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1、UVC统一视讯平台的实现与应用1. 需求分析1.1 背景分析随着IP网络和视频技术的飞速发展，视频通信在如今的医疗、教育、政府、交通等各个方面得到了广泛的应用，应用方式也随着一开始的视频监控、视频会议等单一应用向着视频监控、视频会议、语音通信综合应用的多元化方向发展。传统的会议系统建设中，其组网依赖于专业的视频会议设备(如MCU、会议终端等)，设备间的通信要求遵循严格的协议体系(如H.323/SIP等);而视频监控系统则更多侧重于单向视频传输，多路集中显示，设备远程控制，通常由前端编码设备、管理控制平台和集中解码设备组成。因此，对于需要同时部署视频会议和视频监控两种应用的用户来说，往往要建设两
2、套网络，一套采用MCU和会议终端来构成视频会议网络，一套采用视频编、解码器和管理控制平台构成视频监控网络。这样就带来三个主要问题：1)造成投资的浪费；2)增加了维护的复杂性；3)资源无法有效共享。而实际上，视频会议和视频监控这两个系统本身有一些共性，如：1)两者均采用相同的视频编解码技术；2)均由中心服务器实现视频码流的交换与分发。同时，视频会议和视频监控经常需要融合应用，用户往往需要同时调用视频会议和视频监控两类视频信号进行分析处理。所以，从用于应用需求分析，通常情况下视频会议和视频监控两个应用可独立运行，而特殊情况下，也需要两种应用的融合。当然，上述应用的最优方案是两种业务应用在一个统一的
3、服务平台上实现。1.2 建设目标在用户需求的基础上，通过一个平台实现视频监控、视频会议、语音通信等多种业务，无需独立建设，分散管理各个系统，管理人员可集中进行监控系统与视频会议系统语音同通信系统的所有资源调度，配置管理。通过一体化平台，实现视频监控联网、日常视频会议、人员培训、协调办公、电话系统等多种业务功能。需实现以下目标：1.2.1 统一的可视化管理系统通过统一部署调度视频监控系统和视频会议系统的所有资源，无需管理员单独分别管理各个系统，集中管理，便捷快速。系统可实现已建的视频监控系统的数字化接入，达到视频资源的共享，支持在视频会议召开的同时将任何一个或多个监控画面及声音传送到视频会议的与
4、会会场，做到音视频数字化转换的融合，实现视频会议与视频监控的无缝对接，统一管理、统一调度，节省用户投资。1.2.2 便捷的部门沟通和互动实现各级部门之间召开不同规模的视频会议，系统中的视频会议功能，可在低带宽网络条件下提供动态、实时、清晰流畅的高品质画面以及高保真的声音和数据功能，提供高品质的视频通信应用。系统的1080P高速动态图像功能和自动唇音同步功能，可提供良好的沟通性能，为用户提供一种便捷式的面对面的沟通方式。1.2.3 实时的现场分析与决策系统的一体化功能，可实现在视频会议中调取监控图像进行查看，并由主席广播转发至各与会会场。通过系统中的视频监控功能，可全方位监看监控现场的实时情况，
5、各与会会场可就现场情况进行及时分析，并通过会议沟通进行多方决策，达到对事件的快速高效处理。1.2.4 完备的事后讨论和总结系统中的视频录播服务器可以对视频会议和视频监控图像同时进行录像，并进行文件备份。视频会议中支持双流会议功能，可通过系统的双流会议实现文件的共享功能，从而实现远程培训和远程支持等业务应用。同时，可通过视频视频录播服务器对全过程进行录像备份，日后可通过录像文件的回放进行学习，或对事件进行分析、讨论及总结。1.3 平台设计的先进性特征 会议、监控、语音设备统一部署，统一管理； 灵活的终端模式、高清、融合； 终端支持平板遥控操作； 终端多业务整合，同一终端可同时参会并运行监控功能；
