視頻會議對網絡有沒有要求?有的,局域網視頻會議不說,如果涉及到外網視頻會議,網絡好不好直接決定了視頻會議質量好不好。視頻會議對網絡要求高不高?
視頻會議系統服務器及客戶端需要良好的帶寬條件,才能保障視頻會議的流暢。實際占用的帶寬大小取決于同時參加的會議人數、客戶端接入帶寬、視頻窗口采集分辨率以及會議支持的視頻窗口數等。帶寬實際需求量理論計算方式如下
客戶端帶寬:
下行帶寬=接受視頻路數*視頻碼流+音頻帶寬
上行帶寬=廣播視頻路數*視頻碼流+音頻帶寬
服務器帶寬:
下行帶寬=視頻帶寬+音頻帶寬=廣播視頻路數*視頻碼流+發言人數*音頻帶寬
上行帶寬=視頻帶寬+音頻帶寬=(客戶端數量-1)*廣播視頻路數*碼流+(開會人數-1)*音頻帶寬
舉例:假設80個點的會議,廣播4路視頻,1人發言。(視頻碼流150K,音頻帶寬24K。)計算如下:
客戶端(下行)=廣播視頻路數*視頻碼流+音頻帶寬=4*150K+24K=624K
客戶端(上行)=廣播視頻路數*視頻碼流+音頻帶寬(如該端不廣播視頻和發言,則對上行無要求)
服務器(下行)=廣播視頻路數*視頻碼流+發言人數1*音頻帶寬=4*150K+1*24=624K
服務器(上行)=(客戶端數量-1)*廣播視頻路數*碼流+(客戶端數量-1)*音頻帶寬=79*4*150K+79*24K=48M
局域網內用戶不占帶寬數,假如80個總用戶中,其中40個用戶為內網用戶,40個用戶為外網用戶,則在以上公式中以客戶數為41來計算各方帶寬所需。
上面內容是理論值,實際應用中,還需考慮帶寬利用率和損耗及波動的情況,帶寬越高,視頻會議效果越穩定。
擴展閱讀:
一、視頻會議主要支持的兩種網絡帶寬對比與分析
足夠的網絡帶寬是視頻會議正常進行的前提,這個帶寬是指召開視頻會議所采用的帶寬。視頻會議系統中帶寬占用主要由4部分構成:圖像、聲音、數據和信令,數據、信令占用的帶寬比較小,尤其是會議召開之后,可以忽略不計。聲音占用帶寬也不大,64k就足夠,聲音帶寬在整個會議中基本保持恒定不變。而視頻占用帶寬最大,變化也最大,而且會因圖像運動量的多少而變化,甚至會超過召開會議時所限定的帶寬。
視頻會議主要支持兩種網絡,第一種IP(H.323)寬帶網絡,第二種是ISDN(H.320)電話專線網絡.根據現有網絡情況,國內一般用IP(H.323)寬帶網絡,與歐美等國家主要用ISDN(H.320)電話專線網絡,因為IP寬帶網絡主要是在城市范圍內以IP協議(InternetProtocol,互聯網協議)為主的互聯網,它以多種傳輸媒介為基礎,采用TCP/IP協議為通信協議,通過路由器組網,視頻信號主要是以數據包的路由和交換的形式來發送,而由于中國與歐美國家的國際路由會導致網絡帶寬損耗比較嚴重,出現丟包現象,視頻會議的效果達不到客戶的使用需求,而以ISDN(H.320)線路來組建,視頻信號主要是以電路交換的形式來發送,就不存在這樣的問題;因為視頻會議一般的應用速率為384K,一根ISDN線路是128K,所以我們建議一般采用2根或3根ISDN線路,便可達到不錯的效果(如果是作為主會場,建議申請4根)。H.320系統網絡包括如E1、V.35、ISDN線路。E1、V.35線路價格昂貴,一般為政府、金融等部門專有。而ISDN(H.320)線路的視頻會議是以每分鐘話費的兩倍來收取的,2根ISDN線按每分鐘話費的4倍,3根就是6倍,4根是8倍,會議次數多或會議時間長也是一比不小的開銷。
