需求分析
視頻會議作為網絡時代出現的新型會議方式,它的數據和圖像傳送功能是傳統會議不可取代的。隨著稅務系統對工作效率和工作質量的要求不斷提高,視頻會議系統建設已成為稅務系統現代化辦公建設的重要組成部分。隨著全國稅務系統網絡擴容建設的進行,廣域網絡帶寬已可以滿足稅務系統對視頻會議、遠程教育、遠程醫療等多媒體業務擴展的要求。因此,在稅務系統專網上構建覆蓋全國稅務系統的高質量、高清晰度的視頻會議系統已成為當務之急。視頻會議系統的建設將促進稅務系統之間的交流、大大提高稅務系統工作效率、節約經費,具有良好的社會效益和經濟效益。
稅務系統視頻會議總的業務需求為:建設一個全國統一規劃的視頻會議系統。其中建立總局一級會議管理中心、省級國稅局二級會議管理中心、總局一級中心會場、省級二級中心會場、地市級三級分會場。
稅務視頻會議系統實現中心會場之間、各個分會場與中心會場之間、以及各個分會場之間的音視頻和數據的實時交互,并可方便地進行數據處理。中心會場和各個分會場視頻終端配置IP地址。組織會議可由MCU向每個終端發起邀請,也可由每個終端向MCU進行申請。視頻會議支持多個會場以不同的速率加入到同一個會議中召開混速會議。
現有稅務系統的網絡是基于IP平臺搭建的,因此視頻會議系統將采用基于IP的H.323標準的電視會議技術作為視頻會議系統的協議平臺。
設計思路
根據對稅務視頻會議系統的需求分析,并結合中興通訊以往類似工程的豐富設計經驗,在滿足客戶使用要求的前提下,稅務視頻會議系統設計建議應遵循以下設計思路:
先進性原則
視頻編碼技術采用當前先進的能適用于多種帶寬條件下的不同視頻壓縮算法H.261、H.263、H.264,實現高清晰度畫質、高保真音質,同時延時可控制在300ms以內,充分保證視頻會議的高質量。視頻通訊協議采用先進的H.323協議平臺,這樣既滿足廣域網的帶寬要求,又滿足在網上開展視頻業務的需求。
兼容性原則
采用標準的H.261、H.263、H.264等壓縮編碼標準和H.320/H.323全兼容體系結構,能夠很好地與其他視頻系統互通互控。
可擴展性原則
本方案除了充分保證傳統視頻會議的高質量、高可靠性之外,還力求大大拓展視頻會議的應用范圍和應用內容,充分體現了網絡化視頻應用的潮流和方向。本方案除了要實現視頻會議功能還應實現包括監控圖像傳送、遠程教育、數字錄像、視頻點播、可視通話等多種功能。
高可靠性原則
本方案要求視頻會議系統可長期不間斷運行。會議終端和MCU之間還具有自動恢復建鏈功能。會議中如果因為線路問題造成瞬斷,可以在極短時間內恢復,不影響會議的正常召開。會議終端和MCU同時還具有自適應能力。當網絡出現擁塞時,終端會議優先保證音頻流的發送,從而保證會議的不間斷性。
可管理性原則
系統要有圖形化界面的視頻會議管理系統,可直觀方便地對系統實現全程網管,大大減輕維護難度。系統提供日志,記錄運行過程中出現的異常信息。管理員和工程人員可以通過查詢運行日志隨時了解設備運行狀況。此外,網管還具有告警管理功能,設備運行過程中出現的告警即時反映在網管客戶端界面通知客戶,同時還將告警信息記錄入告警日志數據庫中,以備客戶查詢。支持中文界面。
高安全性原則
視頻終端要支持對系統設置、Web管理等進行密碼認證的訪問控制。通過這種方式加強了系統的安全性,有效地阻止了對視頻終端設備的非法訪問和操作。系統應采用多級密碼管理機制,使整個系統處于多重安全保護之下,有效的阻止各個方面的非法訪問和操作,使客戶更加安全使用視頻會議系統。
方案實現
國家稅務總局視頻會議系統由中興通訊承建,網絡結構采用IP廣域網設計,其視頻會議系統網絡結構建立在現有稅務專網的基礎上,分為總局、省級稅務局和地市級稅務局三級星型結構。系統結構如下圖所示:
稅務視頻會議系統中主要設備選型和配置包括:
多點控制單元MCU選用中興公司全兼容智能視訊服務器ZXMVC8900
視頻會議終端選用中興公司群組式視頻會議終端ZXMVC4050
視頻會議管理系統選用中興公司ZXMS80
產品映射
國家稅務總局視頻會議系統中主要設備包括中興通訊視頻會議系統ZXMVC4050群組式視頻會議終端以及位于網絡中心的全兼容智能視訊服務器ZXMVC8900。
1. 群組式視頻會議終端--ZXMVC4050系列
