会议的各种场景效果,节省采购成本。
第5章 系统功能及应用
1 点对点远程会议
用于怀化国土局各级领导、各部门领导之间的会议,这是怀化国土局视频会议系统的主要会议方式之一。
各部门、各下属单位之间的点对点的工作交流会议。如:对某个重要活动情况进行通报、对地域性的规划活动进行部署等。
该功能同时适用于作为远程工作安排和远程工作讨论的手段。如重大活动中的重大问题的处理,各级领导就可以通过本系统进行远程汇报、交流、处理等。
在会场使用遥控器直接呼叫对方的号码(或从电话本选择呼叫)即可,无需其他人协助,如果呼叫不成功,根据反馈的提示信息(类似于对方忙等),用户做少许操作即可完成呼通进行视频通信。
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2 多组会议同时召开
本方案推荐使用的MCU能够支持多组会议同时召开,在实际应用中,企业内部不同的子公司之间或部门之间需召开不同的视频会议,相互之间不能有干扰,本方案MCU完善的解决了这一问题:
同一H3C ME系列MCU中能够支持同时召开多组多点会议,可以配置多个会议模板,包括会议的模式、传输速率、音视频算法等,这样每次启动相同配置的会议时,无须重新进行配置,而是从会议模板中直接启动符合要求的会议即可。
可以配置多个与会者模板,这样在定义每个会议里的参加者时,可以直接从与会者模板中调用,减少了配置会议的负担。
会议模板和与会者模板可以储存在H3C ME系列MCU内置数据库中。
可以预置(预约、预定)会议。预置的会议和与会者储存在H3C ME系列MCU的数据库中。极大满足了用户的需求。
3 多画面会议
系统提供了2、3、4、5+1、3+4、7+1、9、8+2、12+1,16,„„,36分屏等多画面显示功能,其中的每个子画面可以随意选择,也可以随意设置某个分会场在多画面中的位置,某个子画面可以轮巡,也可以通过语音激励切换。在会议进行中,各种分屏模式可实时切换,随时将画面显示切换为所需要的分屏模式,不会造成断会等不良情况。
其中每个画面有三种选择模式:可以显示某个特定会场;可以设置各个会场轮巡,也可以通过语音激励切换会场。举例如下:
在三分屏模式下我们将上面居中的画面设置为手动切换,设成主会场的画面;将左下角的画面设置为语音激励,则发言会场的画面将出现在左角;将右下角的画面设置为自动轮巡,则其余的各会场将按系统设定的时间进行轮巡,其余的分会场画面将逐个显示在右下角。
在会议进行中,各种分屏模式可实时切换,随时将画面显示切换为所需要的分屏模式,不会造成断会等不良情况。
4 双流会议
双视频流传输是指同时传输两路动态视频到各分会场:双流是指分会场能够将本会场的两路视频同时传输到MCU上,MCU 能够将两路视频同时传输到各分会场。H3C ME系列MCU是业界在MCU 上实现双视频流技术质量最好、兼容性最好并且稳定性最好的厂家之一。通过MCU 可以将任意会议终端第二路视频传输到其他会场,适用于在开会的同时,对文件、图片讲解,使会议更加生动,内容更加丰富。
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在双视频流传输中,第二路流可以是PC 画面、DVD 动态画面、幻灯片、辅助摄像头或电子白板等,在传输PC 画面时,能够支持最高UXGA(1600*1200)分辨率。
下面是第二路流是PC画面的情况,分会场采用3台显示设备同时显示看到的效果:
远端会场主视频 远端会场辅流(胶片) 本地图象
采用3台显示设备的会场双流显示效果
下面是第二路流是动态图象的情况,
远端会场主视频
远端会场辅流(动态图象)
本地图象
远端会场主辅视频
5 多种会议模式
具有多种会议控制方式:主席控制、导演控制、语音激励、自动轮巡等控制方式。本方案推荐使用的MCU可以实现主会场单独选择观看任意分会场图像,而不改变分会场所看的图像。
6 图像轮巡功能
H3C MCU 支持主会场轮巡、广播轮巡功能、定制轮巡功能:
主场轮巡:主会场可以轮巡观看分会场的图像,这样会议主席可以随时了解各个分会场的情况,以便
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控制会议进度和维持会场气氛。
