老板:大家好,虽然居家办公,但会还是要开的,10点上线远程云会议哈。
小A:收到。
小B:好的。
然而10点到了。小A、小B已在线坐等,老板却网卡上不来。
终于上线了,老板说的滔滔不绝。
不过小A、小B却不时打断,“老板,你声音图像又卡住了……”
一场会议下来,老板直说口渴,有点扛不住呢……
而这仅仅是大家远程云桌面办公时的一个小小缩影。
云桌面办公如果频频出现卡顿,这时该如何应对呢?下面一起来看看紫光旗下新华三集团支招VDI应用中的音视频质量优化技巧吧。
VDI,你知道吗?
为了优化云桌面的音视频体验,首先要了解一下什么是VDI。VDI(Virtual Desktop Infrastructure,虚拟桌面基础架构)也称云桌面,是一种强大的桌面虚拟化技术。应用该技术,用户只要有一台能上网的设备,就可随时随地开始办公。这时用户终端只承担桌面呈现与外设功能延展,实际上的桌面应用都运行在数据中心服务器上。这种技术显然非常有利于那些对移动性、安全性、集中可控性要求较高的场景,比如现在的居家办公环境。
不过使用VDI技术对音视频应用来说,也会出现一些挑战。这是由于要确保VDI流畅的使用体验,除了网络要通畅外,还要尽可能提高网络传输效率。而VDI的性能表现与桌面协议、传输协议以及显示、音视频技术等因素都有关联。
常见的桌面协议包括ICA/HDX、SPICE、PCoIP、RDP/RemoteFX和VDP。其中,VDP(Virtual Desktop Protocol)是新华三集团的虚拟桌面协议。该协议兼容性高,对视频、音频、图像等媒体支持良好,如图像压缩算法支持H.264,支持远程管控外接设备。而且VDP增强了图形处理,支持GPU,支持3D渲染实现硬件加速(服务器侧),可满足专业制图、设计的业务需求。
在传输协议上,VDI依旧使用的是TCP或UDP。但在TCP/UDP传输层之上,VDI可为不同的应用分配不同的虚通道来区分处理,增强用户体验。如细分视频虚通道为:Flash通道、多媒体通道、4K通道、3D通道等;独立的图形显示虚通道;语音*放播**虚通道;录音虚通道等,当然具体可根据实际情况做更进一步细分。
五步优化VDI音频传输
在了解了VDI的来龙去脉后,便可以着手优化VDI应用中的音视频质量了。首先,来优化一下音频传输。当人们使用VDI开网络会议时,为了得到高保真语音,音频处理的每一个环节都需要进行优化。而常用的音频优化技术手段如下:
1、为音频分配专用的虚拟通道,并设置该虚拟通道的优先级为最高。这样可以确保音频数据可以得到优先处理,减少语音时延,使用户可以得到实时的语音效果。
2、提升语音采样率,将语音采样率提升到44.1kHz。由于人耳能听到最高频率约为20kHz,根据Nyquist采样定理,44.1kHz(cd标准)已经能完全还原人耳能听到的声音。
3、采用专业的高保真压缩算法,在相同压缩率情况下得到更好音质。除了常用的AAC、CELT算法外,如采用更好的压缩算法xHE-AAC、Opus等,可以获得更高的音质。
4、增加语音前处理,可以提升音效和用户的听觉感受。这包括自动进行回声消除,解决回声问题;自动进行降噪处理,将属于背景噪音的部分识别出来过滤;自动静音检测,没有语音输入就不产生流量,能有效减少带宽。
5、自动调整缓冲区抖动。目前缓冲区设置是固定不变的,缓冲区设置过大会导致时延增大,缓冲区过小可能引起语音中断。根据网络抖动的情况自动调整缓冲区的大小,当网络抖动变小时减少缓冲区,降低语音时延,得到实时连贯的语音效果。
三步搞定VDI高清大图显示
优化了音频,下面再来聊聊如何搞定VDI的图形显示问题。人们都希望用较低的带宽获得更高清的显示,可如果直接将图形指令数据发送到协议客户端数据量非常大,因此在发送之前要进行优化处理,来降低带宽占用。常用的优化技术有以下三点:
1、指令合并。在非常短的时间区间内,同一区域内即将被覆盖的指令就不再发送。通过合并技术可以显著降低指令数量与总体数据量。
2、 数据压缩。采用有损或无损的图像压缩算法,对图像进行压缩,降低带宽。
1) 选择更高效的图像压缩算法,可以提升图像质量,降低带宽。采用H.265比采用H.264要好。
2) 动态选择编码策略,提升视觉效果,降低带宽:区分自然图像与非自然图像。
3) 采用不同的压缩算法。如可采用无损压缩(如SPICE提供的LZ、GLZ编码),或者采用AI技术对文字等非自然图像优化处理;相片、图片等自然图像采用合适的压缩率进行有损压缩(如H.264)。
3、数据去重。重复数据不发送,只发送图像中变化的部分,不变的部分不发送。
“3+2”实现VDI视频优化
接下来就到了最为关键的视频优化了,在VDI中支持视频,通常有两种方式:一种是视频在服务端进行解码*放播**,另一种是视频重定向方式。因此为了让用户占用较少带宽即可获得高清体验,以下优化手段不可或缺:
1、 视频重定向。充分利用客户端的解码能力,降低视频的传输延时。
2、 选择适合的视频压缩算法。编码时选择压缩比、压缩性能高的视频压缩算法。业界常用的压缩算法是H.264,采用H.265可达到更优的压缩比,得到更高的视频质量和视频流畅性。
3、 在媒体行业场景,对视频有专业处理要求,应当选择有GPU的VDI环境。因为GPU能提供非常好的算力,使用GPU进行压缩渲染,可以得到更好的视频效果。
而为了降低带宽,在拥塞的情况下仍能得到高清体验,还可以做以下优化:
1、 支持自适应码率、自适应帧率。根据网络拥塞的情况对码率、帧率做调整,以提升视频的流畅度。
2、 自适应窗口和分辨率。根据显示器的分辨率和*放播**视频窗口的大小,自动调整视频数据流的码率及数据流的大小,当*放播**窗口最小化时不发送视频,这样可以降低CPU消耗,减少带宽占用。
未来在BYOD办公趋势下,越来越多的企业将采用VDI虚拟桌面。而为了帮助用户获得如同在本地操作一样的感受:无延时、不卡顿、不花屏、高保真、流畅、高清……上述优化VDI音视频质量的妙招显然要学起来了。