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视频会议系统对网络性能的要求
日期: 2016-07-04
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 视频会议系统对网络性能的要求:
  
  反映网络性能的指标很多,其中与数字图声信息传输关系密切的有:
  
  1.信道传输速率数字图声信息传输的一个特点是持续和数据量大,在有的数字视音频应用场合所产生  的数据率是恒定的(如VCD),称恒比特率CBR (C。nstant Bit Rate);而有的则是变化的(如DVD),称变化比特率VBR (Variable Bit Rate)。
  
  按照图像质量我们可将数字视频分为如下5个等级:
  
  ①高清晰度电视( HDTV):分辨率为1920×1080,帧率为60帧/s,当每个像素以20bit量化时,总数据率在2Gbps数量级,经MPEG-2压缩后约为20~40Mbps。
  
  ②演播室质量的视频:其分辨率采用CCIR601格式,PAL为720×576. 25帧/s(隔行扫描)、166Mbps(每个像素以l6bit量化),经MPEG-2压缩后约为6~8Mbps。
  
  ③广播质量的视频:相当于模拟电视接收机所显示的图像质量,对应经MPEG-2压缩后的数据率为3 --6Mbps。
  
  ④VHS录像质量的视频:分辨率为广播质量电祝的1/2,经MPEG-l压缩后的数据率为1. 4Mbps(其中伴音为200kbps)。
  
  ⑤视频会议:视频会议系统有采用不同的分辨率,如果采用CIF格式,即352×288.25帧/s,经H. 261压缩后为128kbps。
  
  数字音频可分为如下4个质量等级:
  
  ①话音:带宽≤3.4 kHz、8kHz取样、8bit量化、数据率为64kbps,经不同方法压缩后为32kbps、16kbps,甚至更低(如4kbps)。
  
  ②高质量话音:相当于FM广播质量,其带宽≤50Hz~15kHz。经压缩后数据为48~64kbps。
  
  ③CD-DA:双声道立体声,带宽≤20kHz取样频率为22. lkHz. 16bit量化、每声道数据率705. 6kbps,经MUSICAM (MPEG-I层I)压缩后,两个声道总数据率为192kbps.经MPE(;-I高层压缩后为128kbps。
  
  常见的几种视频编码标准比较,如表4-1所示。
  
  ④AC-3:j。1声道环绕立体声:带宽为3Hz~20kHz、取样频率为48kHz. 22bit量    化,经AC-3压缩后总数据率为320kbps。
  
  2。传输延迟对于实时会话应用,ITU-T规定:当网络的单程传输延迟大于24ms时,应该采取施消除可听见的回声干扰。有回声抑制设备的情况下,从人们进行对话时自然应答的时间  考虑,网络的单程传输延时应在l00ms~500ms之间,一般为250ms。在查询等交互式多媒体应用中,系统对用户指令的响应时间也不应太长。一般应小于1~2s。若终端是存储设备则对传输延时就没有严格要求了。
  
  3。延时抖动产生延时抖动的原因主要有:传输系统引起的延时抖动,如符号的相互干扰、振荡器的相位噪声、金属导体中传播延时随温度的变化等,所引起的抖动称物理抖动,其幅度一般在/iS级,甚至更小;对诸如以太、令牌环、FDDI等电路交换的网络,只存在物理抖动,在本地网内抖动在ns级,而网际抖动在ps级;对诸如X。25、IP、帧中继等广域分组网,延时抖动主要源于流量控制的等待时间和存储转发机制中由于节点拥塞而产生的排队延时变化,一般长达数秒级。
  
  在数字音视频侍输中,延时抖动是破坏同步关系劣化演示质量的主要因素。例如,音频样值间隔的变化会使声音产生断续或变调,图像各帧显示时间的不同也会使人感到图像  的停顿或跳动。人耳对声音的变化比较敏感,若从熟识的音乐中删去很短(如40ms)的一段就会感觉。人眼对图像的变化则没有那么敏感,在熟识的视频片段中删去的一段(无伴音)则未必能感觉出来。因此,音频实时传输对延时抖动的要求比较苛刻。尽管可以用一定的方法在终端对网络延时抖动给予补偿,但补偿需要使用大容量缓存,因而会增加端到端延时时间。在考虑实际应用对缓存大小和延时时间所能承受的限制,下述定最指标(补偿前)可供参考:CD质量的音频,网络延时抖动一般不应超过l00ms;对电话质量的语音,抖动不应超过400ms;对诸如虚拟现实等传输延时有严格要求的应用,抖动不应超过20ms~30ms,由于电视图像总是和伴音一起传送,我们可从对伴音的要求推导;对视频的要求:对已压缩的HDTV,网络延时抖动不应超过50ms;对已压缩的广播质量的电视,不超过l00ms;对视频会议,不超过400ms。
  
  4.错误率在数字视音频应用中。将接收到的视音频信号直接播放给人观看时,由于昱示的活动图像和播送的伴音不断更新,错误很快便被覆盖,因而观众可在一定程度上容忍错误的发生。从另一方面看,已压缩的视音频数据中存在误码对播放质量的破坏显然比未压缩的数据中的误码要大,特别是发生在关键地方(如运动矢量)的误码要影响到前、后一段范围内的数据的正确性。此外,误码对人的主观接收质量的影响程度还与压缩算法和压缩倍数    有关。一般情况下获得“好”等级的质量所要求误码率(BER)为:对于话音,BER一般要求低于101;对未压缩的CD-DA, BER要求低于101;对经压缩的CD-DA, BER要求低于1014;对经压缩的视频会议,BER要求低于l0-s;对经压缩的广播质量的电视,BER低于1019;对经压缩的HDTV, BER低于l0-l0。[视频会议系统]

 

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