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国家税务总局视频会议系统

需求分析

  视频会议作为网络时代出现的新型会议方式,它的数据和图像传送功能是传统会议不可取代的。随着税务系统对工作效率和工作质量的要求不断提高,视频会议系统建设已成为税务系统现代化办公建设的重要组成部分。随着全国税务系统网络扩容建设的进行,广域网络带宽已可以满足税务系统对视频会议、远程教育、远程医疗等多媒体业务扩展的要求。因此,在税务系统专网上构建覆盖全国税务系统的高质量、高清晰度的视频会议系统已成为当务之急。视频会议系统的建设将促进税务系统之间的交流、大大提高税务系统工作效率、节约经费,具有良好的社会效益和经济效益。

税务系统视频会议总的业务需求为:建设一个全国统一规划的视频会议系统。其中建立总局一级会议管理中心、省级国税局二级会议管理中心、总局一级中心会场、省级二级中心会场、地市级三级分会场。

税务视频会议系统实现中心会场之间、各个分会场与中心会场之间、以及各个分会场之间的音视频和数据的实时交互,并可方便地进行数据处理。中心会场和各个分会场视频终端配置IP地址。组织会议可由MCU向每个终端发起邀请,也可由每个终端向MCU进行申请。视频会议支持多个会场以不同的速率加入到同一个会议中召开混速会议。

现有税务系统的网络是基于IP平台搭建的,因此视频会议系统将采用基于IP的H.323标准的电视会议技术作为视频会议系统的协议平台。

设计思路

根据对税务视频会议系统的需求分析,并结合中兴通讯以往类似工程的丰富设计经验,在满足客户使用要求的前提下,税务视频会议系统设计建议应遵循以下设计思路:

· 先进性原则
视频编码技术采用当前先进的能适用于多种带宽条件下的不同视频压缩算法H.261、H.263、H.264,实现高清晰度画质、高保真音质,同时延时可控制在300ms以内,充分保证视频会议的高质量。视频通讯协议采用先进的H.323协议平台,这样既满足广域网的带宽要求,又满足在网上开展视频业务的需求。

· 兼容性原则
采用标准的H.261、H.263、H.264等压缩编码标准和H.320/H.323全兼容体系结构,能够很好地与其他视频系统互通互控。

· 可扩展性原则
本方案除了充分保证传统视频会议的高质量、高可靠性之外,还力求大大拓展视频会议的应用范围和应用内容,充分体现了网络化视频应用的潮流和方向。本方案除了要实现视频会议功能还应实现包括监控图像传送、远程教育、数字录像、视频点播、可视通话等多种功能。

· 高可靠性原则
本方案要求视频会议系统可长期不间断运行。会议终端和MCU之间还具有自动恢复建链功能。会议中如果因为线路问题造成瞬断,可以在极短时间内恢复,不影响会议的正常召开。会议终端和MCU同时还具有自适应能力。当网络出现拥塞时,终端会议优先保证音频流的发送,从而保证会议的不间断性。

· 可管理性原则
系统要有图形化界面的视频会议管理系统,可直观方便地对系统实现全程网管,大大减轻维护难度。系统提供日志,记录运行过程中出现的异常信息。管理员和工程人员可以通过查询运行日志随时了解设备运行状况。此外,网管还具有告警管理功能,设备运行过程中出现的告警即时反映在网管客户端界面通知客户,同时还将告警信息记录入告警日志数据库中,以备客户查询。支持中文界面。

· 高安全性原则
视频终端要支持对系统设置、Web管理等进行密码认证的访问控制。通过这种方式加强了系统的安全性,有效地阻止了对视频终端设备的非法访问和操作。系统应采用多级密码管理机制,使整个系统处于多重安全保护之下,有效的阻止各个方面的非法访问和操作,使客户更加安全使用视频会议系统。

方案实现

国家税务总局视频会议系统由中兴通讯承建,网络结构采用IP广域网设计,其视频会议系统网络结构建立在现有税务专网的基础上,分为总局、省级税务局和地市级税务局三级星型结构。系统结构如下图所示:

税务视频会议系统中主要设备选型和配置包括:

· 多点控制单元MCU选用中兴公司全兼容智能视讯服务器ZXMVC8900

· 视频会议终端选用中兴公司群组式视频会议终端ZXMVC4050

· 视频会议管理系统选用中兴公司ZXMS80

产品映射

国家税务总局视频会议系统中主要设备包括中兴通讯视频会议系统ZXMVC4050群组式视频会议终端以及位于网络中心的全兼容智能视讯服务器ZXMVC8900。

1. 群组式视频会议终端--ZXMVC4050系列

支持IP、E1和ISDN接口,同时支持H.320,H.323协议;性能特点如下:

· 先进的图像处理技术

· 卓越的音频处理技术

· 功能强大的会议控制能力

· 灵活方便的数据能力

· 全中文内核与先进的系统结构

· 同时支持手持红外遥控器控制以及外接PC控制台控制,客户可根据不同应用场合灵活选择。

· 从开机加电到可以拨号连接,系统实际的启动时间极短,真正实现了开机即用。

· 终端支持双流功能,支持视频流组播功能。

· 自动保存各种系统数据,随手关机或者系统意外掉电不会对系统造成任何故障,重新开机后立即恢复到原先的状态。

· 全面的组网能力
ZXMVC4050提供V.35,BRI,LAN,E1接口,满足客户各种组网需求。

· 维护与诊断
开机自动检测信道接口类型。
支持远程软件升级。
实时监测信道状态。

2. 全兼容智能视讯服务器--ZXMVC8900

中兴ZXMVC8900多点控制单元(MCU)是一种全兼容宽带会议服务器,全面支持ITU-T H.323、H.320协议,全兼容接入各种专线、ISDN、IP甚至高清会议终端;系统支持媒体和控制分离,可平滑向下一代网络演进;各功能模块可灵活升级、扩容;内置协议网关,可通过IP、ISDN、DDN、SDH、ATM等不同网络接入客户终端,共同参加视频会议。系统特性如下:

· 设备硬件结构:采用电信级机架式硬件结构,非PC结构,专用操作系统,前触式插板,17个的通用插槽,支持在线热插拔,电源模块、各种功能板卡的倒换、远程监控等功能;支持连续不间断开机运行;MCU电源采用双电源热冗余备份。

· 视频:支持ITU-T H.323、H.320标准,能完成H.323、H.320视讯终端的接入、视频交换、音频混合能力。支持H.225、H.245、RTP、RTCP、T.120标准协议。支持的图像编解码方式:H.261、H.263、H.263+、H.264;支持的视频格式:QCIF、CIF、4CIF、SQCIF。支持召开从64k~1920kbps (支持384kbps、768kbps、1024kbps、1536kbps、1920kbps)速率的各级会议。

· 音频:支持ITU-T的G.711、G.722、G.728等音频协议,通过控制终端可以选择确定音频编解码格式。同一个会议中,可进行多路语音混音功能。能够实现远端闭音、远端静音。

· 会议控制管理:支持会议的控制方式,有语音激励控制、主席控制和导演控制等。

· MCU级联:系统能够满足进行3级及以上级联组网和控制。

· 多速率混合:支持不同速率的终端同时参加一个会议的能力(如:384kbps、512 kbps、768kbps、1024kbps、1536kbps、1920kbps)。

· 网络管理:MCU具有完善的远程维护能力,远程配置、动态资源配置、带宽管理、语音资源和质量管理、图像资源和质量管理、维护和监控。

· MCU 工作方式:MCU采用分布交换的工作方式。

运行分析

国家税务总局视频会议系统开通后,运行稳定,图像、声音质量完全能够满足税务系统日常会议的需求。在方案实施过程中,重点解决了客户关心的视频会议在IP网络上的系统稳定可靠性问题、信息安全问题、视音频质量问题、时延问题等。下面分别阐述如下:

1. 稳定可靠性问题

中兴MCU ZXMVC8900和视频终端设备ZXMVC4050采用业界技术上最先进的体系结构和设计理念:控制单元(MC)与处理单元(MP)分离;全新分布式交换架构,处理能力和稳定可靠性得到提升,系统可靠性应达到99.99%。所有硬件模块支持热插拔,软件可在线升级。设备具有极高的稳定性,在网络和设备无故障,呼叫成功率达到99.9%,掉线率小于0.005次/方/小时,它能确保全国税务系统视频会议召开的质量。

2. 信息安全问题

在视频会议系统中设备的安全是保障系统安全的重要因素,下面我们对税务视频会议系统设备的安全措施进行阐述:

· 操作系统安全性
网管、GK服务器支持在Windows/Unix/Linux多种操作系统下运行,具有良好的跨平台性,采用业务和媒体相分离的技术,非常方便系统良好地融入NGN下一代系统。

