概述
随着全球步入信息化时代,人们对了解事物、交换信息的要求已经从纸、笔、书本、话音等发展到通过声光电信号等各种方式更准确、更快捷、更丰富地表达出来。在需求的推动下,多媒体计算机技术与通信技术相结合,逐渐发展成为一种新的边缘技术——多媒体通信技术。个人计算机的普及、微电子技术和多媒体技术的飞速发展、综合业务数字网的建立及宽带综合业务数字网的研究进展,都有力地推动了多媒体通信的发展。如果说19世纪是电报的时代,20世纪是电话的时代,那么,即将到来的21世纪将是多媒体通信的时代。
随着数字信号处理、压缩编码技术和数据传输新技术的不断涌现,新产品层出不穷,同时出现了许多新的多媒体通信方式。视听多媒体通信业务主要包括以下几种类型:
·多媒体会话型业务,如会议电视、可视电话、远程会议、远程医疗等;
·多媒体检索型业务,如多媒体数据库查询;
·多媒体分配型业务,如音频视频广播等;
·多媒体电子信函型业务。
其中,作为多媒体会话型通信业务的一种典型,会议电视业务已在社会性的信息交流中发挥了巨大的沟通作用。会议电视通过通信网络把两个或多个地点的多媒体会议终端连接起来,在其间传送各种图像、话音和数据信号,使出席会议者有亲临现场的感觉。除了用于多点多媒体会议之外,会议电视系统还应用于远程会议、远程医疗等需要传送实时音频、视频和数据的业务。
近几年来兴起的会议电视系统(Videoconferencing System)是一种以视频为主的交互式多媒体通信,它利用现有的图像通信技术,计算机通信技术以及微电子技术,进行本地区或远程地区之间的点对点或多点之间的双向视频,双工音频,以及数据等交互式信息实时通信。会议电视的目的是把相隔多个地点的会议室电视设备连接在一起,使各方与会人员有如身临现场一起开会,进行面对面对话的感觉,因此广泛地应用于各类行政会议,科技会议,远程教学以及商务谈判等会议中。会议电视系统具有真实、高效、实时的特点,是一种简便而有效的用于管理、指挥以及协同决策的技术手段,在国内也已开始广泛采用。
会议电视能为用户提供直接、全面的沟通交流,并能节约时间、降低成本、提高生产率,因此巨大的市场需求推动了会议电视技术的发展。国内外很多科研机构和厂商都进行了多媒体多点会议通信系统的研究,并推出了各自的会议电视系统。在研究各会议电视系统的基础上,国际电信联盟(ITU-T)形成了视听多媒体通信系统国际标准的H.200系列建议,使不同厂商的多媒体通信产品能够互通,推动了多媒体通信技术标准化的进程。
随着我国改革开放的不断深入,市场经济的逐步形成,各行业都面临着日益严峻的市场竞争的挑战。如何依靠各种先进的技术手段,尤其是信息技术的最新成果,来加强管理,提高生产率,降低成本,是摆在每个企业领导面前的当务之急。根据用户的需求我们设计了本会议电视系统方案建议书,本方案实施后,贵单位就可以:
通过高质量的电视会议,使在地理上分散的部门可以更迅速的处理问题,不但省时、省钱、而且把传统会议面对面交流的自然感觉带给了与会人员,能迅速、准确的把握决策机会,使更多的人加入到重要决策之中,并形成一个更加开放、更加协作的工作环境。
通过会议电视系统广播式的工作模式,可以方便地、经常地组织远程培训和远程教育,更快提高各部门的业务工作水平。
提供会议电视系统,领导可以随时就某些突发事件对各地的下级部门下达指示;在重点地区设置会议电视系统,可以真正成为领导的千里眼、顺风耳,便于领导及时了解情况,进行准确的判断,迅速采取有力的措施。
会议电视系统可以满足用户一般会议电视的要求,同时可提供数据通信的加密接口。具有功能多、通信可靠、保密传输、价位低的特点。通过选用通信加密机可以为会议电视及数据通信提供保密通信方式,以保证公司机密不泄漏。
相关技术介绍
第一代会议电视产品 - 工控机平台产品
会议电视产品出现于本世纪70年代末,但实际意义上的应用开始于80年代中期。从80年代中期至90年代初,主流会议电视产品结构均具有共同的特点,统称为第一代会议电视产品。
第一代会议电视产品为工控机平台产品,具有以下特点:
1、产品结构为工控机底板上插各种功能卡,结构复杂。稳定性差。
2、处理能力弱,只能在2M速率实现较好的图像传输质量。在低速线路上,图像质量差。
3、价格昂贵。
