面向公安接入网的视频会议系统

面向公安接入网的视频会议系统

一、视频会议概述

视频会议是通过通信线路把两地或多个地点的会议室连接起来，以多媒体方式召开会议的一种通信手段。视频会议能实时传送与会者的影像和声音、会议数据图表、会议演讲稿、相关实物图像等，让身居不同地点的与会者如同坐在同一间会议室开会。

近年来随着视讯技术的不断发展，视频会议系统的应用已从单纯的开会发展到更为广阔的领域，如案件会审、专网调度与管理、销售与推广、紧急救援、作战指挥、远程教育、远程医疗、远程协作等，社会效益和经济效益非常显著。

从目前国内信息化建设的情况来看，国家级骨干网、宽带城域网以及接入网、专用网的建设无疑加速和完善了信息化布局，数据、视频、语音业务的融合已经成为网络建设的目标，其中视频由于其全方位的沟通特征更受青睐，更多的行业用户开始关注视频会议系统的建设。作为大型国家信息化项目——公安系统的“金盾工程”引人注目。随着我国公安系统基础网络建设工作的逐步推进，越来越多的网络通信业务开始展开，视频会议正是其中非常重要的一种应用。

二、公安接入网视频会议建设背景

从2001年公安部“金盾工程”正式立项以来，公安系统在全部范围内大规模推进公安信息网建设，作为实施“科技强警”战略的龙头工程。在“金盾工程”中，面向公安基层所、队的接入网是整个网络的最末端。随着公安接入网建设力度的不断加大，很多派出所到上级单位的基础网络建设已经或即将完成，急需展开各类具体网络通信应用。

目前各派出所大部分采用E1（2M）电路或10/100M城域网方式接入到上级县市公安局，也有部分采用了光纤直联的接入方式。基于这些宽带接入网络，既可运行办公自动化、公文流转、信息发布、邮件系统等数据业务和各项公安业务的信息应用系统，也为视讯业务的开展创造了基础网络条件。

一般的县市公安局下属有很多派出所，这些派出所需要接受上级公安局的统一领导和部署，日常的会议和协作非常频繁。很多派出所，特别是农村派出所与上级公安局之间相距几公里到几十公里，非常有必要建设一个统一的视讯系统。在这个视讯系统上，可召集联合会议，也可进行点对点的交互式沟通。此系统除了用于召开视频会议外，还可进行案件会审、日常训练、案件指挥、评审会、技术培训、声像信息传递等众多应用，可极大提高公安系统的协同工作能力和面对突发情况的作战能力。而视频会议的应用也可以减少人员路途奔波、灵活召集与会人员、节省交通费用。

三、需求分析

根据公安接入网基础网络的情况和具体公安业务要求，公安接入网视频会议系统的建设需要考虑以下多个方面：

1、通信方式的选择

视频会议系统一般有H.320和H.323两种通信方式，H.320主要应用于专线网络，H.323主要应用于分组交换网络。对于基于以太网方式的视频会议系统来说，需要选择基于H.323的方式，以便与现有数据网络很好地融合。对于基于E1电路的视频会议系统来说，需要选择H.320方式。当前也有可同时支持H.320和H.323两种通信方式的视频会议系统，这种系统的接入选择非常灵活，可升级能力强，对于可能需要进行升级改造的公安接入网来说是最佳的选择。

2、MCU容量

MCU（多点控制单元）是视频通信网络的交换中心，在公安接入网中一般部署在县市公安局，其容量主要是指开会时能同时处理的并发用户数，也就是能够同时接入的远端视频终端的数目。对于公安接入网来说，下属派出所数量在几个到几十个，需要根据最大的数量来选择合适的MCU。在分期建设的网络中，最好能够选择模块化设计的MCU，这样在初期建设时可以配置合适的模块以便减少不必要的一次性投入；当网络扩建时，只需在MCU中添加接入处理模块即可平滑扩容。

3、视频编解码方式

很多接入网选择了E1电路的接入方式，其安全性有保障，但总的传输带宽为2M。公安接入网需要在这2M带宽上同时进行语音、数据、视频的多业务应用，必须考虑到视频传输的带宽要求很高，因此选择最佳的压缩编解码方式来降低视频传输的带宽占用将有利于多业务传输的质量。当前主要的视频压缩编码标准包括H.261、H.263、H.264、MPEG-2、MPEG-4等，其中H.261和H.263的视频压缩率不高，在低带宽下只能实现CIF品质的视频图像；MPEG-2对于带宽要求很高，对传输图像带宽的基本要求达到2M以上，且压缩率很低，不适合公安接入网的网络状况；MPEG-4和H.264是最新的图像编解码方式，其压缩效率要大大优于其它编解码方式，可以在1M左右的带宽下实现2CIF品质的图像，在1.5M带宽下实现4CIF品质的图像，在同等带宽条件下的图像品质大大优于H.261、H.263和MPEG-2，是公安接入网视频会议系统的最佳选择。

4、可靠性和安全性的需求

由于公安业务的特殊性，其通信网络必须具有很高的可靠性和安全性。这就要求在部署视频会议系统时考虑中心设备冗余备份、线路备份、严格的授权和认证机制、防火墙机制、硬件加密机制等各项安全保障技术。另外，由于嵌入式系统的稳定性要大大高于PC系统，所以建议尽可能选择采用嵌入式设计的MCU和视频终端。

