影响互联网网络服务质量(QoS)的因素有以下几方面:
第一是网络带宽,即网络每秒所能传输的数据量。带宽对网络服务质量的影响是显而易见的,带宽越高,当然就允许传输更多的数据,从而有更好的效果。但是,带宽并不是质量的唯一决定因素。
第二是网络排队。网络中存在很多的节点——路由器、网关等。这些节点采用排队机制决定数据发放的顺序。如果某节点在瞬间数据排队较长,该节点就会采取丢弃数据包的方式保证节点的正常工作。即使没有被丢弃,经过较长的排队之后,这些数据包往往要花很长的时间才能到达目的地,由此就产生了网络的延时以及延时抖动。丢包、延时、延时抖动都会对视频会议效果产生很大的影响。
第三是数据分级。比如通过RTSP/IPv6等标准,对数据包进行分级传输。因为这些协议需要对现有的大量路由器进行升级或是重新配置,所以应用很少。
DX4000公司通过多年来为大量客户在各种网络环境下实施视频会议,对于目前互联网的质量,尤其是中国互联网的质量有着深刻的理解。一方面由于宽带的不断普及,越来越多的客户已经有了比较高的带宽。另一方面,宽带的质量却是严重地参差不齐。很多时候,用户即使拥有较高的带宽,但却同样存在较高的网络丢包率和较大的网络抖动,这些都会对视频会议的质量,尤其是声音质量产生严重影响。
凯润的目标是让用户能够在现有的网络环境下召开视频会议,这就要求凯润能够很好地适应现在这种参差不齐的网络质量,而不是一味地要求用户提高网络质量。
通过多年的研究和试验,中新凯润公司独创了多媒体抗网络丢包的专利算法。使用该专利算法,DX4000 可以在丢包率高达10%的网络环境下仍然保证声音的连续性和良好的音质,而声音质量的整体优良是视频会议成功召开的前提。正是因为使用了该专利技术,中新凯润公司成功地保证了数百家客户在公众互联网召开视频会议并达到良好的效果。
四、自适应带宽
在视频会议过程中,经常会出现网络带宽波动的情况。如果带宽的波动幅度使得视频会议本身的音视频数据无法正常传输,就会造成音视频质量的下降。这时候往往会出现以下情形:声音断断续续,视频出现大量马赛克甚至完全模糊不可辨认。这就要求系统对网络带宽的异常波动可以做出相应的处理。
经过大量的用户调查我们发现,当网络带宽发生波动的时候,用户可以接受视频质量的些许降低,但要求声音仍能保证连续、清晰。所以,DX4000视频会议系统设计为:当检测到网络带宽发生变化时,会首先降低视频帧率以保证声音的连续性。帧率变化的机制是:当检测到网络带宽低于系统要求带宽时,则将视频帧率迅速降低为原来帧率的1/2,比如说:原帧率设定为20帧/秒时,系统检测到带宽不够,此时,系统会将帧率降低为10帧/秒,如检测带宽仍然不够,则继续降低帧率为5帧/秒。当系统发现带宽已经表现为充裕时,系统将上调帧率,但上调的速度是缓慢的,从10帧/秒提高到11帧/秒,12帧/秒……直至稳定在一个适合网络带宽的值附近。在整个过程中,语音的码率是保持不变的。
五、视频多码率
在一个视频会议中,参加会议的用户带宽可能是不同的。很多视频会议系统遇到这种情况只能按窄带的质量提供会议服务,此时宽带接入的用户也只能看到窄带下的效果。而DX4000 的系统设计允许多种码率并存于一个会议中。
会议开始前,每个客户端会首先检测与服务器连接的带宽情况,并通知服务器。服务器如果发现会议终端的带宽不一致,则会将视频数据分别做出处理,对于宽带用户,服务器将按照宽带的质量发送视频;对于窄带的用户,服务器则会将视频质量做一些降低以适应窄带的需求,然后再发送给窄带用户。正是因为有这种机制的存在,DX4000 可以最大程度地利用网络带宽,让用户体验到最好的视频会议效果。
六、视频多通道复用技术
视频的数据量是很大的,在多数情况下,网络带宽资源有限,当视频路数增多到一定程度时,就可能会造成视频的不连续,从而降低了视频流畅度。
采用视频多通道复用技术时,多路视频数据会智能地复用已有的视频通道,相互协调传送视频数据,从而使视频数据的传送更加有序,提高了传输效率,节约了网络带宽,改善了流畅度。
七、桌面共享/程序共享的带宽自适应功能
桌面共享/程序共享是一个非常实用的功能,使用此功能,用户可以看到甚至控制远端计算机的所有操作。但是有两种因素影响该功能的实用性。一方面,该功能对带宽资源要求比较高;另一方面,在实际使用中,即使在同一个会议室,不同用户的连接带宽也往往不同。如何让用户在窄带下也能使用桌面共享?如何让宽带用户以及窄带用户同时看到符合各自带宽传输能力的共享桌面呢?
