多媒體服務品質需求【13、25】

多媒體通訊與一般數據通訊所需的網路服務品質需求(QoS, Quality of Service)基本上有其不同之處。在檔案傳送、電子信件 等數據應用中，其資訊之傳輸沒有時序即時性的考量存在，當頻 寬足夠時，其傳送速度則快；當頻寬不足時，則延遲一段時間亦 可。數據應用中的資訊傳送延遲時差可快可慢，並不會影響到資 訊接收之使用性。反之在多媒體通訊應用中，為考量影、音、視 訊媒體之即時性、多工及同步性等等問題時，網路便需考量•足 夠的通信頻寬 ‚較低的 latency ƒ較小的 jitters „較少的錯誤量

…有效的多播(multicast)方式等幾個服務品質需求。同時，在網際 網路之多媒體應用中，其考慮的通訊品質需求為端點到端點間全 段所需之網路品質需求，端點對端點之意義表示除了需考慮網路 之 QoS 外，尚需考慮收送主機及應用軟體的處理能力，以 Jitter 為例，其變動大小值對音質之影響性很高，在傳統電信網路其延 遲時間值限制在 400ms 以下，如果要加入音、視訊之同步處理能 力，其需求更在 100ms 以下。因此在整體考量上除了網路各端點 與路由需有足夠的通訊資源外，在主機及應用程式上也需有足夠 的運算能力以提供時序機制與媒體處理能力，方能真正得達到端 點對端點的通訊品質需求。

多媒體包括文件、圖形、影像、語音、視訊等不同媒體，為 強調人之主觀感官需求，目前多媒體大多包含音、視訊媒體之整 體表達。以 4KHz 之音訊為例，用無失真之取樣(Sampling)頻率

8K 來取樣、每個取樣再以 8 位元量化(Quantizing)與編碼，其每 秒的需求位元數為 64K；以彩色電視為例，須紅、綠、藍三原色，

每 秒 有 30 個 畫 框 (Frame)， 每 個 畫 框 大 小 (Resolution)為 640×

480，則每秒所需之位元數為 640×480×3×30≒27Mbps。為滿 足多媒體所需之通信頻寬，高速網路之建設與多媒體壓縮技術便 成為不二法門。

Latency 表示資訊發送到接收之累積延遲時間差，造成資訊 延 遲 之 因 素 包 括 • 傳 遞 延 遲 (Propagation) ‚ 傳 送 延 遲 (Transmission) ƒ存轉延遲 (Store & Forward ) 及„處理延遲等。

傳遞延遲表示資訊在收送兩端傳輸媒體距離間之傳遞時間差；傳 送延遲依資訊量大小及載送速率而訂；存轉延遲表示資訊在網路 中網際存轉之延遲；處理延遲則表示網路各端點中對於分封資訊 之再處理時間。Latency 大小將影響多媒體資訊接收時之表達品 質，為達到多媒體資訊之使用性，在公眾電話網路上其語音服務 之 Latency 一般都小於 400 毫秒。

Jitter 表示收送兩端 Latency 之變異量，在連續性之音、視訊 服務中， jitter 之現象將造成語音之斷 續現象而嚴重影響其音 質。為降低 jitter 之影響性，以緩衝器(Buffer)來平滑其資訊收送 量是主要的方法之一。緩衝器可加在收送兩端之顯示界面、編解 碼器或網接界面等模組中；同時，網路內各端點設備為加速流通 量亦需設置緩衝器並配合優先佇列(Priority Queue)或平均公正佇 列(Weighed Fare Queue)等機制來加以改善網路瓶頸現象。

封包資訊流失量(Packet Loss)最主要之原因來自傳輸錯誤與 網路擁塞等現象。當網路擁塞時，為平滑穩定網路流通量，常會 採取刪除封包資訊的手段，以減少資訊負載量，為避免封包資訊 的刪除造成重送頻率增加並改善網路頻寬效益，最好的方法就是 流量控制(Flow Control)。另外，資訊流失量因多媒體表達的品質 及 即 時 性 的 影 響 性 ， 也 有 其 不 同 之 考 量 方 式 ， 例 如 於 視 訊 會 議 中，瞬間之資訊流失量可能僅造成瞬間的畫面跳動或雜音，其影 響 性 不 是 很 大 ； 但 對 於 醫 學 影 像 或 資 料 檔 案 則 有 其 正 確 性 之 考 量 、 資 訊 之 重 送 及 更 正 以 確 認 資 料 正 確 性 是 必 備 條 件 。 近 年 來 影、音、視訊壓縮編碼技術多已加入區分媒體資訊優先等級之功 能以配合在網路上的應用，重要的資訊表示優先等級高，需確保 其正確性；較不重要資訊則其正確性需求較低，依此方法以減少 流失量的影響性並改善媒體表達需求之研究 也漸顯出其重要性。

在傳統的通信應用或大多數多媒體應用中，一般都僅限於兩 個端點間點對點的通信而己。為配合多點視訊會議，群組協力通 訊應用等需求，多點通信(Multipoint Communication)漸漸成為多 媒體通信應用必備的功能之一。在多點通信中，資訊可以廣播式 (Broadcast)或多播式(Multicasting)複製給群組內每一個用戶或端 點，然而以複製方式傳送將影響網路資源並造成網路擁塞及阻斷 等嚴重影響，如何以路由方式(Routing)及封包過濾方式以改善網 路效率，已是多點通信中必需面對的問題之一。