4、只能在高速带宽上使用,运营成本高
5、硬件故障率较高。
6、维护复杂,需专业维护人员。
第一代会议电视产品主要用户为政府部门,用户面狭窄。受当时各方面技术限制,第一带会议电视产品性能各方面均具有很大的局限性。在视频编码方面只支持H.261算法,图像质量随带宽减少下降非常快。
第一代产品于90年代初期即走向没落,受到第二代产品-PC插卡产品强烈冲击。
第二代会议电视产品 - PC平台插卡产品
由于第一代产品的限制,会议电视市场的发展受到阻碍。一些公司开始寻找其它解决方法,以降低产品成本,简化产品结构,降低运营成本,开拓会议电视市场。得益于90年代初PC机的高速发展,PC插卡产品迅速出现,成为降低会议电视成本的一条捷径,并最终形成第二代产品。
第二代产品具有以下特点:
1、PC插卡结构。板卡从第一代产品的10块左右减至3至4块。硬件故障率低于第一代产品。
2、应用程序建立在Windows平台上,软件故障率高。包括软硬件故障的总体故障率高于第一代产品。
3、成本降。价格低于第一代产品。
4、在低速带宽上图像质量优于第一代产品。
5、维护极其复杂。维护人员需具备专业的计算机和通信知识。
6、设备工作状态极不稳定,且一旦出现故障,处理方法复杂。经常需要重新安装软件,甚至重新安装Windows操作系统。
第二代会议电视产品出现于90年代初,在94、95年达到顶峰,于97年以后迅速走向没落,逐渐退出会议电视市场。
从某种意义上讲,第二代产品是一种过渡型产品。第二代产品尽管对第一代产品形成强烈冲击,但由于本身结构上固有的弱点,并没有彻底取代第 一代产品,从而在90年代初、中期形成两代产品共存,第二代产品略占优势的态势。
第三代会议电视产品 - 高度集成专业化产品
第二代产品在价格上低于第一代产品,在低速带宽上图像质量优于第一代产品。但仍然具有工作不稳定,故障率高,操作复杂的弱点。且图像质量尽管有所提高,仍不能满足需求。在90年代中期,对新一代产品的需求越来越强烈,第三代高度集成专业化产品应运而生。
第三代会议电视产品为高度集成专业化产品,具有以下特点:
1、高度集成化,非PC结构。
2、高度稳定,7X24小时持续工作设计。
3、设计结构先进,芯片运算能力强,功能强大,支持H.263最新国际算法。
4、声音、图像质量好。在低速带宽上实现高质量图像、声音传输。
5、同时集成多种网络接口,且支持实时网络接口转换。
6、无操作系统,软件直接驱动芯片级操作。
7、具有自适应功能,完全智能化。
8、易于操作。不需任何专业知识。
9、维护简单。
H.323标准介绍
H.323标准涵盖了音频、视频及数据在以IP包为基础的网络——LAN、INTRANET、EXTRANET和INTERNET上的通讯,建立H.323标准是为了允许不同厂商的多媒体产品和应用能够互操作。兼容性是消费、商业、娱乐及专业市场上厂家和最终用户最为关心的问题。
国际电信联盟(ITU)为局域网(LAN)及其它形式的通信设施上的多媒体通信建立标准。今天,包括ETHERNET、FAST ETHERNET、TOKEN RING及ATM在内的企业网都能够通过各种私有的和公共的广域网(WAN)——ISDN、V35、E1/T1、FRAMERELAY、ATM等连接起来,对于范围广泛的基于IP网络的多媒体通信应用来说,H.323标准是非常重要的构件。另外,该标准也允许通过ISDN和POTS与PPP的网络直接相连。
1996年,ITU批准了H.323规范。该标准范围广宽,涵盖了各种独立设备。个人计算机技术以及点对点和多点视频会议。标准解决了点对点及多点视频会议中诸如呼叫与会话控制,多媒体与带宽管理等许多问题。
H.323只是ITU制定的使视频会议能够在各种网络上进行的一系列通信标准的一部分,这一标准系列称之为H.32X,包括H.320和H.324,分别解决在ISDN和POTS(普通电话网)上的通信问题。
H.323的应用
桌面及会议室视频输入
IP电话和可视电话
CTI(电脑话务集成)
协同计算
INTRANET和INTERNET商务会议
远程教学
支持和服务应用
网上交互式购物
网上银行
视频会议服务和计费应用
远程医疗
保安系统
音频/视频电子邮件
音频/视频广播
视频点播
远程监控