广播轮巡:所有会场一起轮巡观看各个会场的图像,充分调动各个会场的积极性,更好的调节会议气氛。
定制轮巡:对参加会议的会场进行筛选,将不参加轮巡的会场排除在外。
7 会议控制功能
H3C MCU提供完善的会议控制功能,包括指定/取消主席、申请发言、字幕设置、广播会场、多分屏设置、多分屏轮巡、会场静音、会场闭音、添加会场、删除会场、呼叫会场、挂断会场、会议召集、结束会议、掉线重邀、会议结束提前通知、群邀上线、主场轮巡、广播轮巡、终端控制等等。
8 终端掉线重邀
当遇到开会过程中终端掉线的现象时,为节省会议重组时间,免去逐个重邀终端的麻烦,可以使用手动群邀方式使掉线的所有终端重新加入会议;或者也可以使用自动群邀终端上线功能,即每隔一个固定时间,MCU会重新邀请一次所有终端上线,避免了由于管理员没有及时发现,而造成的分会场脱离会议的情况,保证了会议的顺利进行,同时可以节省更多的宝贵时间并能简化会议管理员的操作。
9 全路混音及闭音
为了增加发言会场与其它会场的互动性,即使发言会场及时听到其它会场对演讲内容的反馈,也为了所有会场能够对发言的内容进行讨论,MCU必须支持全路混音。但是大部分MCU都只能支持到4路或者8路混音,而本方案推荐使用的MCU能够实现全路混音,即所有接入会议的终端都可以参加混音。
当终端不支持申请发言功能时,如果系统采用全路混音的方式,还能使所有分会场的与会人员可以通过语音通知会议主席要求发言,这样大大节省了申请发言的操作时间,同时使电视会议更人性化。
而有时为了避免全路混音带来的声音嘈杂等现象,可以利用麦克风闭音或音响闭音功能来屏蔽掉某些会场的声音:麦克风闭音可使受控会场的声音无法传输出来;音响闭音则使该会场无法听见声音,以满足用户在会议过程中的各种需求。
10 简体中文界面
本方案推荐使用的MCU提供了多种语言管理界面,用户根据自己的需求可选择中文简体、中文繁体和英文管理界面。
能将所有不支持中文的终端名称在会议管理界面中显示中文名称,方便会议管理员和会议主席维护和操作会议。同时将在线人员和离线人员分离,这样方便会议管理员和会议主席检查哪些终端在线和哪些终端离线。
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第6章 系统可扩展性设计
1 系统扩容
H3C的视讯系统支持平滑的扩容,用户可根据实际情况灵活的选择扩容,具体如下: 1、MCU扩容
对于盒式MCU,如ME5000、ME5000,采用的级联配置,每个MCU既可以作为中心MCU的一部分使用,也可以作为一个模块单独使用。如果当前系统配置MCU容量不够,只需要另外增加新的MCU模块,通过IP网络和原有的设备连接,即可扩大系统的MCU容量。
2、终端扩容
H3C提供系列的终端可选择,您可以根据具体的需要选择。终端的安装无需专业人员的协助,通过随机附带的用户手册即可快速安装好。
2 级联功能
在大型视频会议系统中,为了增加某个会议中的会场数目;保证处在不同地域的终端能够参与到一个会议中;或者由于会场数目需要增加,但是用户处的网络带宽不允许,这些情况都可以通过级联来得到解决,即在每个MCU中选择一组会议进行级联,从而保证这些会议下的终端可以一起召开一个会议,并且单台MCU的所有功能在级联下均能够实现,会议的操作方式和操作界面也不改变,非常方便。本方案推荐使用的MCU级联方式有互控级联和简单级联两种级联模式。两种级联模式各自具有不同的功能优势。
1) 简单级联
非互控级联表示虽然这几个会议在一个大会议中,但是每个小会议的控制是相互独立的,有各自的管理员来召开、控制、结束会议。
2) 互控级联
互控级联表示其中会有一个会议是主控制者,由它控制整个会议过程,包括选择广播图像等功能;其它会议都是被控者,只能选择召开或者结束自己的会议,无法控制其它会议,这种情况下只需要一个管理员进行集中控制。
本方案MCU支持二级互控级联与无限级简单级联,满足视讯网络的灵活部署需要。
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第7章 系统安全性设计
