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【摘要】随着经济的发展，以及科学技术的进步，为了有效的开展各项工作安排，高清视频会议技术逐渐受到人们的高度重视和发展。因此，本文主要针对基于云平台的高清视频会议系统设计及技术方案进行了分析研究。
【关键词】高清视频会议;系统设计;技术方案
中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.16.016
1. 高清视频会议概述
高清视频会议是区别于传统现场会议的一种利用多媒体技术呈现的会议方式。是将位于两个或者多个不同区域的人们，通过现有的网络和通信设备，利用音视频处理技术，将视频质量提升至720P甚至1080P，达到高清视频效果，可以让参会者听到其他会场的音视频、实时的更加清楚地看到参会人员的形象、动作和表情。会议期间，还可以进行文档分享、视频共享等内容，让所有的人员如同参加现场会一般，进一步延伸了会议范围，更好的提升了工作会议效率及效果。
2. 基于云平台的高清视频会议系统设计原则
2.1 利旧兼容原有会议设备
音视频通信设备端到端符合H.323和SIP标准框架协议;采用业界标准的视音频编解码协议;采用开放式标准设计，兼容标准的视讯系统和设备，可与其他主流厂家标准系统有效互通，可有效集成已有视讯平台、终端等通信设施，形成统一的协同方案。
2.2 分级分权管理
符合云视频系统发展趋势，采用当前成熟的产品技术;所有的系统支持人工智能、远程协作等技术，确保今后相当长的时间内技术上不落伍。
2.3 简单易用
系统的设备界面简洁、易上手;全平台采用统一的号码规划，任意呼叫均只需拨号对应设备，无需呼叫设备地址。
2.4 开放集成
提供标准API、SDK等二次开发接口供现有税务系统调用，并提供定制化集成软件包将视频和直播能力嵌入到税务应用中，满足税务系统新应用和新服务。
2.5 安全可靠
系统具有高度的安全性、不易感染软件病毒;系统需要满足不低于7×24小时无人职守方式稳定的工作。
3. 基于云平台的高清视频会议系统组成架构
3.1 终端接入层
云视频会议系统支持多类型终端、系统接入，含会议会商、数据协作终端、会议大屏、桌面终端、PC客户端、4G/5G移动终端、手机、电话等标准终端，可根据实际情况按需部署。
高清视频会议终端通过标准协议，含SIP协议、H.323协议、GB/T28181协议，可以接入到客户办公系统，不需要部署协议网关;少数集群终端，单兵设备，需要通过移动网接入网关，将终端协议转换为标准SIP协议接入调度平台。所有终端媒体均采用RTP协议，视频采用H.264或H.265编解码，语音采用G.711/G.722/Opus/AAC-LD/G729/iLBC等编解码。标准终端支持直接被云视频系统呼叫，不需要经过协议网关设备。
3.2 网络传输层
云视频会议系统支持IPv4和IPv6双栈，具备跨网络部署能力，可以按需部署在涉密网、商密网、非密网一个或多个上。移动协同办公场景，终端通过互联网，在非密网落地，并与商密網互通。
3.3 平台支撑层
平台支撑层是整个系统的核心，包含硬件和软件两层。硬件基础设施主要包含计算资源、存储资源、网络资源、编解码资源、安全设备。软件模块包含业务管理单元、注册与呼叫控制单元、MCU、视频融合网关、电视墙等，对上层业务系统开放API接口。平台层主要处理SIP、H.323、GB/T 28181协议簇以及RTP媒体。其中，平台层功能包含：①业务控制，各类终端设备，各区域、单位系统接入控制，以及可视指挥调度业务控制（画面观看选择，选择、添加视频源等）。②路由寻址，通过号码、地址路由，实现业务寻址与分发，支持信令与媒体路径分离。③媒体处理，将接入视频统一解码、编码，并合成画面推送至显示设备，支持多种异构终端以不同编解码、不同速率接入，且相互不影响。
同时，为考虑跨网络接入，平台层提供以下灵活接入能力：
多网络同时接入：移动终端可能会使用运营商网络，因此平台支持同时对接运营商网络，提升移动终端接入媒体质量。
跨网段互通。调度平台支持同时对接不同网段，在不影响已有组网、不打通网络路由的情况下实现3～7层地址转换，低成本、有效解决跨网段互通问题，比如指挥网-电子政务外网，指挥网-互联网视频互通。
NAT、防火墙穿越。实时通信网络中，如存在NAT、防火墙，媒体流都会受影响导致无法通信，业务接入单元可以有效解决该类穿越问题。视频监控汇聚。支持各类监控资源汇聚在平台并本地存储一段时间，支持视频监控点位管理。