5、功能需求

1）可支持多画面处理、智能混音等功能，以便召开多方交互式会议。

2）可支持T.120、双流等功能，实现电子白板、辅助视频流传送、文件共享等多媒体协作应用，方便开展远程培训、多方讨论等工作。

3）支持硬件视频会议系统和桌面视频会议系统的融合，实现灵活的视讯应用。

4）支持流媒体录像和点播，方便会议记录、会后查询以及VOD应用。

四、典型组网方案

以下是一个典型公安接入网的应用方案，设备采用了目前在国内公、检、法系统等专用网领域广泛应用的科达KD V系列高清晰度视频会议产品，包括了KD V8000A多点控制单元（MCU）、KDV8010A高清晰视频会议终端、KDV8010C视频会议终端、KDV8012桌面会议终端等产品和相关的管理软件。网络拓扑图如下：

1、设备部署

县市公安局是整个网络的中心。部署一台KDV8000A多点控制单元，负责所有派出所视频终端和本地终端的接入和交换，在实际应用中若下属派出所数量比较少，也可以用小型多点控制单元替代，如KD V8000B。在主会场部署一台KDV8010A高清晰度视频会议终端，与显示设备（电视机、投影仪等）、扩声设备、话筒、摄像机等外设连接，实现视、音频信号的输入和输出；部署一台会议控制台，实现对会议过程的控制；部署一台流媒体服务器，实现会议录像，并提供点播服务。在局域网中的任何一台PC可以通过安装桌面终端软件、USB摄像头和耳麦成为一个桌面会议终端，与MCU互联后即可加入正式会议，也可以进行桌面终端之间的小型交换式讨论。

各个派出所均配置一台视频会议终端，根据接入方式的不同和派出所大小的区别选择不同的视频会议终端。派出所A是一个大型派出所，人员数量比较多，会场比较大，选择了KDV8010A高清晰视频会议终端，可提供高质量的视频效果；派出所B是一个中、小型派出所，人员数量不多，会场也比较小，选择了极具性价比的KDV8010C视频会议终端；派出所C 是一个小型派出所，选择了软件方式的KDV8012桌面会议终端，利用最低的成本接入到视频会议系统中。

2、主要应用功能

1）远程视频会议

通过该系统，可随时召开县市公安局到各派出所的远程视频会议，系统内任意一个终端均可作为主会场，实现主席控制、导演控制、声音控制、自动轮询等多种切换模式。为了让会议操作更加方便灵活，系统还可进行主叫呼集会议。通过主叫呼集技术，召开会议无需提前预约、也无需MCU侧的会议管理员参与，任意一个会场只要通过遥控器或终端控制台即可借助于终端提供的界面选择与会终端，并召集这些终端进行会议，使得整个会议像打电话一样方便。

2）桌面会议

系统中在局域网PC上配置了桌面终端软件，可以实现非常灵活的应用。在远程视频会议中，可以通过会议室型终端的组播功能将会议视、音频码流转发到局域网的桌面会议终端上，实现基于PC的会议收看，各个桌面终端也可以作为发言方参加正式会议或进行桌面终端之间的小型讨论会议。从安全性角度考虑，对桌面终端收看或参加会议设置权限认证。

3）培训和协作

系统可支持T.120数据会议和双视频流传输两种协作模式。KDV8000A提供了T.120服务，可以让各个会场在进行视、音频互通的过程中，实现多方电子白板、文件共享、程序共享、文件传输等应用，作为会议辅助协作工具。KDV8010A内置了双视频流功能，可以在视频通信的同时，传输计算机或者其它第二视频源的图像，实现如PPT文档、DVD/VCD影片等会议辅助材料的多方共享。这些协作功能可以大大提高视频会议的整体效果，实现远程培训、多方协作等各项应用。

4）流媒体应用

系统配置了流媒体服务器，可以对会议过程进行数字录像并提供视频点播服务。该系统可以同时录制多个会场的视、音频信号，确保会议资料的完整性。系统提供的点播服务基于Web方式，局域网中的PC经过认证后即可很方便地点播会议录像。在实际应用中，也可以把一些资料片存放在流媒体服务器中提供点播服务。

3、方案特点

1）优秀的视音频效果

本系统采用了高效视音频编码、视频预处理、自动回声抵消、背景噪音消除、自动增益控制等视音频处理技术，可以在低带宽下实现DVD品质（704×576）的视频质量和双声道立体声的音频效果。同时，通过自动丢包重发机制和多项QoS保障技术，大大提高了系统在恶劣网络条件下的适应能力，极大地避免了网络传输对视音频质量的影响。

2）扩展性

KDV8000A多点控制单元采用了模块化设计，具有15个扩展插槽，当未来网络容量升级时，只需增加相应的模块即可平滑扩容。而KDV8010A也可支持最高8M的传输速率，可适应未来更高速率的接入。KD V8000A和KDV8010A均支持H.320&H.323双协议，当网络发生变化时，可以直接适应通信方式的改变，无需更换设备。

3）可靠性和安全性

KDV系列产品采用了嵌入式设计，其功耗低、处理时延小、抗病毒能力强、能够有效抵抗黑客攻击。KD V8000A可支持关键模块的备份和线路备份功能，能够保证系统7×24小时稳定运行。MCU和终端均内嵌了硬件加密模块和防火墙模块，可防止网上非法用户的攻击所带来的系统