6、 系统采用H.264 High Profile编解码技术，支持高清视频的低带宽传输； AAC+语音编解码技术； 公网传输优化技术，抗丢包率达30%； 可接入H.323、SIP设备； 可接入标准H.323、SIP协议视频会议系统； 可接入GB/T 28181监控系统。1.2. 解决方案22.1 平台概述UVC统一视讯平台，基于“云”的技术架构和服务模式，可综合实现视频监控、视频会议、语音通信、融合通信等多种应用，管理人员可集中对平台内任意资源调度，配置管理。平台采用软交换技术、高清数字视频编解码技术、多媒体传输智能网络适应技术和数据协同处理技术，可在低带宽网络条件下提供动态、实时、清晰流畅高品质
7、画面、高保真的声音和数据功能，提供高品质的视频通信应用。平台支持H.265、H.264编解码；支持SIP、H.323、GB/T28181、ONVIF等多种协议；具有很强的兼容性，能够综合接入已有的国标监控系统、H.323视频会议系统、语音通信系统。平台基于IP网络，可应用于政企专网、企业公网、卫星网络与各类无线网络等通讯网络。支持分布式服务级联部署方案，解决多级大规模系统的稳定和高效组建。2.2 总体规划在中心机房部署综合媒体交换机，接入UVC统一视讯平台视频会议终端设备、监控设备、语音通信，通过综合视频交换机对接入设备进行统一管理和调度，进行媒体流和信令的转发，综合实现视频会议、视频监控、语
8、音通话等多种功能的实现；平台支持接入已建的H.323、SIP视频会议系统、已建的国标视频监控系统、已建的语音通信系统等，并对各个系统进行统一管理，实现各个系统之间的音视频有效互通；可通过接入UVC统一视讯平台扩展设备，实现一系列扩展功能，如多路视频解码上墙、报警联动、视频录像等。2.3 应用模式2.3.1 视频会议与监控融合模式平台支持在视频会议的召开同时可以将任何一个或多个监控画面及声音传送到视频会议的与会会场，做到音视频数字化转换的融合，实现视频会议与视频监控无缝连接。视频会议系统与视频监控系统的融合的关键点，是综合媒体交换机，将视频监控平台服务功能与视频会议MCU及GK功能整合，实现两种
9、业务的统一接入、统一管理，并将监控系统的媒体流转换成视频会议系统可识别的媒体格式；通过综合媒体交换机内置MCU功能召开单组或多组视频会议，实现多组会议同时观看多个不同的监控图像或同一个监控图像。2.3.2 视频会议模式平台支持独立的视频会议系统功能。可以召开全系统、全体人员参加的大型会议。如：某个区域的重大任务安排，召开工作会议或业务培训、工作部署等。视频会议系统支持双视频流功能，可以在会议的同时实现图文培训的功能。同时支持数据会议功能，使多方视频会议的同时可完成数据协作功能。2.3.3 视频监控模式平台可独立实现视频监控、电子地图、报警联动、监控录像等安防监控联网功能。3. 平台功能1233
10、.1 视频会议功能3.1.1 多点高清会议系统可以支持多到上百个终端的多点高清会议，系统在会议范围上不受任何限制,既可以支持本地局域网内的局部视频会议,又可以支持跨越异地不同局域网段的广域网上的大范围视频会议。3.1.2 同时支持多组会议在同一个服务器下,可以支持多组会议同时召开且会议和会议之间相互独立，会议信息全部经过加密处理，保证了企业用户召开视频会议的规模和安全性。3.1.3 视频广播功能主席可广播自己并可根据视频会议的需要选择任意的与会终端进行广播从而使所有会场都观看该会场的图像。3.1.4 支持多路混音在一组会议中可支持同时给予多达6个发言权从而为视频会议提供了良好的交互性。3.1.