视频监控-视频会议融合。支持将视频监控/单兵设备通过GB/T28181接入到视频会议中，将监控画面/单兵画面推送到全部入会视频会议会场，对于单兵终端，支持通过GB/T28181实现音频对话。
3.4 业务应用层
应用层提供丰富的API接口，供上层业务系统调用;可为客户提供完整的开发支撑流程，以支撑端到端的通信能力集成工作，最终打造满足客户诉求的业务系统。
4. 基于云平台高清视频会议系统部署
4.1 云视频会议智能协作服务
视频会议管理平台，在云平台部署会议管理平台、云视频会议服务系统。支持两地异地容灾，在不同物理地域各部署一套系统，当其中一个地域系统出现异常时，例如自然灾害引起整系统无法使用时，另一个地域的全套系统可以接管所有业务。 4.2 生态业务应用
具备视频输出、业务嵌入和定制开发等能力，可提供标准API、SDK等二次开发接口供现有业务系统调用，并提供定制化集成软件包将视频和直播能力嵌入到业务应用中，满足业务系统新应用和新服务。
4.3 流媒体服务
录播服务器通过RTSP到媒体服务器，通过对接流媒体服务器实现直播。
4.4 云视频会议系统统一管理服务
通过视频统一管理服务，可以将部分分会场和客户现有会议室监控摄像头图像作为视频会议室画面入会，通过一个会控界面管理视频会议和视频监控系统。
5. 整体系统平台功能
5.1 统一管理功能
SMC是华为的新一代视频业务管理系统，主要面向大中型企业的视频通信业务，提供统一管理、集中控制的解决方案。通过SMC提供的成熟的视频通信业务管理环境，企业IT决策者、系统管理员、用户都能进行高效的协作和通信，提高企业内部沟通和决策的效率，有效降低企業运作成本。SMC提供操作方便的web管理界面，在同一个操作平台上可对MCU、GK、终端、网关等多种设备进行添加、删除、编辑等操作。
SMC针对企业多个分支机构进行MCU、GK的分布式部署和集中管理，同时可将多台MCU组成资源池进行智能调度和管理，对外提供虚拟资源，用户无需关心会议调度到哪台MCU上。SMC的功能以组织结构为主线，每个组织结构内提供完整的业务功能，包括用户权限、MCU、会场、会议模板、会议调度、会控、统计和报表，可作为虚拟的一套业务系统使用。SMC提供C/S架构会议控制功能和B/S架构会议控制功能。
5.2 呼叫控制功能
呼叫控制单元同时支持H.323和SIP注册，支持H.323标准的H.460公私网穿越以及SIP标准下的ICE/STUN公私网穿越协议，多种部署方式组网灵活，可满足客户不同组网场景下的视频沟通需求。呼叫控制单元详细提供以下能力：
节点注册控制、呼叫控制、带宽控制、路由控制、区域控制;H.235/TLS/SRTP加密;主叫呼集，由终端直接发起多点会议;SIP Trunk和H.323邻域，支持对接VoLTE、IMS、异构视讯系统，支持IP呼叫寻址、URI呼叫寻址、E.164号码寻址，支持号码变换;状态显示、呼叫管理、系统日志和音视频业务诊断。
5.3 媒体编解码与交换功能
华为CloudMCU是可灵活分配端口、平滑扩容的全适配MCU，具备业界领先的1080P60全编全解超强处理能力，天然融合视频、音频、辅流、数据，提供无缝的沟通协作能力。支持资源池管理、资源池内MCU间互为备份、资源池间互为备份，保障高质量会议效果。
CloudMCU支持H.264 SVC 720P30多流会议，节省MCU资源、提升终端接入量、利旧AVC终端，同时为SVC终端提供自主选择视频画面布局、放大缩小任意画面的能力。数据会议最高支持4K30分辨率。CloudMCU配套华为SMC，提供最大6级级联、多通道级联、便于组网和网络扩建。设备稳定可靠，支持7x24小时连续正常工作，支持SEC超强抗丢包技术，网络30%丢包下仍可保证音视频会议正常进行。
5.4 音视频录制功能
录播服务器可提供1080P60高清录制、直播、点播、移动观看等功能，可对接NAS存储扩展磁盘空间，为视讯会议提供简单易用、稳定可靠的全高清录播服务。支持多点视频会议的单流、双流录制。免安装插件，可随时使用笔记本电脑、智能手机浏览器观看点播和直播。
6. 结束语
综上所述，基于云平台的高清视频会议系统能够解决企业对不同层级视频会议的需求，实现与各级单位的互联互通，满足高清视频会议效果。利用云计算平台新建MCU资源池，进一步减少了硬件资源投入，同时保障了系统可用性，实现系统高效平稳运行。
参考文献：
[1]黎亮.高清视频会议系统的关键技术[J].电子技术与软件工程，2019，（02）.
[2]李峰.视频会议系统关键技术及应用研讨[J].中国新通信.2020，22（17）.
