網絡視頻傳輸的服務質量(QoS)


QoS(Qualityof Service)服務質量,是網絡的一種安全機制, 是用來解決網絡延遲和阻塞等問題的一種技術。在正常情況下,如果網絡只用於特定的無時間限制的應用系統,並不需要QoS,比如Web應用,或E-mail設置等。但是對關鍵應用和多媒體應用就十分必要。當網絡過載或擁塞時,QoS 能確保重要業務量不受延遲或丟棄,同時保證網絡的高效運行。

ITU將服務質量定義為決定用戶對服務的滿意程度的一組服務性能指標。從另一角度來說,QoS參數也是流媒體媒體傳輸的性能指標。主要的QoS參數有如下幾項:傳輸帶寬,傳輸時延和抖動,丟包率。

1.傳輸帶寬

傳輸帶寬也指的是數據傳輸的速率。對於流媒體的播放,影響最大的屬性就是傳輸帶寬。如果帶寬過低,使得數據傳輸下載的速度小於視頻流播放的數率,那么在視頻的播放將會經常出現停頓和緩沖,極大的影響了客戶觀看的流暢性;而為了保證視頻觀看的流暢性,在低帶寬的條件下,只能選擇低品質、低碼流的視頻進行傳輸,這樣又會影響到客戶的光看效果。所以,一個良好的傳輸帶寬環境是客戶活動高品質的流媒體體驗的重要保證。

2.傳輸時延和抖動

傳輸時延定義為從服務器端發送數據到接受端接收到該數據之間的時間差,它是用來描述網絡時延的一個指標。時延抖動定義為網絡傳輸延時的變化率。流媒體最重要一個特性的就是實時性強,所以流媒體通信需求更難於滿足的是對通信系統的傳輸時延限制。時延限制主要是用在具有實時性要求的交互分布式實時流媒體應用中,如視頻會議系統,為防止時延給交互式通信帶來不便,建議的最大端到端的總時延不要超過150ms,否則交互雙方會感到明顯的時延,給雙方的信息交流帶來不便。端到端的時延可分為以下四個部分:

1.信息源的媒體采樣、壓縮編碼和打包的時延;

2.傳輸時延;

3.接收端的排隊和播放緩沖時延;

4.接收端的拆包、解碼和輸出時延。

抖動定義為網絡傳輸延時的變化率。時延抖動對流媒體播放質量的影響非常大,一般會采用緩存排隊的辦法平滑數據報的抖動。但如果數據傳輸的抖動較大,則必須采用大的緩存,這將直接造成更大的時延,直接影響流媒體的體驗效果。


3.丟包率

流媒體數據傳輸中的時延和抖動是可以通過緩存的辦法減少影響,所以流媒體業務可以允許在一定范圍內的時延和抖動。但丟包會對流媒體數,據播放質量造成極其重大的影響。丟包率會造成視頻和音頻質量嚴重惡化,小的丟包率會造成圖像的失真和語音的間歇中斷,過高的丟包率甚至可以導致業務的中斷。網絡設計的目標是丟包率為零,但顯然不存在這樣的理想網絡。所以丟包的大小將直接決定流媒體業務質量的好壞。



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