支持IP、E1和ISDN接口,同時支持H.320,H.323協議;性能特點如下:
先進的圖像處理技術
卓越的音頻處理技術
功能強大的會議控制能力
靈活方便的數據能力
全中文內核與先進的系統結構
同時支持手持紅外遙控器控制以及外接PC控制臺控制,客戶可根據不同應用場合靈活選擇。
從開機加電到可以撥號連接,系統實際的啟動時間極短,真正實現了開機即用。
終端支持雙流功能,支持視頻流組播功能。
自動保存各種系統數據,隨手關機或者系統意外掉電不會對系統造成任何故障,重新開機后立即恢復到原先的狀態。
全面的組網能力
ZXMVC4050提供V.35,BRI,LAN,E1接口,滿足客戶各種組網需求。
維護與診斷
開機自動檢測信道接口類型。
支持遠程軟件升級。
實時監測信道狀態。
2. 全兼容智能視訊服務器--ZXMVC8900
中興ZXMVC8900多點控制單元(MCU)是一種全兼容寬帶會議服務器,全面支持ITU-T H.323、H.320協議,全兼容接入各種專線、ISDN、IP甚至高清會議終端;系統支持媒體和控制分離,可平滑向下一代網絡演進;各功能模塊可靈活升級、擴容;內置協議網關,可通過IP、ISDN、DDN、SDH、ATM等不同網絡接入客戶終端,共同參加視頻會議。系統特性如下:
設備硬件結構:采用電信級機架式硬件結構,非PC結構,專用操作系統,前觸式插板,17個的通用插槽,支持在線熱插拔,電源模塊、各種功能板卡的倒換、遠程監控等功能;支持連續不間斷開機運行;MCU電源采用雙電源熱冗余備份。
視頻:支持ITU-T H.323、H.320標準,能完成H.323、H.320視訊終端的接入、視頻交換、音頻混合能力。支持H.225、H.245、RTP、RTCP、T.120標準協議。支持的圖像編解碼方式:H.261、H.263、H.263+、H.264;支持的視頻格式:QCIF、CIF、4CIF、SQCIF。支持召開從64k~1920kbps (支持384kbps、768kbps、1024kbps、1536kbps、1920kbps)速率的各級會議。
音頻:支持ITU-T的G.711、G.722、G.728等音頻協議,通過控制終端可以選擇確定音頻編解碼格式。同一個會議中,可進行多路語音混音功能。能夠實現遠端閉音、遠端靜音。
會議控制管理:支持會議的控制方式,有語音激勵控制、主席控制和導演控制等。
MCU級聯:系統能夠滿足進行3級及以上級聯組網和控制。
多速率混合:支持不同速率的終端同時參加一個會議的能力(如:384kbps、512 kbps、768kbps、1024kbps、1536kbps、1920kbps)。
網絡管理:MCU具有完善的遠程維護能力,遠程配置、動態資源配置、帶寬管理、語音資源和質量管理、圖像資源和質量管理、維護和監控。
MCU 工作方式:MCU采用分布交換的工作方式。
運行分析
國家稅務總局視頻會議系統開通后,運行穩定,圖像、聲音質量完全能夠滿足稅務系統日常會議的需求。在方案實施過程中,重點解決了客戶關心的視頻會議在IP網絡上的系統穩定可靠性問題、信息安全問題、視音頻質量問題、時延問題等。下面分別闡述如下:
1. 穩定可靠性問題
中興MCU ZXMVC8900和視頻終端設備ZXMVC4050采用業界技術上最先進的體系結構和設計理念:控制單元(MC)與處理單元(MP)分離;全新分布式交換架構,處理能力和穩定可靠性得到提升,系統可靠性應達到99.99%。所有硬件模塊支持熱插拔,軟件可在線升級。設備具有極高的穩定性,在網絡和設備無故障,呼叫成功率達到99.9%,掉線率小于0.005次/方/小時,它能確保全國稅務系統視頻會議召開的質量。
2. 信息安全問題
在視頻會議系統中設備的安全是保障系統安全的重要因素,下面我們對稅務視頻會議系統設備的安全措施進行闡述:
操作系統安全性
網管、GK服務器支持在Windows/Unix/Linux多種操作系統下運行,具有良好的跨平臺性,采用業務和媒體相分離的技術,非常方便系統良好地融入NGN下一代系統。
MCU安全特性
(1) MCU采用了硬件嵌入式設計,具有極高的安全性。
(2) 采用了加密技術。支持外部加密和內部加密兩種方式:外部加密方面,可以與各類基于線路或業務的加密機互聯,視頻會議業務可透過加密機正常運行;內部加密方面,MCU支持基于DES算法的硬件加密,該算法實現速度快,適合于對實時數據流的加密。
