基于Internet的網(wǎng)絡(luò)部署

一、概述

    過(guò)去，視頻會(huì)議系統(tǒng)的部署主要基于專網(wǎng)、ISDN專線、VPN等組網(wǎng)方式，這些組網(wǎng)方式在帶寬方面有著較好的保障，能夠保證視頻會(huì)議系統(tǒng)的穩(wěn)定視音頻效果。但這種組網(wǎng)方式也在一定程度上提高了視頻會(huì)議系統(tǒng)的建設(shè)與使用成本，使視頻會(huì)議應(yīng)用主要集中在政府、軍隊(duì)或一些高端商務(wù)應(yīng)用。

    如果要讓更多的行業(yè)、企業(yè)享受視頻會(huì)議的便利，必須降低視頻會(huì)議系統(tǒng)的建設(shè)與使用成本，除了降低設(shè)備本身的造價(jià)外，更重要的是降低系統(tǒng)對(duì)線路的依賴性，減小長(zhǎng)期性投入。這里，將介紹領(lǐng)先的視訊廠商科達(dá)在近期推出的基于Internet部署的視頻會(huì)議解決方案，這個(gè)方案讓用戶可以以近乎零成本的方式實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議系統(tǒng)的使用。特別的是，此方案全部采用高穩(wěn)定、易操作的硬件系統(tǒng)，在實(shí)用性和用戶體驗(yàn)方面要大大優(yōu)于當(dāng)前一些基于Internet的純軟件方案，非常適合普通企業(yè)、末端政府用戶部署應(yīng)用。

二、

    現(xiàn)在我們以一個(gè)企業(yè)為例，來(lái)看這個(gè)解決方案。

   圖1是一個(gè)企業(yè)典型的網(wǎng)絡(luò)部署方式：企業(yè)總部一般部署有較好的Internet接入條件，同時(shí)部署有防火墻等網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備；企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)分布于異地，某些業(yè)務(wù)聯(lián)系緊密的分支機(jī)構(gòu)可能與總部之間架設(shè)了VPN，也有一些分支機(jī)構(gòu)則采用Internet直接接入的方式，不同的分支機(jī)構(gòu)由于地域的不同，可能會(huì)選擇不同的運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)接入Internet，最為典型的就是北方的分支機(jī)構(gòu)通過(guò)網(wǎng)通接入，而南方的分支機(jī)構(gòu)則通過(guò)電信接入。

圖1

    在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)部署下要架設(shè)一套基于Internet的視頻會(huì)議系統(tǒng)，首先要進(jìn)行一些很簡(jiǎn)單的改造，就是增加總部的運(yùn)營(yíng)商接入線路，使總部的運(yùn)營(yíng)商接入線路能夠覆蓋所有分支機(jī)構(gòu)選擇的運(yùn)營(yíng)商。進(jìn)行這個(gè)改造的最大原因是當(dāng)前跨運(yùn)營(yíng)商接入時(shí)，可能由于運(yùn)營(yíng)商之間接口帶寬的瓶頸造成端到端帶寬降低，在總部接入多個(gè)運(yùn)營(yíng)商，一方面有利于采用不同運(yùn)營(yíng)商接入的分支機(jī)構(gòu)與總部之間能夠有較好的網(wǎng)絡(luò)保障，為對(duì)帶寬較敏感的視頻會(huì)議業(yè)務(wù)提供較穩(wěn)定的帶寬；另一方面，這種部署也可以提高總部總的出口帶寬，增加IT業(yè)務(wù)的覆蓋面。

    過(guò)去，視頻會(huì)議系統(tǒng)本身是不能直接支持多運(yùn)營(yíng)商接入的，需要在中心點(diǎn)部署MCU和多臺(tái)代理服務(wù)器才能夠解決這個(gè)問(wèn)題�，F(xiàn)在，科達(dá)在業(yè)界首次推出了直接支持多運(yùn)營(yíng)商接入的MCU，該MCU可同時(shí)支持多個(gè)不同運(yùn)營(yíng)商的接入，并且無(wú)需外加任何代理服務(wù)器，既簡(jiǎn)化了系統(tǒng)架構(gòu)，又大大降低的系統(tǒng)建設(shè)成本。在各個(gè)分支機(jī)構(gòu)，只需根據(jù)會(huì)議室的大小選擇不同類型的視頻會(huì)議終端即可。

    MCU可針對(duì)不同運(yùn)營(yíng)商接入的終端提供對(duì)應(yīng)線路的接入，對(duì)VPN接入的終端及內(nèi)網(wǎng)也可同時(shí)接入，基于這種方式部署的系統(tǒng)把基于Internet部署的視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)精簡(jiǎn)成與專用網(wǎng)系統(tǒng)完全一致，架構(gòu)十分簡(jiǎn)潔。

基于Internet網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)化

三、

    在Internet上部署視頻會(huì)議系統(tǒng)，不僅要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化部署，還要視頻會(huì)議系統(tǒng)本身具有針對(duì)Internet網(wǎng)絡(luò)特性的性能優(yōu)化措施。

    首先，我們需要分析一下Internet網(wǎng)絡(luò)接入的特點(diǎn)：

    1、帶寬的穩(wěn)定性不高，可保障的帶寬性能較差

    視頻會(huì)議系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)視音頻的雙向通信，其對(duì)帶寬的上下行要求是比較一致的，而很多企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)都采用了ADSL的非對(duì)稱接入方式，其下行帶寬可以達(dá)到1M或更高，但上行帶寬則較低，很多時(shí)候與總部間的實(shí)測(cè)上行帶寬在200K～300K左右，這個(gè)帶寬與一般視頻會(huì)議系統(tǒng)要求的384K帶寬是有一定差距的。另外，Internet接入帶寬經(jīng)常不穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)會(huì)出現(xiàn)一些波動(dòng)，某些時(shí)候的瞬時(shí)帶寬可能只有幾十K。

