基于Internet的網絡部署

一、概述

    過去，視頻會議系統的部署主要基于專網、ISDN專線、VPN等組網方式，這些組網方式在帶寬方面有著較好的保障，能夠保證視頻會議系統的穩定視音頻效果。但這種組網方式也在一定程度上提高了視頻會議系統的建設與使用成本，使視頻會議應用主要集中在政府、軍隊或一些高端商務應用。

    如果要讓更多的行業、企業享受視頻會議的便利，必須降低視頻會議系統的建設與使用成本，除了降低設備本身的造價外，更重要的是降低系統對線路的依賴性，減小長期性投入。這里，將介紹領先的視訊廠商科達在近期推出的基于Internet部署的視頻會議解決方案，這個方案讓用戶可以以近乎零成本的方式實現視頻會議系統的使用。特別的是，此方案全部采用高穩定、易操作的硬件系統，在實用性和用戶體驗方面要大大優于當前一些基于Internet的純軟件方案，非常適合普通企業、末端政府用戶部署應用。

二、

    現在我們以一個企業為例，來看這個解決方案。

   圖1是一個企業典型的網絡部署方式：企業總部一般部署有較好的Internet接入條件，同時部署有防火墻等網絡安全設備；企業的分支機構分布于異地，某些業務聯系緊密的分支機構可能與總部之間架設了VPN，也有一些分支機構則采用Internet直接接入的方式，不同的分支機構由于地域的不同，可能會選擇不同的運營商網絡接入Internet，最為典型的就是北方的分支機構通過網通接入，而南方的分支機構則通過電信接入。

圖1

    在這個網絡部署下要架設一套基于Internet的視頻會議系統，首先要進行一些很簡單的改造，就是增加總部的運營商接入線路，使總部的運營商接入線路能夠覆蓋所有分支機構選擇的運營商。進行這個改造的最大原因是當前跨運營商接入時，可能由于運營商之間接口帶寬的瓶頸造成端到端帶寬降低，在總部接入多個運營商，一方面有利于采用不同運營商接入的分支機構與總部之間能夠有較好的網絡保障，為對帶寬較敏感的視頻會議業務提供較穩定的帶寬；另一方面，這種部署也可以提高總部總的出口帶寬，增加IT業務的覆蓋面。

    過去，視頻會議系統本身是不能直接支持多運營商接入的，需要在中心點部署MCU和多臺代理服務器才能夠解決這個問題�，F在，科達在業界首次推出了直接支持多運營商接入的MCU，該MCU可同時支持多個不同運營商的接入，并且無需外加任何代理服務器，既簡化了系統架構，又大大降低的系統建設成本。在各個分支機構，只需根據會議室的大小選擇不同類型的視頻會議終端即可。

    MCU可針對不同運營商接入的終端提供對應線路的接入，對VPN接入的終端及內網也可同時接入，基于這種方式部署的系統把基于Internet部署的視頻會議網絡精簡成與專用網系統完全一致，架構十分簡潔。

基于Internet網絡的性能優化

三、

    在Internet上部署視頻會議系統，不僅要實現網絡的優化部署，還要視頻會議系統本身具有針對Internet網絡特性的性能優化措施。

    首先，我們需要分析一下Internet網絡接入的特點：

    1、帶寬的穩定性不高，可保障的帶寬性能較差

    視頻會議系統需要實現視音頻的雙向通信，其對帶寬的上下行要求是比較一致的，而很多企業的分支機構都采用了ADSL的非對稱接入方式，其下行帶寬可以達到1M或更高，但上行帶寬則較低，很多時候與總部間的實測上行帶寬在200K～300K左右，這個帶寬與一般視頻會議系統要求的384K帶寬是有一定差距的。另外，Internet接入帶寬經常不穩定，網絡會出現一些波動，某些時候的瞬時帶寬可能只有幾十K。

    2、企業總部業務較大，視頻會議業務與其它業務存在爭搶帶寬的情況

    一般來說，企業總部的下行帶寬需求較大，特別是很多網絡下載都會占用下行帶寬。而一般的視頻會議系統都需要把各個節點的碼流發送到MCU，特別是多點會議時，從Internet向MCU下行的帶寬非常大，以1個節點200K為例，若召開20個點的多點會議，其帶寬需求就達到了4M，可能會與其它業務爭搶帶寬資源。

    針對Internet網絡的特點，科達提供的解決方案進行了針對性優化，主要包括以下幾個方面：

    1、采用高效的視音頻編解碼技術來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優異的H.264，其編碼效率比傳統的H.263、MPEG-4等編碼方式提高了30％到50％，在128K帶寬下即可實現CIF品質的圖像，在192K帶寬下可實現非常流暢的視頻效果。音頻方面則采用了業界最新的G.722.1 Annex C標準，能夠在24K的帶寬下提供14KHz音頻保真度，在音質上全面超越了以往的音頻編碼方式。這樣，此系統就可以在200K左右的帶寬下達到以往視頻會議系統768K帶寬的效果，非常適合于Internet，特別是ADSL接入方式。

    2、系統內置多項帶寬適應技術

    針對無法避免的Internet網絡波動，系統除了提供之前提到的多運營商接入特性外，還提供了自動降幀、自動降速、智能丟包恢復等保障機制，在網絡帶寬出現波動時，可自動降低視頻流的幀率和編碼帶寬，以保持會議音頻清晰、圖像流暢，不出現停頓、馬賽克等現象。智能丟包恢復則是科達的專有技術，它通過監測網絡丟包信息來自動調整視音頻碼流發送策略，使得用戶不會從視音頻效果上感知一定程度內的網絡丟包。

    3、集成多項帶寬調節技術

    針對之前提到的企業總部視頻會議業務與其它業務爭搶帶寬的情況，科達的解決方案在MCU側提供了帶寬節省功能，可通過啟用此功能，屏蔽非發言狀態節點的碼流，大大減少MCU側下行帶寬瓶頸。若20個節點召開一個200K的多點會議，啟用該功能后，MCU的最小碼流占用只有200K，是普通系統的1/20。

    另外，系統還針對雙流功能提供不同的帶寬策略。雙流是視頻會議中非常重要的遠程協作功能，可以在召開視頻會議同時，把本地的PC圖像發送給遠端節點。由于同時需要發送兩路碼流，且PC圖像的分辨率較高（一般是1024×768），其帶寬需求較高�？七_提供的方案能夠在發送雙流時調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為更關鍵的部分。比如一個遠程會議以討論某個圖紙為主，那么圖紙的圖像質量要求要高于與會者本身的圖像，這時，可通過調整雙流策略，適當降低與會者圖像質量，把圖紙的畫面質量提高。當然，不論進行怎樣的調整，音頻的質量是絕對得到保證的。

四、應用展望

    科達提供的Internet視頻會議解決方案把視頻會議應用擴展到了一個全新的領域，這種低成本部署的方案讓用戶在幾乎不增加網絡投入成本的情況下實現了一項新的遠程信息化辦公方式，這將為視頻會議應用帶來革命性的突破。