視頻會議網(wǎng)絡需求

1、第 1 章 網(wǎng)絡要求基于H.323的視頻會議系統(tǒng)是全球認同的多媒體會議標準，依托IP網(wǎng)絡，IP包都有包頭包尾的開銷大約為20%，IP網(wǎng)是基于包交換的，采用TCP/IP的網(wǎng)絡傳輸協(xié)議進行數(shù)據(jù)報文的雙向傳輸。視頻會議對于帶寬和質(zhì)量有一定要求，要達到較好的效果需要1Mbps以上帶寬，即參加會議的每一個會場實際帶寬都要有大于1Mbps。視頻會議系統(tǒng)作為一個實時的應用系統(tǒng)，對現(xiàn)有的IP網(wǎng)絡有著更加嚴格的要求。 下圖說明了關(guān)鍵性的應用，如視頻、語音應用如何收到其他業(yè)務的影響，從而導致其業(yè)務流的中斷。數(shù)據(jù)包的延遲不一致，將導致唇音的不同步，而數(shù)據(jù)流中的包丟失和包失序，將導致圖像和語音的抖動。當包的丟失率為1

2、%時，圖像可能會出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象，因為聲音的數(shù)據(jù)包較小，此時，聲音的影響較小，當包的丟失率為2%時，圖像就開始出現(xiàn)停頓現(xiàn)象，聲音也開始出現(xiàn)停頓。2% 到 3% 的丟包率或網(wǎng)絡抖動大于200ms可導致視頻信號無法傳輸。因此，在網(wǎng)絡中保證音視頻流的連續(xù)性、穩(wěn)定性，是視頻會議獲得良好效果的關(guān)鍵。1.1 視頻會議網(wǎng)絡帶寬的要求A、H.323 對不同網(wǎng)絡的帶寬要求l 以下是一些簡單的網(wǎng)絡建議，以幫助確定H.323的傳輸網(wǎng)絡所需的帶寬：l 全雙工以太網(wǎng)=（呼叫速率+20%）*1l 半雙工以太網(wǎng)=（呼叫速率+20%）*2l 廣域網(wǎng)=（呼叫速率+20%）*1l ATM（LANE方式）=(呼叫速率+35%)*1B、

3、點對點會議網(wǎng)絡：下面的例子是以1Mbps的點對點呼叫為例。需要指出的是，本系統(tǒng)所采用的視頻終端可以進行更低或更高的視頻會議呼叫。呼叫帶寬需求表：這個帶寬是指召開視頻會議所采用的帶寬。視頻會議系統(tǒng)中帶寬占用主要由4部分構(gòu)成：圖像、聲音、數(shù)據(jù)和信令，數(shù)據(jù)、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。造成整個視頻會議的帶寬在會議過程中是變化的，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。所以，一般來講，要多留出20%左右的帶寬作保證。 呼叫速率(H.320)IP需

4、求帶寬128Kbps153Kbps256Kbps307Kbps384Kbps460Kbps512Kbps614Kbps768Kbps922Kbps1Mbps1.2Mbps1.5Mbps1.843Mbps2Mbps2.4MbpsC、內(nèi)置多點會議網(wǎng)絡：這是以512Kbps呼叫為例：每個會場與視頻會議終端以512Kbps進行連接。不管采用語音激勵或多分屏模式，每個會場只需要一個512Kbps帶寬與主會場進行連接。D、RMX500C MCU 多點會議網(wǎng)絡：這個是以512Kbps1Mbps呼叫為例：每個會場與多點控制單元以512Kbps1Mbps進行連接可以應用不同速率進行連接。不管采用語音激勵或多分屏

5、模式，每個會場只需要一個512Kbps1Mbps帶寬與主會場進行連接。1.2 網(wǎng)絡QoS機制視頻會議順利進行對網(wǎng)絡有嚴格要求：網(wǎng)絡帶寬大于視頻會議速率的25%；網(wǎng)絡延時差小于150 ms（PING 1500數(shù)據(jù)包），網(wǎng)絡抖動小于30ms；丟包率小于1%，終端到核心路由器最好不超過3跳。為了在基于競爭的IP網(wǎng)上獲得此保障，需要使用QoS服務質(zhì)量保證策略非常必要。QoS服務質(zhì)量保證策略目前常用的幾種QoS服務質(zhì)量保證策略主要有：綜合業(yè)務結(jié)構(gòu)（Int-Serv）Int-Serv（intergralted service）模型是IETF較早提出的實現(xiàn)IPQoS的一種方法。對推動Internet向QoS

6、方向發(fā)展有著重大的意義。但是Int-Serv模型為了對每一個業(yè)務流提供相應QoS，必須在網(wǎng)絡上保存基于流的資源分配和維護信息，給路由器帶來巨大的存儲和處理負擔，限制了Int-Serv在大型網(wǎng)絡上的應用。另外在路由器上還要實現(xiàn)接入控制、業(yè)務分類、業(yè)務整形和信令協(xié)議處理，進一步提高了對路由器的要求業(yè)務區(qū)分結(jié)構(gòu)（Diff-Serv)Diff-Serv(Differentiated Service)是IETF在1998年底提出的一種新穎的分級服務模型，按業(yè)務種類提供不同服務的Diff-Serv，模型相對于按流服務大大減輕了路由器負擔，并且分類整形等工作只在邊緣路由器上實現(xiàn)，中心路由器只執(zhí)行簡單的PHB