系统方案设计
设计目标
根据管理部门建立远程视频会议系统的设想和要求,确定以下的系统建设总体目标:
坚持高起点,面向21世纪,保证系统的先进性和在国内同行中的领先地位。
贯彻“实用、稳定、先进”的方针,以实际应用需求为设计依据,以会议中心发展规划为导向,确保系统高度集成、总体优化、安全可靠、稳步推进。系统充分考虑功能扩容性和技术升级性,适应当代信息技术迅猛发展的要求,以求得最佳的性能价格比。
设计原则
可行性和可能性
系统要求保证技术上的可行性和资金上的经济性。
实用性和经济性
系统建设应始终贯彻面向应用,注重实效的方针,坚持实用、经济的原则,尽可能做到边建设、边应用、边收效、边发展。
先进性和成熟性
系统设计既要采用先进的概念、技术和方法,又要注意结构、设备、工具的相对成熟。不但能反映当今的先进水平,而且具有发展潜力,能保证在未来若干年内占主导地位,并能顺利地过渡到下一代技术。
开放性和标准性
为了满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力、系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求,必须追求系统的开放性。所谓“开放性”,即是所采用的标准和规范是厂商中立或者说是与厂商无关的。具体地说,就是在遵循统一的国际标准或工业标准的前提下,允许用不同厂商的产品来相互替换,这种替换包括整个系统及其各个组成部件。
可靠性和稳定性
在考虑技术先进性和开放性的同时,还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手,确保系统运行的可靠性和稳定性,达到最大的平均无故障时间。
安全性和保密性
在系统设计中,既考虑信息资源的充分共享,更要注意信息的保护和隔离,因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境,采取不同的措施,包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。
可扩展性和易维护性
为了适应系统变化的要求,必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资,实现系统的灵活扩展和有效维护。
会场布置建议
要使会议电视系统达到更好的效果,会议室的合理设计是非常重要的一个环节。
会议室的总体要求
会议室的合理设计是决定图像质量的重要因素之一。完整的视频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,更重要的是逼真地反映现场(会场)的人物和景物等,使与会者有一种临场感,以达到视觉与语言交流的良好效果,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。
会议室的类型、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机必要的取景距离),按每人2平方米的占用空间来考虑,甚至可放宽到每人占用2.5平方米的空间来考虑。天花板的高度应大于3米。
3、会议室的环境
会议室内的温度、湿度应适宜、通常考虑为18-22摄氏度的温度,60%-80%湿度较合理。为保证室内空气新鲜,每人每时换气量不小于18立方米。会议室的环境噪声级要求为40dB(A),以形成良好的开会环境。若室内噪声大,如空调机的噪声大,就会大大影响音频系统的性能,其它会场就很难听清该会场的发言,甚至在多点会议采用“语音控制模式”,MCU将持续切换到该会场。
会议室的布局与照度
1、会议室的布局
影响画面质量的另一因素是会场四周的景物和颜色,以及桌椅的色调。一般忌用“白色”、“黑色”之类的色调,这两种颜色对人体将产生“反光”及“夺光”的不良效应。所以无论墙壁四周、桌椅均采用浅色色调较为适宜,如墙壁四周米黄色,浅绿,桌椅浅咖啡色等,南方宜用冷色,北方宜用暖色。
对摄像背景(被摄人物背后的墙)不宜挂有山水画等景物,否则将增加摄像对象的信息量,不利于图像质量的提高。