視頻會議如果采用IP(H.323)寬帶網絡的方式召開,可以向電信部門申請光纖FTTB+LAN的方式,或簡單一點直接申請ADSL,也可以通過公司現有的DDN線路的基礎上,傳送音視頻,但是要求各會場保證足夠的帶寬。根據目前的情況,視頻會議可以采用點對點的方式召開,也可以采用點對多點的方式召開,主會場帶寬要求是“會場總數量x512K”,通常是不不低于2M,分會場不低于512K。另外,一般來講,要多留出10%左右的余量帶寬作保證,下行一般沒問題,都能達到,主要是解決上行丟包的問題,系統內部如果采用同一家運營商的專線組網的網絡一般能滿足視頻會議的需求,呼叫帶寬可以達到512K,不需要進行網絡改造,但是采用其它組網方式(如:公網等),如果網絡丟包、延時和抖動比較嚴重時,必須進行網絡改造,一般網絡延時最好能控制在20ms以內,特殊情況不要超過50ms,網絡丟包最好能控制在1%以內,特殊情況不要超過3%,對于網絡流量比較大的網絡,建議進行網絡優化或線路的增容,保證視頻會議系統至少有512K的獨立帶寬,這時可以召開384K的視頻會議而且還要求有公網IP地址,公網IP如果是固定的就更好,因為客戶每次開會只要直接撥這個IP地址就可以了,動態公網IP沒有這樣的優勢,公司每次開會前都先得打個電話問一下對方現在的IP地址是多少才行。
另外,每個會場要求有顯示設備,可以用投影機或等離子電視、液晶電視(建議用電視,效果比投影機好些);會場內還需布置一根帶RJ45水晶頭的網線,用于接POLYCOM主機,室內布置三基色的冷光源用來照明最好,室外的自然光最好用窗簾擋住。
除此以外,網絡擁塞對IP視頻會議業務也有著重大影響。因此我們在設計網絡時,要防止網絡擁塞的產生。
二、視頻會議圖像與聲音的編解碼技術國際標準
H.323(IP):圖像編解碼技術采用的是H261、H263和H.264,語音編解碼技術采用的是G711或G722,G728,G723.1,G729A。
H.320(ISDN):圖像編解碼技術采用的是H261或H263,語音編解碼技術采用的是G711或G722,G728。
建議:
1、先了解自己公司當前的網絡現狀,在國內進行視頻會議是否能保證上下行對稱在512K以上,與歐美等國家進行視頻會議是否能保證上下行對稱在768K以上。網絡如果采用的是公網形式,且丟包、延時和抖動比較嚴重時,必須進行網絡改造,一般網絡延時最好能控制在20ms以內,特殊情況不要超過50ms,網絡丟包最好能控制在1%以內,特殊情況不要超過3%(網絡數據丟包多少,用視頻會議設備測試時有統計)。對于網絡流量比較大的網絡,建議進行網絡優化或線路的增容。
2、了解通話對方用的是什么品牌、什么型號的設備?視頻會議圖像與聲音的編解碼技術有哪些?是否符合國際視頻會議標準?是否與我方的設備兼容?尤為重要的是了解對方網絡情況,如果對方網絡帶寬低的話,即使我方有足夠帶寬,視頻會議質量也會大打折扣,質量好壞主要取決于網絡帶寬低的那方。
QoS解決方案視頻會議系統應用案例
一、視頻業務對IP網絡的帶寬要求
要在IP承載網絡上開展實時視訊業務,承載網絡本身必須對端到端的通信服務質量Qos提供保障。實時多媒體視訊業務的Qos實現要求IP承載網絡在承載端到端的視訊業務的視音頻IP包碼流時,做到延遲小、抖動低、丟包率低。
開展視訊業務的推薦帶寬為:
入門級:384kbit/s
商用級:768kbit/s
豪華級:2Mbit/s
384k以上時,不同帶寬下的幀率基本相同,但是傳遞的圖像細節會有一定的差異,圖像速率越高,傳遞的細節越清晰。
二、視訊業務對IP網絡QoS的要求
根據《IP網絡技術要求--網絡性能參數與指標》中規定:進行多媒體傳輸,網絡性能要求達到1級或1級以上。中華人民共和國通信行業標準《IP網絡技術要求--網絡性能參數與指標》中規定的網絡性能等級參數為:
Qos等級默認值0級1級2級3級
網絡延時上限未規定150ms400ms1sU
延時抖動上限未規定50ms50ms1sU
丟包率上限未規定1/10001/10001/1000U
包誤差率上限1/10000