本方案中使用的设备均采用最先进的系统设计和硬件结构设计,充分保证了视频会议系统的安全性,其安全性主要体现在以下几个方面:
1 MCU安全性
MCU设备采用专用嵌入式操作系统,这种系统开放性很小,可以有效地防止病毒感染。
另外,出于对系统管理的安全性考虑,设备实行用户权限划分管理,并具有密码保护功能,具有极高的系统安全性。
2 终端安全性
为系统提供充分的保护措施,防止非法操作对系统和会议产生不良影响,终端侧系统安全认证主要通过权限控制和密码控制实现:
会议控制安全
本系统终端提供了强大的会议控制功能,为了维护会议的秩序,确保会议的控制权限不能随意变更,端提供了会议控制口令,确保主席的控制权有效。
会议控制密码支持:召集会议的主叫终端在召集会议时设定会议控制密码,会议中在任何一台终端上进行会以控制必须先输入此密码,以防止非法操作影响会议进行;
配置数据安全
本系统终端提供了数据配置安全功能,可以为每个终端设置数据配置口令,操作者进入“系统”界面时需提供密码;避免用户信息的泄密和被随意更改,尤其在一些公共会场下,可以确保终端本身的配置数据不被非法篡改。
远程控制和维护安全
本方案推荐的终端提供了远程Telnet 、WEB Server功能,同时为每种业务分配了用户名和密码,用户在享受这些远程维护功能带来的好处的同时,也可以避免由此带来的安全性的问题。
Telnet调试用户权限分级管理:用户分为管理级和用户级,登录时必须提供相应的用户名称和密码。其中管理级权限不对普通用户开放。
当远方会场对本端进行升级时,远方会场必须验证本端的口令,才有资格对本端进行远程升级;只有经过本端确认,远端会场才能对本端进行远程升级。这种远程升级的双保险机制,可以防止非法用户恶意对本端升级,防止授权用户对本端的随意升级。
3 会议安全管理
整个多媒体系统的安全,包括设备、应用、管理等多个方面。仅仅有设备的安全可靠是远远不够的。 在使用中,我们建议依托设备自身的安全管理机制,制订严格的设备管理制度,所有相关人员(包括设备管理员、会议使用者等)都应该严格遵守。
会议召开
会议的召开与结束,包括会议的时间,参加与会者的信息,以及会议中断原因等相关信息,都会在MCU中被自动记录,而不能被人为的修改与破坏,并可将其取出以作保存
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会议配置可以保存到会议模板中以简化操作,而会议模板为特殊定义的文件格式,仅仅为MCU操作软件所识别,而且其可以被保存在控制PC当中的任何安全路径下,或拷贝到移动存储器上随身携带
会议名称可以采用中文以标记会议类别,也可在会议属性中对其加以书签标识,这样可以更有效的标注会议,避免被他人误删除。
会议管理
除去MCU的系统管理有密码保护外,会议的也可以设置密码,对于其安全控制给予以双重保障。 会议召开以后,可以对会议进行加锁,这样会议持当前的连接状态,会议加锁后即使在其中预先定义的终端也不能再加入到会议当中。
与会者管理
即使在聊天室方式这种用户不希望定义每个与会者的情况下,也可以通过限制与会者数目的方法来尽量保证安全。并可在会议控制中观看到参加会议的与会者信息,对其进行限制与删除。
及时在会议当中定义的与会者,也需要选择其连接方式为拨入或拨出,这样保障了即使所处在会议允许参加列表当中,也需要根据会议管理员的规划进行会议操作。
即使为已经加入会议的与会者,如有些内容的音/视频不希望传送到部分会场,仍然可以针对单独与会者在不断开连接的情况下,而将其音/视频的发送或接收关闭。
第8章 网络适应性设计
因为视频会议系统基于H.323协议,其所有数据都通过以太网传输,因此其视频质量很大程度上依赖于网络环境的优劣。在网络条件不好的情况下,本方案推荐使用的MCU主要通过以下几个方面保证音
视频的传输质量:
1 系统的QoS保障
本方案推荐使用的MCU支持RTP/RTCP (实时传输协议/实时传输控制协议),可有效的纠正包延时、包失序和包抖动,从而保证了音、视频的连续性和语音图像同步。
同时,通过设置音、视频缓冲区的大小,可以保证放出来的画面和声音保持连贯性;还可以通过修改终端发给MCU的I帧频率,MCU发给终端的I帧频率,以及MCU编解I帧的频率,通过这些都可以从一个侧面保证播放出的音视频质量。