DX4000 通过独特的带宽自适应机制,可以根据用户的带宽实时地决定发送给用户的桌面共享数据量。当用户带宽不足时,服务器将自动降低发送给该用户的桌面共享刷新频率;而如果用户带宽较充足,服务器则会以较高的刷新频率更迅速地让用户看到远端的桌面。通过这种带宽自适应机制,即使一个64Kbps的拨号用户和一个2Mbps的专线用户在同一个会议室中,服务器都可以保证在拨号上网用户正常使用的同时,让专线用户看到更高质量的桌面共享。
八、宽带环境下的高质量音视频
随着宽带的不断普及,用户对音视频质量的要求也越来越高。针对这样的需求,DX4000 针对宽带环境专门做了音视频质量的优化。
在宽带环境下,用户的视频幅面可以达到CIF(352x288),25帧/秒,并可放大到全屏,在带宽允许的情况下(每路视频带宽大于500 Kbps),视频质量可以接近甚至超过VCD的画质。同时,DX4000 在宽带环境下选择了G.711的宽带语音压缩算法,保证声音更清晰、混音效果更好,并且大幅度降低了对用户机器资源的消耗。
同时,DX4000 在宽带环境下选择了ISAC宽带语音压缩算法。ISAC压缩算法比同类语音压缩算法频带增高了一倍,因此大大提高了声音清晰度、混音效果更好,配合噪声抑制、回音消除和自动增益控制技术,使音质完全可以比拟传统电话语音效果,并且大幅度降低了对用户机器资源的消耗。
九、硬件设备的选择
DX4000 在设计时就考虑到了与各种硬件设备的兼容性。由于系统本身是纯软件系统,通过对外部硬件设备的选择,DX4000 可以实现由低到高各种级别的视频会议方案。
1.桌面型终端
对于桌面型的终端配置,考虑到价格因素以及携带方便,推荐用户使用USB接口的摄像头以及耳麦,用户只要将摄像头和耳麦接到台式计算机或是笔记本电脑上,就可以通过DX4000 召开视频会议。对于经常出差的用户,这种配置携带起来非常方便。
2.会议室型终端
会议室型终端要求的音视频质量一般较高,我们推荐用户使用一些相对高档的外接设备。
用途 |
设备 |
视频采集 |
模拟摄像头(如 SONY EVI-D31 ) |
视频显示 |
计算机显示器、投影仪或电视机(需要显卡支持S端子输出) |
录音 |
定向麦克风 |
放音 |
音箱 |
九、与硬件视频会议系统的互连互通
有些客户历史上已经建设了视频会议系统,这些系统一般是采用纯硬件的方案,通过ISDN(H.320)或IP(H.323)召开视频会议。客户对现有视频会议系统做进一步建设时,一般会有以下两个要求:
1.更低的建设成本。新建的视频会议点数一般会远多于已建设的点数,如果仍然使用硬件的解决方案,成本会非常高。所以必须要有更低成本的方案。
2.与已经建设好的视频会议系统互连互通。视频会议本来就是用来交流的,所以用户在使用的时候,一定希望所有的视频会议系统都可以互连互通,而不是各自独立,成为一个封闭的系统。
针对这些需求,DX4000 设计了与硬件视频会议系统互连互通的解决方案。
DX4000 视频会议系统支持客户端与H.323设备直连互通,所谓的直连是指H.323终端不与会议系统客户端通信,直接与服务器连接,从而进入会议,主席亦可以选择通过哪个服务器呼叫用户进入会议。
十、H.323路由
DX4000视频会议系统致力于企业一体化通信解决方案,在提供高质量视频会议服务的同时,也向用户提供视频电话/以太网电话的接入与管理服务,从而实现点到点音视频呼叫和多点视频会议的一体化通信;由于采用国际标准的H.323协议,任何支持该协议的设备都可使用该服务,并接受DX4000视频会议系统的管理;系统功能包括严格而灵活的用户管理、接入认证、会议路由、呼叫管理、号码分配,将分散的视频电话/以太网电话集中在一起,真正实现一体化的多媒体通信。