· MCU安全特性
(1) MCU采用了硬件嵌入式设计,具有极高的安全性。
(2) 采用了加密技术。支持外部加密和内部加密两种方式:外部加密方面,可以与各类基于线路或业务的加密机互联,视频会议业务可透过加密机正常运行;内部加密方面,MCU支持基于DES算法的硬件加密,该算法实现速度快,适合于对实时数据流的加密。
(3) WAN层:在WAN上支持防火墙和H.323代理,使不同网段和不同H.323域中的终端受到合理的安全保护,并防止非法客户的入侵。
(4) LAN层:在LAN上或同一网段之中,MCU设备通过IP地址、端口号、别名、终端号码的预置方式设有相关的安全保护和认证功能。
(5) 客户层:提供三级安全保护。1、会议召开设定有会议密码,进入会议必须有该密码;2、会议的控制需要授权客户名、密码;3、网络管理和设备管理需要授权的客户名、密码。

· 视频终端安全特性
(1) 终端采用了硬件嵌入式设计,具有极高的安全性。
(2) 口令均采用了国际通行的DES加密算法。
(3) 在对终端的远程登陆时,系统会要求登陆者输入登陆的客户名和密码,以识别是否为合法客户进行管理,以保障客户在使用时的安全性要求。
(4) 在本地登陆时,系统会要求登陆者输入登陆的客户名和密码,以识别是否为合法客户进行管理,以保障客户在使用时的安全性要求。

3. 视音频质量问题

中兴视频会议系统采用专业级编解码芯片,支持H.261、H.263、H.264视频编码协议,提供720×576(PAL)/25帧的高清晰度图像,图像具有CIF、QCIF、4CIF编码格式,彻底解决了传统视频会议系统图像分辨率低、对运动图像处理能力弱的问题。

在网络端到端丢包率为3%时,图像声音质量主观评定达到“4”级以上;视频传输端到端延时小于250ms。声音和图像的传送到远端会场后可以达到唇音同步的优质效果,误差应不可察觉,音频视频相对延迟小于40ms。

4. 时延问题

中兴视频会议系统具有一定的抗时延的能力。在网络出现时延情况下,该视频会议系统仍能不间断的召开会议,保证会议的持续、有效地进行。在网络时延130ms以内,本系统中配置的设备(MCU,终端)时延小于250ms。

方案特点

税务总局视频会议系统建成后,该方案有以下一些主要的特点:

· 兼容性强
系统采用标准的H.261、H.263、H.264等压缩编码标准和H.320/H.323体系结构,能够很好地与其他视频系统互通互控,并保证会议服务的质量要求。

· 安全性好
视频终端要支持对系统设置、Web管理等进行密码认证的访问控制。通过这种方式加强了系统的安全性,有效地阻止了对视频终端设备的非法访问和操作。中兴MCU ZXMVC8900、视频终端设备ZXMVC4050以及中兴视频会议管理系统ZXMS80都采用多级密码管理机制,使整个系统处于多重安全保护之下,有效的阻止各个方面的非法访问和操作,使客户更加安全使用视频会议系统。

· 扩展性好
本方案除了充分保证传统视频会议的高质量、高可靠性之外,还力求大大拓展视频会议的应用范围和应用内容。本方案除了可实现视频会议功能还能实现包括监控图像传送、远程教育、数字录像、视频点播、可视通话等多种功能;在系统需要拓展的时候,只需增加相应接口板的数量就能够简单地拓展总体容量。

· 先进性
本方案中的视频编码技术采用当前先进的能适用于多种带宽条件下的视频压缩算法H.261、H.263、H.264,兼容图像编解码技术,能实现高清晰度画质、高保真音质,同时延时可控制在300ms以内,充分保证视频会议的高质量。视频通讯协议采用了先进的H.323协议平台,这样既满足广域网的带宽要求,又满足在网上开展视频业务的需求。

· 易管理性
系统有图形化界面的视频会议管理系统,可直观方便地对系统实现全程网管,大大减轻维护难度。系统提供日志,记录运行过程中出现的异常信息。管理员和工程人员可以通过查询运行日志随时了解设备运行状况。此外,网管还具有告警管理功能,设备运行过程中出现的告警即时反映在网管客户端界面通知客户,同时还将告警信息记录入告警日志数据库中,以备客户查询。支持中文界面。

· 行业针对性
该方案针对税务行业进行了有针对性地系统优化,如根据税务的特殊需求对系统的安全性进行了专门的定制,充分考虑了税务系统今后可能选用其他厂家设备的系统兼容性和可扩展性;对税务行业乃至其他政府、行业客户建设视频会议网络都有指导意义。

成本分析

对总体方案的性能价格比进行分析:中兴视频会议设备性价比高,采用模块化设计及嵌入式操作系统,确保了系统的安全性和可扩展性,其良好的兼容性及可扩展性实现了真正意义上的投资保护,为以后升级扩容提供了保证。





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