视频终端也具备卓越的IP网络抗丢包能力,通过和MCU的配合,可以实现端到端的QOS保障
机制。独到的QoS保证技术,使得在IP网络丢包10%时,仍能保证终端不掉会,而且声音基本正常收
发;在3%以下的丢包时,图像能够基本可看,虽然有一些模糊,但是能够快速汇聚,声音基本正常;在1%以下的丢包时,图像声音基本不受影响。
同样在网络抖动、延时、包误差等指标上,也比国际标准有了大幅度的提高。
终端支持IP点对点自动降速功能,即在网络丢包状况较严重时,通过一定的技术策略将码流降速至丢包可以忍受的范围内,适应实际的网络。
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2 支持混速
本方案推荐使用的MCU支持混速功能。因为实际情况中各个会场的网络条件可能不相同,因此为了确保不同带宽的终端都可以参与到会议中来,MCU必须支持各个终端以不同的带宽加入到会议,在此条件下还要保障各个会场有较好的图像和声音质量。
3 跨网段组织会议
由于用户处的网络可能会分为不同的网段(数据网、视频会议网等等),为了保证这些不同网段的终端都可以加入到一个会议中,因此本方案推荐使用的MCU特别设计了多网口多路由技术,它提供4个以太网口,其中3个是会议连接网口,可以跨接不同的网段,并且可以做网络负载均衡。
4 支持防火墙、NAT穿越
当遇到需要跨接公网和私网时,必然需要视频数据通过防火墙和NAT,但是视频会议媒体流需要通过RTP协议来传输,而传输所需要的源端口和目的端口是动态确定的。而防火墙对于H.323协议,需要开放的端口为1718或1719(发向网守的RAS消息所用端口)、1720(呼叫信令消息所用端口)。因此这样的设定无法保证音、视频数据的传输。
对于NAT,NAT在公网地址与私网地址之间起翻译作用,因此让不满足条件的IP包不能够穿透NAT。NAT对HTTP等端口固定的一般应用协议,只需要转换IP/TCP/UDP头,即可很好地实现穿透,但对H.323等视频应用来说,是在控制信息中动态地协商媒体流端口,信令协议里面的IP地址也是私有的,即NAT无法获取到该IP地址来进行私网IP地址到公网IP地址的转化,因此该数据包无法在公网上路由。即音、视频数据包无法穿越NAT。
因此本方案推荐使用的H3C MCU把两个网口分别跨越在内、外网,平时工作数据流通过NAT/FW设备来流动,NAT/FW设备可以保障这些数据流的安全性;而视讯会议的视音频流没有通过NAT/FW设备而直接与MCU进行交互正常进行视讯会议,同时MCU会拒绝其它非视讯会议数据的访问。
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第9章 会议室设计建议
会议室是开会的场所,同时又是放置会议电视设备的场所,因此会议室的设计合理性决定了会议电视图象的质量,也直接影响了开会的效率。完整的视讯会议室规划设计除了可提供参加会议人员舒适的开会环境外,更重要是逼真地反映现场(会场)的人物和景物,使与会者有一种临场感,以达到视觉与语言交换的良好效果,由会议室中传送的图像包括人物、景物、图表、文字等应当清晰可辨。 对会议室设备,需准备必要的不间断电源,如1KVA的UPS,避免在会议进行过程中突然停电而导致会议中断的情况。具体会议室的建设要求如下:
1 视频会议室总体设计要求
逼真地反映现场人物和景物,使与会者有临场感,以达到视觉与语言信息交流的良好效果。 会议室中传送的图像包括人物、景象、图表、文字等,应当清晰可辨。 会议室内温度、湿度适宜,空气流通。 应有消防设备和紧急安全通道。
2 视频会议室类型,大小与环境
1会议室类型
会议室的类型可根据会议的性质进行分类,一般分为公用型会议室与专业型会议室,公用会议是适用于对外开放的包括行政工作会议、商务会议等。会议室内的设备、主要包括会议电视终端设备(含编解码器、回声抑制器、受控型的主摄像机、配套的监视器)、话筒、扬声器、图文摄像机、辅助摄像机(景物摄像等),若会场较大,可配备投影电视机。专用型会议室主要提供学术研讨会、远程教学、医疗会诊,因此除上述公用会议室的设备外,还需增加供教学、学术研讨所需的设备,如白板、书写机、录像机、传真机、打字机等。 2. 会议室大小