[3]罗进.多功能视频会议系统设计与实现[D].西安电子科技大学，2019.
【关键词】高清视频会议;系统设计;技术方案
中图分类号：TN929 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.16.016
1. 高清视频会议概述
高清视频会议是区别于传统现场会议的一种利用多媒体技术呈现的会议方式。是将位于两个或者多个不同区域的人们，通过现有的网络和通信设备，利用音视频处理技术，将视频质量提升至720P甚至1080P，达到高清视频效果，可以让参会者听到其他会场的音视频、实时的更加清楚地看到参会人员的形象、动作和表情。会议期间，还可以进行文档分享、视频共享等内容，让所有的人员如同参加现场会一般，进一步延伸了会议范围，更好的提升了工作会议效率及效果。
2. 基于云平台的高清视频会议系统设计原则
2.1 利旧兼容原有会议设备
音视频通信设备端到端符合H.323和SIP标准框架协议;采用业界标准的视音频编解码协议;采用开放式标准设计，兼容标准的视讯系统和设备，可与其他主流厂家标准系统有效互通，可有效集成已有视讯平台、终端等通信设施，形成统一的协同方案。
2.2 分级分权管理
符合云视频系统发展趋势，采用当前成熟的产品技术;所有的系统支持人工智能、远程协作等技术，确保今后相当长的时间内技术上不落伍。
2.3 简单易用
系统的设备界面简洁、易上手;全平台采用统一的号码规划，任意呼叫均只需拨号对应设备，无需呼叫设备地址。
2.4 开放集成
提供标准API、SDK等二次开发接口供现有税务系统调用，并提供定制化集成软件包将视频和直播能力嵌入到税务应用中，满足税务系统新应用和新服务。
2.5 安全可靠
系统具有高度的安全性、不易感染软件病毒;系统需要满足不低于7×24小时无人职守方式稳定的工作。
3. 基于云平台的高清视频会议系统组成架构
3.1 终端接入层
云视频会议系统支持多类型终端、系统接入，含会议会商、数据协作终端、会议大屏、桌面终端、PC客户端、4G/5G移动终端、手机、电话等标准终端，可根据实际情况按需部署。
高清视频会议终端通过标准协议，含SIP协议、H.323协议、GB/T28181协议，可以接入到客户办公系统，不需要部署协议网关;少数集群终端，单兵设备，需要通过移动网接入网关，将终端协议转换为标准SIP协议接入调度平台。所有终端媒体均采用RTP协议，视频采用H.264或H.265编解码，语音采用G.711/G.722/Opus/AAC-LD/G729/iLBC等编解码。标准终端支持直接被云视频系统呼叫，不需要经过协议网关设备。
3.2 网络传输层
云视频会议系统支持IPv4和IPv6双栈，具备跨网络部署能力，可以按需部署在涉密网、商密网、非密网一个或多个上。移动协同办公场景，终端通过互联网，在非密网落地，并与商密網互通。
3.3 平台支撑层
平台支撑层是整个系统的核心，包含硬件和软件两层。硬件基础设施主要包含计算资源、存储资源、网络资源、编解码资源、安全设备。软件模块包含业务管理单元、注册与呼叫控制单元、MCU、视频融合网关、电视墙等，对上层业务系统开放API接口。平台层主要处理SIP、H.323、GB/T 28181协议簇以及RTP媒体。其中，平台层功能包含：①业务控制，各类终端设备，各区域、单位系统接入控制，以及可视指挥调度业务控制（画面观看选择，选择、添加视频源等）。②路由寻址，通过号码、地址路由，实现业务寻址与分发，支持信令与媒体路径分离。③媒体处理，将接入视频统一解码、编码，并合成画面推送至显示设备，支持多种异构终端以不同编解码、不同速率接入，且相互不影响。
同时，为考虑跨网络接入，平台层提供以下灵活接入能力：
多网络同时接入：移动终端可能会使用运营商网络，因此平台支持同时对接运营商网络，提升移动终端接入媒体质量。
跨网段互通。调度平台支持同时对接不同网段，在不影响已有组网、不打通网络路由的情况下实现3～7层地址转换，低成本、有效解决跨网段互通问题，比如指挥网-电子政务外网，指挥网-互联网视频互通。
NAT、防火墙穿越。实时通信网络中，如存在NAT、防火墙，媒体流都会受影响导致无法通信，业务接入单元可以有效解决该类穿越问题。视频监控汇聚。支持各类监控资源汇聚在平台并本地存储一段时间，支持视频监控点位管理。
视频监控-视频会议融合。支持将视频监控/单兵设备通过GB/T28181接入到视频会议中，将监控画面/单兵画面推送到全部入会视频会议会场，对于单兵终端，支持通过GB/T28181实现音频对话。