丟包:丟包率為千分之一時,大部分人便可以感知到圖象有花塊,丟包率為百分之一時聲音的異常就會被與會人聽出來。當然在實際的業務運行過程中,圖象的運動量一般比較小,如果隨機的丟包在百分之一以內,大部分會議均能較為正常召開。
抖動:抖動過大會嚴重影響視訊業務的視音頻主觀質量,具體表現為聲音出現剪切、圖象出現凝固和快進。開展實時視訊業務的網絡抖動最好能控制在50ms以內,減少抖動的方法在于減少端到端的跳數,并保證足夠的帶寬和視音頻數據包傳輸時的優先級。
延時:一般情況下要求端到端單向時延在300ms以內,反饋的時延在500ms以內。
由于網絡的容量是有限的,所以滿足以上指標的業務流量也是有限的。為此,從網絡的可運營性來說,只有給出滿足以上指標的極限業務容量,才能確實保證用戶的服務質量。
三、浙江煙草針對帶寬管理的解決方案
數據網絡廠家相繼開發出一些剩余帶寬管理方案,增加帶寬能解決問題,但是費用較高,尤其是對于廣域網而言。本次浙江煙草全省視頻會議系統工程,針對帶寬問題,采用了四種互為補充的方法進行解決:
將共享式升級為交換式
將局域網從10Mbps升級為100Mbps
應用Gatekeeper功能
利用自適應帶寬調整特性來系統
交換式和100Mbps局域網已經在大多數企業種應用,這非常有利于開展交互式IP視頻應用。這兩種方法都是為了給交換機和終端之間的網段提供更大的帶寬。其中,為交互式視訊應用提供了更多的好處。因為以太網是一種容許沖突的傳輸層。在最后一段為終端提供獨占的帶寬來消除沖突,這對使用UDP的實時應用來說是非常重要的,UDP是一種無連接的第四層協議,本身不具備檢測數據包丟失并降低數據發送率的機制。因此,任何沖突將導致視頻畫面暫時凍結或聲音中斷。這對于某些應用來說是可行的,但對于應用則無法為人們接受。將網段提升至100Mbps能提高網段帶寬的利用率。
H.323標準定義了一個稱之為GateKeeper的部件。GateKeeper為H.323網絡提供許多管理功能,包括帶寬管理、、和注冊。從帶寬管理角度來看,Gatekeeper能夠按照下列策略層設置對帶寬進行控制:
限制用戶的最大視頻會議數據率
限制用戶組成網段上的最大視頻會議數據率
將總的視頻會議數據率限制在網絡總帶寬的某個指定的百分比之內
限制可同時使用網絡的H.323終端的數量
自適應帶寬調整功能使得視頻終端能通過檢測網絡上有利和不利的因素來自動適應網絡的容量和性能。這樣,通過動態調整視頻會議的數據傳輸率,為終端用戶提供盡可能好的視頻質量,同時又不阻塞網絡。音頻信道在視頻會議中保持一個指定的數據率,以提供持續的高質量的音頻。自適應帶寬調整功能主要是通過檢測數據包丟失的情況來起作用。如果終端檢測到數據包丟失超過了一個指定的閥值,它將會自動降低視頻會議數據率。此后,通過定期檢測,自適應帶寬調整將試圖提高視頻會議數據率,尋找一個能提供最優視頻會議質量的數據傳輸率臨界點,該臨界點在視頻會議過程中可能是不斷變化的。總結起來,自適應帶寬調整特性為最終用戶帶來下列好處:
終端設備自動調整,無需人工干預
防止視頻會議所引起的網絡飽和
在視頻會議過程中,通過自動尋找數據傳輸率臨界點來優化視頻質量
控制輸入、輸出數據率
本次浙江煙草全省視頻會議系統采用的設備,全面支持自適應帶寬調整技術。利用PacketAdjust自適應帶寬調整特性,可以使整個視頻會議系統在監測到網絡發生丟包時,能夠自適應降低視頻會議速率,保證會議流暢進行。
四、浙江煙草針對QoS的解決方案
要保證視訊系統應用的高質量,僅僅增加帶寬或自適應降低視頻會議數據率是不夠的,必須有成熟的IP網絡來保證視頻會議的質量。
在IP網絡中,有許多應用廣泛的QoS技術。例如:
資源保留協議是一種保留設置和控制協議,用以在IP網絡上實現類似于電路交換網絡的特性。它主要適用于定量的QoS請求,即應用所各自指定自己的質量要求和參數。RSVP的不足在于沒有考慮高可伸縮性,因為它要針對每一數據流處理QoS請求。CiscoRSVP的一種實現方法允許配置RSVP代理,在,甚至非RSVP的應用和主機之間實現RSVP。
與RSVP形成對照的是,區分服務是一種發展中的標準,它根據用戶請求的不同服務水平協議的不同數據流指定QoS類別,例如設置某種應用的IP包的優先級更高,則可獲得高的優先級應用。它定義了兩種服務水平,根據預先確定的策略原則應用于網絡數據流,這樣,它比RSVP具有較高的可伸縮性,但不能提供精細的QoS分類。
除此之外,還有多協議標記交換,和802.IP等,每種標準都有自己的QoS實現方法。這些各種各樣的QoS標準和技術將會不斷發展和融合,為未來的IP使用提供更高的服務質量保證。
在實際應用中,我們體會到華為3COM采用的PacketAdjust技術效果不錯。它針對IP視頻會議解決QoS問題,并且能方便地與前面提到的那些標準和技術共存。因為PacketAdjust特性是在IP視頻設備上實現的,它們能與網絡設備中的QoS特性配合使用。在華為3COM視訊系統中,系統設備是可以糾正某些網絡異常的。浙江煙草全省視頻會議系統應用如下:
IP優先權
華為3COMPacketAdjust利用IP優先權部分來對音頻、視頻和RTCP數據流區分優先次序,例如:在網絡上規定視頻會議數據包具有比較高的優先級是合理的。此外,為利用IP優先權的優點,各種網絡設備必須也支持IP優先權。
數據包重復控制
對于實時應用,如果同一個數據包有多個副本到達最終目標,將會帶來問題。這也會引起視頻圖象的凍結或聲音中斷。因為在上,要避免數據包的重復事實上是不可能的。華為3COMPacketAdjust在終端上對數據包的重復進行糾正。重復的數據包將被清除,以維護發送給終端用戶的音頻和視頻流的連續性。
抖動校正
當音頻和視頻數據包離開發送端時,它們按照規則的間隔均勻的排列著。然而,在通過IP路由器之后,這一均勻的間隔很輕易就被破壞,一些數據包之間可能沒有足夠的延遲,而另一些數據包之間可能有太多的延遲,這就叫抖動。抖動會導致目標終端上音頻和視頻流的不連貫性。PacketAdjust會根據需要自動增加或減少延遲,以維護終端用戶接收到的音頻和視頻流的連續性。這一調整是在終端上完成,而不是在網絡上。
唇音同步
當音頻和視頻數據包離開發送端時,音頻數據包與對應的視頻數據包相配成對。但是,在通過IP路由器時,各種隊列算法會對音頻數據包和視頻數據包進行不同的處理。這將打亂音頻數據包與相應的視頻數據包的對應關系。最終的結果將會是失去聲音與口型的同步,路由器越是擁塞,結果越糟。PacketAdjust通過使用數據包中的RTP時間郵戳來糾正這一問題。利用RTP時間郵戳,華為3COM終端能夠確定哪一音頻數據包與哪一視頻數據包相配對。進一步重新對齊相應的數據包將保證聲音/口型的同步,即使數據流經過了擁塞的網絡,這一功能是在終端上完成,而不是在網絡上。在發送端,處理音頻所花費的時間不同于處理視頻所花費的時間。影響這一問題的因素包括聲速與光速的不同、房間的大小和形狀、音頻和視頻編碼的算法的復雜性。最終結果是,需要在音頻流的出發點增加一定的延遲,以獲得聲音與口型的同步。每一廠家都會根據所選的音頻算法應用一組隱含的延遲值。然而,因為前面所提及的各種因素,這些隱含的延遲值可能并不適用于所有的情況。因此,PacketAdjust允許華為3COM接收端增加或減少音頻延遲,以糾正發送端不恰當的延遲設置。
在IP網絡上,盡管實時應用相對于傳統的Email等數據應用來說,面臨了許多挑戰。但是將語音、視頻和數據應用融合在一個統一的IP網絡上所帶來的方便性和優越性,大大推動了IP解決方案的不斷發展。隨著帶寬管理和QoS解決方案的不斷完善,也不斷促進IP語音和視頻等實時應用的推廣。