会议室的大小与电视会议设备,参加人员数目有关。可根据会议通常所参加的人数多少,在扣除第一排座位到前面的监视器的距离外(该距离是为提供摄像必要的取景距离),按每人2m2的占用空间来考虑,甚至可放宽到每人占用2.5m2的空间来考虑,15—30人的小会议室须30—60 m2,30—50人的中型会议室须60—100 m2。 天花板高度应大于3m2。
3、会议室的环境
会议室应设置在远离外界嘈杂、喧哗的位置。从安全角度考虑,应有宽敞的入口与出口及紧急疏、散通道,并应有配套的防火、防烟报警装置及消防器材。会议室的设置应符合防止泄密,便于使用和尽量减少外来噪声干扰的要求。
会议室室内应安装空调,以创造稳定的温度、湿度环境,空调的噪声应该比较低,如室内空调噪声过大,就会大大影响该会场的音频效果。会议室环境要求参数如下:
室内风速:0.1米/秒 室内温度:18~22℃ 室内相对湿度:60%~80% 室内环境噪声:48dB(A)
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会议室内的温度、湿度应适宜,通常考虑为18~22℃的室温,60%~80%湿度较合理。电视会议室内摆放有电视会议设备,这些设备对温度、湿度都有较高的要求,保持室内的合适温度、合适湿度是保证电视会议系统可靠稳定运行的基本条件。为保证室内的合适温度、合适湿度,会议室内可安装空调系统,以达到加热、加湿、制冷、去湿、换气的功能。会议室要求空气新鲜。会议室的环境噪声级要求为48dB(A),以形成良好的开会环境。若室内噪声大,如空调机的噪声过大,就会大大影响音频系统的性能,其它会场就难听清该会场的发言,更严重的是,当多点会议采用“语音控制模式”时,MCU将会发生持续切换到该会场的现象。
3 会议室的布局
布局原则:保证摄象效果以达到再现清晰图像的目的。 布局要求: 1、背景
为了防止颜色对人物摄象产生的“夺光”及“反光”效应,故天幕(背景墙)应具有均匀的浅颜色,通常多采用兰色或灰色,以使摄像机镜头光圈设置合适。而房间的其它三面墙壁、地板、天花板均忌用黑或鲜艳色彩的饱和色,通常采用浅蓝色、浅绿色、浅灰色等等。各墙面不宜采用复杂的装饰图案,以免摄像机移动或变焦时图象产生模糊现象。总之,会场布置应庄重、朴素、大方。
2、会议桌
会议桌布置采用排式。这种方式的布置可使与会者自然坐于桌前就能看清监视器并被摄像机摄入镜头。
3、椅子
应尽量采用舒适的椅子,以及加厚椅垫,避免与会人员经常地调整坐姿而在镜头内造成不必要的动作。同时椅子上不要装小脚轮,限制移动,以防止离开镜头。
会议桌的颜色和亮度也很重要,为了减少脸部的阴影,要求采用浅色桌 使光线能通过桌子反射到人的脸上。或在桌上铺上浅色桌布。另外,在表克风与桌子之间最好加一层软性材料,如像胶底等,以免造成敲击桌子时造成太大的响动。
4、为了保证声绝缘,地板上应铺地毯,天花板应装消音板,四周墙壁应装隔音毯,窗子应安装双层玻璃,桌子辅上桌布。由于会议室进行了隔音处理,房间中具有混响系数通常应在0.35~0.55之间。 5.显示设备的摆放
从观看效果来看,显示设备的布局常放置在相对于与会者中心的位置,距地高度大约一米左右,人与显示设备的距离大约为4-6倍屏幕高度。各与会者到显示设备的水平视角应不大于60度。所采用的显示设备屏幕的大小,应根据会议电视的数据速率,参加会议的人数,会议室的大小等几方面的因素而定。对小型会议室,只需采用29寸至34寸的显示设备即可,或者大会议室中的某一局部区采用;大型会议室应以投影电视机为主,都采用背投式,可在酌情选择电视机的大小,最好将电视机置于会议室最前面正对人的地方。
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摄像机放置的最佳位置应与显示设备的位置基本相同,扬声器的位置可放置在会议室的四角,离墙壁至少1米。
4 会议室的照度