    2、企業(yè)總部業(yè)務(wù)較大，視頻會(huì)議業(yè)務(wù)與其它業(yè)務(wù)存在爭(zhēng)搶帶寬的情況

    一般來(lái)說(shuō)，企業(yè)總部的下行帶寬需求較大，特別是很多網(wǎng)絡(luò)下載都會(huì)占用下行帶寬。而一般的視頻會(huì)議系統(tǒng)都需要把各個(gè)節(jié)點(diǎn)的碼流發(fā)送到MCU，特別是多點(diǎn)會(huì)議時(shí)，從Internet向MCU下行的帶寬非常大，以1個(gè)節(jié)點(diǎn)200K為例，若召開(kāi)20個(gè)點(diǎn)的多點(diǎn)會(huì)議，其帶寬需求就達(dá)到了4M，可能會(huì)與其它業(yè)務(wù)爭(zhēng)搶帶寬資源。

    針對(duì)Internet網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，科達(dá)提供的解決方案進(jìn)行了針對(duì)性優(yōu)化，主要包括以下幾個(gè)方面：

    1、采用高效的視音頻編解碼技術(shù)來(lái)提高同等帶寬下的視音頻效果

    在視頻編碼方面選擇了在低帶寬下表現(xiàn)優(yōu)異的H.264，其編碼效率比傳統(tǒng)的H.263、MPEG-4等編碼方式提高了30％到50％，在128K帶寬下即可實(shí)現(xiàn)CIF品質(zhì)的圖像，在192K帶寬下可實(shí)現(xiàn)非常流暢的視頻效果。音頻方面則采用了業(yè)界最新的G.722.1 Annex C標(biāo)準(zhǔn)，能夠在24K的帶寬下提供14KHz音頻保真度，在音質(zhì)上全面超越了以往的音頻編碼方式。這樣，此系統(tǒng)就可以在200K左右的帶寬下達(dá)到以往視頻會(huì)議系統(tǒng)768K帶寬的效果，非常適合于Internet，特別是ADSL接入方式。

    2、系統(tǒng)內(nèi)置多項(xiàng)帶寬適應(yīng)技術(shù)

    針對(duì)無(wú)法避免的Internet網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)，系統(tǒng)除了提供之前提到的多運(yùn)營(yíng)商接入特性外，還提供了自動(dòng)降幀、自動(dòng)降速、智能丟包恢復(fù)等保障機(jī)制，在網(wǎng)絡(luò)帶寬出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，可自動(dòng)降低視頻流的幀率和編碼帶寬，以保持會(huì)議音頻清晰、圖像流暢，不出現(xiàn)停頓、馬賽克等現(xiàn)象。智能丟包恢復(fù)則是科達(dá)的專有技術(shù)，它通過(guò)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)丟包信息來(lái)自動(dòng)調(diào)整視音頻碼流發(fā)送策略，使得用戶不會(huì)從視音頻效果上感知一定程度內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)丟包。

    3、集成多項(xiàng)帶寬調(diào)節(jié)技術(shù)

    針對(duì)之前提到的企業(yè)總部視頻會(huì)議業(yè)務(wù)與其它業(yè)務(wù)爭(zhēng)搶帶寬的情況，科達(dá)的解決方案在MCU側(cè)提供了帶寬節(jié)省功能，可通過(guò)啟用此功能，屏蔽非發(fā)言狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的碼流，大大減少M(fèi)CU側(cè)下行帶寬瓶頸。若20個(gè)節(jié)點(diǎn)召開(kāi)一個(gè)200K的多點(diǎn)會(huì)議，啟用該功能后，MCU的最小碼流占用只有200K，是普通系統(tǒng)的1/20。

    另外，系統(tǒng)還針對(duì)雙流功能提供不同的帶寬策略。雙流是視頻會(huì)議中非常重要的遠(yuǎn)程協(xié)作功能，可以在召開(kāi)視頻會(huì)議同時(shí)，把本地的PC圖像發(fā)送給遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)。由于同時(shí)需要發(fā)送兩路碼流，且PC圖像的分辨率較高（一般是1024×768），其帶寬需求較高。科達(dá)提供的方案能夠在發(fā)送雙流時(shí)調(diào)整輔助視頻流的幀率和帶寬占用比，這種策略最大的好處就是把帶寬用在用戶認(rèn)為更關(guān)鍵的部分。比如一個(gè)遠(yuǎn)程會(huì)議以討論某個(gè)圖紙為主，那么圖紙的圖像質(zhì)量要求要高于與會(huì)者本身的圖像，這時(shí)，可通過(guò)調(diào)整雙流策略，適當(dāng)降低與會(huì)者圖像質(zhì)量，把圖紙的畫(huà)面質(zhì)量提高。當(dāng)然，不論進(jìn)行怎樣的調(diào)整，音頻的質(zhì)量是絕對(duì)得到保證的。

四、應(yīng)用展望

    科達(dá)提供的Internet視頻會(huì)議解決方案把視頻會(huì)議應(yīng)用擴(kuò)展到了一個(gè)全新的領(lǐng)域，這種低成本部署的方案讓用戶在幾乎不增加網(wǎng)絡(luò)投入成本的情況下實(shí)現(xiàn)了一項(xiàng)新的遠(yuǎn)程信息化辦公方式，這將為視頻會(huì)議應(yīng)用帶來(lái)革命性的突破。