11、5 支持多画面会议会议主席可使一台终端或所有终端同时显示多路视频图像，支持2、3、4、1+5、1+7、9、16画面显示方式，满足了多方讨论式会议交互性的需要。3.1.6 内置字幕功能内置滚动字幕功能，主席通过操作界面,可以输入字幕内容或选择文本文档,向各个会议终端广播滚动字幕，无需增加额外的字幕处理设备。3.1.7 支持会场轮巡功能被选中的多个会场按照设定好的时间间隔顺序的图像传给其他与会者.从而让主席能实时的了解的其他会场的情况。3.1.8 支持多屏输出功能终端支持多屏输出显示，操作界面、视频、数据可分别单独显示。3.1.9 支持数据会议的功能系统支持数据会议功能模块。支持应用程序共享和电子
12、白板等功能。3.1.10 支持双流功能终端支持双流发送和接收，最高支持1080P+16001200分辨率的双流处理，实现会议过程中PC内容的有效分享。3.1.11 平板控制功能为方便主席端操作，平台可提供平板控制器对主席终端进行远端控制，实现主席端可视对讲、视频监控、多方会议等功能，使开会像打电话一样方便，用户操作灵活便捷。3.2 视频监控功能视频监控服务支持多种监控模式：点对点监控：某监控终端可以监视监控前端的图像。点对多点监控：某监控调度终端或视频浏览终端可以同时监视一至十六路监控前端，同样带宽条件下可以实现同时对更多点的监控。支持多分屏、画中画显示。3.2.1 实时监控最大支持同屏16画
13、面显示，并有等分模式，1N不等分模式，单画面，全屏显示等多种显示模式。3.2.2 画面信息叠加在显示图像上叠加时间和任意地点名。显示图像当前网络状态、图像编码信息、帧率、等实时信息叠加显示。3.2.3 摄像机云镜控制支持多种国际国内常用摄像机、云台和矩阵的PTZ控制、预置位调用、轨迹巡航等控制协议。3.2.4 画面轮巡轮巡当前显示的所有前端视频，按摄像机分组轮巡前端视频，全部摄像机及分组轮巡。可设置视频轮巡时间间隔。3.2.5 本地录像按当前视频显示分辨率录像，可设定录像保存路径，系统自动命名录像文件。3.2.6 云台控制优先级管理用户权限区分0-99级，高权限用户优先获得控制权，可夺取低权限
14、用户控制权。3.2.7 外接键盘控制和鼠标图控支持监控终端外接485三维摄像机摇杆键盘和和矩阵键盘远程操作，也支持鼠标图控摄像机的转动。3.2.8 视频中断自动恢复实时网络诊断，视频中断后，网络一旦联通，自动重连恢复显示。3.2.9 与监控前端语音对讲可对监控前端进行喊话，或语音双向对讲。3.3 统一管理综合媒体交换机集中完成会议和监控前端的统一管理，包括：用户身份认证；终端地址解析；业务功能逻辑调度控制；用户级别和权限设置管理；终端参数配置，如：配置终端类型、级别权限、编解码地址、组播地址以及视频切换器的类型等；对各个终端的工作状态进行实时监控；自动切换单播和组播；高清电视墙解码器接入控制；
15、视频录播服务器接入控制；利用树形列表将监控前端和终端进行逻辑分组；3.4 视频集中显示通过配备高清电视墙解码器，对网络视频数据进行多路解码后，可以实现将多路监控图像高清信号输出。高清电视墙解码器可支持多种视频解码，支持堆叠使用，能够有效满足多路监控图像集中高清输出到指定大型显示设备的应用需求。该设备还可以实现对监控前端设备的远程控制以及轮巡等功能。当需要通过大型显示设备来查看浏览的监控点较多时，可以根据需求设置各种图像显示轮询方案，保证监控点的实时显示，便于系统管理员统一管理和视频调度。3.5 集中录像可对大规模监控前端进行集中录像，并提供录像回放功能，可对会议录像和监控录像进行远程点播和下载。 支持多种监控录像方式支持对监控前端的手动录像、定时录像、联动报警触发录像。 多种查询方式根据终端名称、录像时间、录像地点、录像事件特征，随时查询检索视频文件，远程播放所需录像。 录像文件的管理支持外接磁盘阵列，通过录像控制台软件可按照设定条件对录像文件进行备份、恢复、删除等操作，支持自动覆盖旧的录像文件。 联动报警触发录像支持联动报警触发录像。当发生报警触发事件时，视频录播服务器自动开始录制相应的报警点图像