3.4 业务应用层
应用层提供丰富的API接口，供上层业务系统调用;可为客户提供完整的开发支撑流程，以支撑端到端的通信能力集成工作，最终打造满足客户诉求的业务系统。
4. 基于云平台高清视频会议系统部署
4.1 云视频会议智能协作服务
视频会议管理平台，在云平台部署会议管理平台、云视频会议服务系统。支持两地异地容灾，在不同物理地域各部署一套系统，当其中一个地域系统出现异常时，例如自然灾害引起整系统无法使用时，另一个地域的全套系统可以接管所有业务。 4.2 生态业务应用
具备视频输出、业务嵌入和定制开发等能力，可提供标准API、SDK等二次开发接口供现有业务系统调用，并提供定制化集成软件包将视频和直播能力嵌入到业务应用中，满足业务系统新应用和新服务。
4.3 流媒体服务
录播服务器通过RTSP到媒体服务器，通过对接流媒体服务器实现直播。
4.4 云视频会议系统统一管理服务
通过视频统一管理服务，可以将部分分会场和客户现有会议室监控摄像头图像作为视频会议室画面入会，通过一个会控界面管理视频会议和视频监控系统。
5. 整体系统平台功能
5.1 统一管理功能
SMC是华为的新一代视频业务管理系统，主要面向大中型企业的视频通信业务，提供统一管理、集中控制的解决方案。通过SMC提供的成熟的视频通信业务管理环境，企业IT决策者、系统管理员、用户都能进行高效的协作和通信，提高企业内部沟通和决策的效率，有效降低企業运作成本。SMC提供操作方便的web管理界面，在同一个操作平台上可对MCU、GK、终端、网关等多种设备进行添加、删除、编辑等操作。
SMC针对企业多个分支机构进行MCU、GK的分布式部署和集中管理，同时可将多台MCU组成资源池进行智能调度和管理，对外提供虚拟资源，用户无需关心会议调度到哪台MCU上。SMC的功能以组织结构为主线，每个组织结构内提供完整的业务功能，包括用户权限、MCU、会场、会议模板、会议调度、会控、统计和报表，可作为虚拟的一套业务系统使用。SMC提供C/S架构会议控制功能和B/S架构会议控制功能。
5.2 呼叫控制功能
呼叫控制单元同时支持H.323和SIP注册，支持H.323标准的H.460公私网穿越以及SIP标准下的ICE/STUN公私网穿越协议，多种部署方式组网灵活，可满足客户不同组网场景下的视频沟通需求。呼叫控制单元详细提供以下能力：
节点注册控制、呼叫控制、带宽控制、路由控制、区域控制;H.235/TLS/SRTP加密;主叫呼集，由终端直接发起多点会议;SIP Trunk和H.323邻域，支持对接VoLTE、IMS、异构视讯系统，支持IP呼叫寻址、URI呼叫寻址、E.164号码寻址，支持号码变换;状态显示、呼叫管理、系统日志和音视频业务诊断。
5.3 媒体编解码与交换功能
华为CloudMCU是可灵活分配端口、平滑扩容的全适配MCU，具备业界领先的1080P60全编全解超强处理能力，天然融合视频、音频、辅流、数据，提供无缝的沟通协作能力。支持资源池管理、资源池内MCU间互为备份、资源池间互为备份，保障高质量会议效果。
CloudMCU支持H.264 SVC 720P30多流会议，节省MCU资源、提升终端接入量、利旧AVC终端，同时为SVC终端提供自主选择视频画面布局、放大缩小任意画面的能力。数据会议最高支持4K30分辨率。CloudMCU配套华为SMC，提供最大6级级联、多通道级联、便于组网和网络扩建。设备稳定可靠，支持7x24小时连续正常工作，支持SEC超强抗丢包技术，网络30%丢包下仍可保证音视频会议正常进行。
5.4 音视频录制功能
录播服务器可提供1080P60高清录制、直播、点播、移动观看等功能，可对接NAS存储扩展磁盘空间，为视讯会议提供简单易用、稳定可靠的全高清录播服务。支持多点视频会议的单流、双流录制。免安装插件，可随时使用笔记本电脑、智能手机浏览器观看点播和直播。
6. 结束语
综上所述，基于云平台的高清视频会议系统能够解决企业对不同层级视频会议的需求，实现与各级单位的互联互通，满足高清视频会议效果。利用云计算平台新建MCU资源池，进一步减少了硬件资源投入，同时保障了系统可用性，实现系统高效平稳运行。
参考文献：
[1]黎亮.高清视频会议系统的关键技术[J].电子技术与软件工程，2019，（02）.
[2]李峰.视频会议系统关键技术及应用研讨[J].中国新通信.2020，22（17）.
[3]罗进.多功能视频会议系统设计与实现[D].西安电子科技大学，2019.