灯光照度是会议室的基本必要条件。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(色温约5800K)比日光灯(3500K)或三基色灯(3200K)偏高,如室内有这两种光源(自然及人工光源),就会产生有蓝色投射和红色阴影区域的视频图像;另一方面是召开会议的时间是随机的,上午、下午的自然光源照度与色温均不一样。因此会议室应避免采用自然光源,而采用人工光源,所有窗户都应用深色窗帘遮挡。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。避免使用热光源,如高照度的碘钨灯等。会议室的照度,对于摄像区,诸如人的脸部应为500LUX,为防止脸部光线不均匀(眼部鼻子和全面下阴影)三基色灯应旋转适当的位置,这在会议电视安装时调试确定。对于监视器及投影电视机,它们周围的照度不能高于80LUX,在50~80LUX之间,否则将影响观看效果。为了确保文件、图表的字迹清晰,对文件图表区域的照度应不大于700LUX。
5 会议室的声学要求
为保证声绝缘与吸声效果,室内铺有地毯、天花板、四周墙壁内都装有隔音毯,窗户应采用双层玻璃,进出门应考虑隔音装置。
根据声学技术要求,一定容积的会议室有一定混响时间的要求。一般来说,混响的时间过短,则声音枯燥发干;混音时间过长,声音又混淆不清。因此,不同的会议室都有其最佳的混响时间,如混响时间合适则能美化发言人的声音,掩盖噪声,增加会议的效果。具体混响时间的计算公式如下:
T=KV/{S[-2.3lg(1-)]+4MV} 式中:
K为房间形状的参变数,一般取0.161; V为房间容积(m³);
S为房间内吸声物总表面面积(m²); 为室内平均吸声系数;
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M为空气衰减系数; T为混响时间(s);
会议室的高度大约在4m的情况下,容积200m3的最佳混响时间为0.3~0.5s,200~500m3时为0.5~0.6s,500~2000m3为0.6~0.8s。
6 传输条件
会议室和控制室应预留终端线缆,以便于数字中继电缆从传输机房拉到会议室和控制室。如传输设
备到会场的数字中继电缆要求采用芯线线径0.3平方毫米的同轴电缆(75欧姆),不能采用芯线线径0.2平方毫米的同轴电缆(75欧姆),否则将影响信号质量。数字中继电缆数量应满足工程需要,传输设备应工作正常,传输误码率应不大于10-6。距离超过100米时,以太网网线传输将性能下降,也建议采用光纤收发器传送以太网信号。
特别需要注意的是,如传输机房与会议室相距较远(数公里),就需要采用光纤传输方案解决这一问题,必需在安装前仔细核实现场条件是否与传输方案设计前提相吻合。
7 供电系统
1)供电
会议电视系统的所有结点均可在一端接地的标准单相220V/50HZ的交流电下工作,其电压允许变化范围220V+20%~220V-15%,为了延长设备的使用寿命需为每个站配置1500W的UPS--不间断电源。
2)各设备的电源要求及功耗
各设备均可在220V+20%~220V-15%范围内的50HZ交流电条件下正常工作,但仍需配置1500W以上的UPS(不间断电源)。
3)会议室供电系统
为保证会议室供电系统的安全可靠,以减少经电源途径带来的电气串扰,应采用三套供电系统。一套供电系统作为会议室照明供电;第二套供电系统作为整个终端设备、控制室设备的供电,并采用不中断电源系统(UPS);第三套供电系统用于空调等设备的供电。
接地是电源系统中比较重要的问题。控制室或机房、会议室所需的地线,宜在控制室或机房设置的接地汇流排上引接。如果是单独设置接地体,接地电阻不应大于4;设置单独接地体有困难时,也可与其它接地系统合用接地体,接地电阻不应大于0.3。必须强调的是,采用联合接地的方式,保护地线必须采用三相五线制中的第五根线,与交流电流的零线必须严格分开,否则零线不平衡电源将会对图像产生严重的干扰。
8 会议室实例
1、大型会议室实例:
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2、中型会议室实例:
3、小型会议室实例:
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