7、，比Int-Serv模型又進一步減輕了對路由器的要求。排隊機制早在1992年，為了提高IP上的服務質(zhì)量，就提出了加權(quán)公平排隊算法 （WFQ：Weighted Fair Queuing）。WFQ是一種公平排隊算法，它依據(jù)數(shù)據(jù)流的優(yōu)先級、到達時間等諸多因素對每個數(shù)據(jù)包動態(tài)地打上時戳，并將時戳值最小的數(shù)據(jù)包發(fā)送出去?？梢栽谝欢ǔ潭壬戏乐鼓承阂庥脩暨^度占用帶寬。業(yè)務均衡（traffic engineering）Traffic engineering是預先避免擁塞發(fā)生的機制。受限路由（Constraint-Based Routing）是在QoS路由基礎上發(fā)展起來的一種業(yè)務均衡機制，用于在網(wǎng)絡上均勻分配

8、業(yè)務，以達到避免擁塞的目的。它除了考慮路徑上的跳數(shù)以外，還綜合考慮多種因素，如業(yè)務QoS要求、網(wǎng)絡資源狀態(tài)來選擇路由。受限路由除了能在一定程度上保證IP QoS外還可提高網(wǎng)絡利用效率。通過對支持QoS的網(wǎng)絡路由設備設置QoS策略，來對網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流進行控制。時延及丟包一般是在網(wǎng)絡流量較大時產(chǎn)生的，此時，路由器端口的緩存溢出，將部分數(shù)據(jù)包丟棄。缺省情況下，路由器采用FIFO(先進先出)的排隊方式，無法保證視頻數(shù)據(jù)流的優(yōu)先，也就無法保證視頻會議的效果。在路由設備上采用QoS需要IOS的支持，某些路由設備對QoS的支持有限，因此要保證網(wǎng)絡設備支持QoS機制。一般情況下，為減少網(wǎng)絡擁塞，都利用優(yōu)先排隊方式

9、，如：LLQ,PQ，賦予視頻數(shù)據(jù)包高的優(yōu)先級。網(wǎng)絡擁塞時，使視頻的包能優(yōu)先處理。為區(qū)別視頻流與其他數(shù)據(jù)包，需要利用訪問列表和class map，并將這種數(shù)據(jù)流規(guī)定一定的策略，定好之后應用于相應的端口，并在數(shù)據(jù)流經(jīng)過的所有網(wǎng)絡設備上采用相同策略。1.3 視頻會議最重要關(guān)鍵的因素：延遲、抖動和丟包A、延時（Delay）H.323下的視頻由 4個分離的數(shù)據(jù)流. 兩個半雙工的視頻流和兩個半雙工的音頻流.這就是從一個終端到另一個終端的音視頻流。 延時的計算：總延時=傳輸延時+編碼延時造成延時的幾種原因：1、 傳輸材質(zhì)不同：如果采用銅線光纖進行傳輸，造成的傳輸延時也不同，光纜、銅纜和衛(wèi)星三種傳輸方式中，光

10、纜的每公里延時最短。2、 編解碼延時：采用不同的壓縮機制或者軟/硬件的編輯器都會造成圖像延時增加。編碼延時一定要小于250ms。范圍描述1150ms可被接受的范圍151400ms可以接受的范圍， 管理員需要知道應用程序?qū)鬏敃r間和影響。大于400ms不能被接收，有可能被作為超時處理。延時過大會導致下列現(xiàn)象：l 無法溝通：覺得對方反饋時間太差，影響雙顯溝通質(zhì)量?？赡茉斐烧f完話，過很長時間對方采用動作上的反饋。l 圖像跳躍： 圖像會出現(xiàn)“眨眼”現(xiàn)象，過一會圖像就刷新一下的感覺。l 唇音同步差：過大的延時會感覺圖像與聲音不合拍，嘴還沒有張開話就傳過來了。B、抖動由于視頻會議是采用的RTP（實時傳輸協(xié)

11、議），對于視音頻有時效的要求，必須按實際的隊列進行傳輸，否則會造成出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象。抖動與實時數(shù)據(jù)流中的包丟失和包失序有關(guān)，當包的丟失率為1%時，圖像可能會出現(xiàn)發(fā)虛現(xiàn)象，因為聲音的數(shù)據(jù)包較小，此時，聲音的影響較小，當包的丟失率為2%時，圖像就開始出現(xiàn)停頓現(xiàn)象，聲音也開始出現(xiàn)停頓.C、帶寬及丟包丟包率建議在1%以下，如果3%，圖像會出現(xiàn)停頓現(xiàn)象，如果7%圖像會出現(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，如果>7%會出現(xiàn)斷線現(xiàn)象。4、網(wǎng)絡相關(guān)參數(shù)參數(shù)結(jié)果相關(guān)要求網(wǎng)絡使用率優(yōu)秀低于20%好20-30%中等30-50%不滿足超過50%廣播及組播優(yōu)秀低于每秒 10個包好每秒10-30 個包 中等每秒 30-50 個包較差每秒 50-80個包不滿足每秒80個包以上包丟失率優(yōu)秀小于0.1%好0.2%中等0.2%-1%較差1-2%不滿足2%以上網(wǎng)絡抖動優(yōu)秀30ms以內(nèi)好30ms-50ms中等50-100ms較差100-250ms不滿足250ms以上單向網(wǎng)絡延時（ping /2)優(yōu)秀50ms 以內(nèi)好50-100ms中等100-200ms較差200-300ms不滿足300ms以上1.4 會議室要求視頻會議室的裝修風格、燈光布置、會議室設備對視頻會議系統(tǒng)的效果影響較大，因此，在建設視頻會議系統(tǒng)之前，就要對視頻會議室進行整體規(guī)劃。根