(3) WAN層:在WAN上支持防火墻和H.323代理,使不同網段和不同H.323域中的終端受到合理的安全保護,并防止非法客戶的入侵。
(4) LAN層:在LAN上或同一網段之中,MCU設備通過IP地址、端口號、別名、終端號碼的預置方式設有相關的安全保護和認證功能。
(5) 客戶層:提供三級安全保護。1、會議召開設定有會議密碼,進入會議必須有該密碼;2、會議的控制需要授權客戶名、密碼;3、網絡管理和設備管理需要授權的客戶名、密碼。
視頻終端安全特性
(1) 終端采用了硬件嵌入式設計,具有極高的安全性。
(2) 口令均采用了國際通行的DES加密算法。
(3) 在對終端的遠程登陸時,系統會要求登陸者輸入登陸的客戶名和密碼,以識別是否為合法客戶進行管理,以保障客戶在使用時的安全性要求。
(4) 在本地登陸時,系統會要求登陸者輸入登陸的客戶名和密碼,以識別是否為合法客戶進行管理,以保障客戶在使用時的安全性要求。
3. 視音頻質量問題
中興視頻會議系統采用專業級編解碼芯片,支持H.261、H.263、H.264視頻編碼協議,提供720×576(PAL)/25幀的高清晰度圖像,圖像具有CIF、QCIF、4CIF編碼格式,徹底解決了傳統視頻會議系統圖像分辨率低、對運動圖像處理能力弱的問題。
在網絡端到端丟包率為3%時,圖像聲音質量主觀評定達到“4”級以上;視頻傳輸端到端延時小于250ms。聲音和圖像的傳送到遠端會場后可以達到唇音同步的優質效果,誤差應不可察覺,音頻視頻相對延遲小于40ms。
4. 時延問題
中興視頻會議系統具有一定的抗時延的能力。在網絡出現時延情況下,該視頻會議系統仍能不間斷的召開會議,保證會議的持續、有效地進行。在網絡時延130ms以內,本系統中配置的設備(MCU,終端)時延小于250ms。
方案特點
稅務總局視頻會議系統建成后,該方案有以下一些主要的特點:
兼容性強
系統采用標準的H.261、H.263、H.264等壓縮編碼標準和H.320/H.323體系結構,能夠很好地與其他視頻系統互通互控,并保證會議服務的質量要求。
安全性好
視頻終端要支持對系統設置、Web管理等進行密碼認證的訪問控制。通過這種方式加強了系統的安全性,有效地阻止了對視頻終端設備的非法訪問和操作。中興MCU ZXMVC8900、視頻終端設備ZXMVC4050以及中興視頻會議管理系統ZXMS80都采用多級密碼管理機制,使整個系統處于多重安全保護之下,有效的阻止各個方面的非法訪問和操作,使客戶更加安全使用視頻會議系統。
擴展性好
本方案除了充分保證傳統視頻會議的高質量、高可靠性之外,還力求大大拓展視頻會議的應用范圍和應用內容。本方案除了可實現視頻會議功能還能實現包括監控圖像傳送、遠程教育、數字錄像、視頻點播、可視通話等多種功能;在系統需要拓展的時候,只需增加相應接口板的數量就能夠簡單地拓展總體容量。
先進性
本方案中的視頻編碼技術采用當前先進的能適用于多種帶寬條件下的視頻壓縮算法H.261、H.263、H.264,兼容圖像編解碼技術,能實現高清晰度畫質、高保真音質,同時延時可控制在300ms以內,充分保證視頻會議的高質量。視頻通訊協議采用了先進的H.323協議平臺,這樣既滿足廣域網的帶寬要求,又滿足在網上開展視頻業務的需求。
易管理性
系統有圖形化界面的視頻會議管理系統,可直觀方便地對系統實現全程網管,大大減輕維護難度。系統提供日志,記錄運行過程中出現的異常信息。管理員和工程人員可以通過查詢運行日志隨時了解設備運行狀況。此外,網管還具有告警管理功能,設備運行過程中出現的告警即時反映在網管客戶端界面通知客戶,同時還將告警信息記錄入告警日志數據庫中,以備客戶查詢。支持中文界面。
行業針對性
該方案針對稅務行業進行了有針對性地系統優化,如根據稅務的特殊需求對系統的安全性進行了專門的定制,充分考慮了稅務系統今后可能選用其他廠家設備的系統兼容性和可擴展性;對稅務行業乃至其他政府、行業客戶建設視頻會議網絡都有指導意義。
成本分析
對總體方案的性能價格比進行分析:中興視頻會議設備性價比高,采用模塊化設計及嵌入式操作系統,確保了系統的安全性和可擴展性,其良好的兼容性及可擴展性實現了真正意義上的投資保護,為以后升級擴容提供了保證。