从观看效果来看,监视器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,人与监视器的距离大约为屏幕的6倍高度。对小型会议室(约10人)只需采用29’’至34’’的监视器即可,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60’’至100’’之间酌情选择,以100’’为例,其尺寸为:宽2150毫米、高2880毫米、深200毫米,最好置于会议室最前面正对人的地方。
2、会议室照度
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)或三基色类(约3200K)偏高,如室内有这两种光源(自然及人工光源),就会产生有蓝色投影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“三色基灯”(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(眼部鼻子和颌下阴影)三基色灯应放置适当的位置,对于监视器及投影电视机,他们周围的照度不能高于80LUX,否则将影响观看效果。
会议室声学要求
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,进出门应考虑隔间隔装置。
会议室供电系统
为了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用电;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的设备的供电。
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欧姆;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欧姆。
必需强调的是采用联合接地方式,保护地线必须采用三相五线制中的第五根线,与交流电阻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。
大屏幕投影系统的设计
大屏幕投影系统方案推荐选用BARCO公司最新推出的BARCO GRAPHICS 6300超高亮度液晶光阀光炮,以背投方式投射一张120” DNP Fresnel背投屏幕,得到超高亮度、高清晰度、真彩大画面的投影效果。
BG6300光炮采用改进型的高效光学系统,将超高亮度和超高分辨率完美地结合起来,其亮度输出高达2200ANSI流明,能够显示分辨率高达1280×1024的各种信号,包括从普通VHS视频信号到分辨率高达1280×1024pixels的电子工作站信号。其中BARCO享有专利的象素图像处理系统(PMP系统)利用先进的数字信息处理算法使计算机信号源画面质量高,字迹清晰圆润,具有普通液晶光阀投影机无法比拟的计算机画面质量;而内置巴可公司独有的属世界最先进技术的TCR (TRUE COLOR REPRODUTION)真彩再现系统专利技术配件,更加锐化的画面输出。完美的色彩跟踪、先进的处理算法、校正和其它大量处理工具能大大改善高分辨率图形及视频图像的尖锐程度及细节,其结果是使输出的图形及视频图形更加逼真;同时提供动态色深调节技术,可实时地对输入信号源的每一个象素进行分析、分级和色彩对比度控制来进行,从而进一步优化了图像质量,实现高质量的画面输出;先进的数字降噪系统,能降低视频画面信号的噪声,并在不产生运动伪像的情况下提高图形图像的稳定度。TCR真彩再现技术可弥补常规LCD投影机视频图像质量不及传统CRT 投影机的弱点,使其产生的图像质量达到CRT投影机产生的投影效果,使投影图像色彩逼真、整屏亮度均匀、画面稳定。BG6300超高亮度光阀光炮配合日本DNP Fresnel宽视角(可视角达180度)高增益(增益3.5Gain)背投硬幕构成大屏幕投影系统,展现出极具震撼力的投影画面:图像鲜丽无比,字迹清晰圆润;120”幕尺寸为2.438M宽X1.829M高。演示区内任何位置的观众都能得到无比真实的视觉感受,极其适合于高档次演示环境。
本方案投影系统的高亮度输出,即使在明亮环境光下仍使画质得到充分展现,特别适合于各种展览演示场合。