流媒体并发量与宽带、码率计算详解

码率计算公式
    基本的算法是：【码率】（kbps)=【文件大小】（字节）X8/【时间】（秒）*1000
    音频文件专用算法：【比特率】（kbps)=【量化采样点】（kHz）×【位深】（bit/采样点）×【声道数量】（一般为2）
   举例，D5的碟，容量4.3G，其中考虑到音频的不同格式，所以算为600M，（故剩余容量为4.3*1000-600=3700M），所以视频文件应不大于3.7G，本例中取视频文件的容量为3.446G，视频长度100分钟（6000秒），计算结果：码率约等于 4933kbps。

并发量计算公式
    并发量 = 宽带（m）*8/【码率】（mbps)
    举例：视频文件1.1G ，时长1:46:11 ，宽带100（M)=100/8=12.8M/s
             码率=1100（M）*8 / 6371(s)=1.3（mbps）
             并发=12.8（M/s）*8/1.3（mbps）=78.7
参考资料：
1、基本参数
    STAT硬盘的实际读写速度约是50MB/S，单位为兆字节每秒（MB/s）。
    单路视频流的码率约是384Kbps，单位为千比特每秒（Kbits/s），换算为字节计算法是48KB/S，单位为千字节每秒（KB/s）。
    每个视频房间支持2路视频的录制，则每个房间的码流是768Kbps，换算为字节计算法是96KB/S。
    单台服务器的接入带宽是1Gbps，换算为字节计算法是128MB/S。
    本计算法只考虑服务器硬盘读写速度和网络带宽的限制，忽略服务器的CPU、内存等因素。
    2、根据硬盘的瓶颈计算
    计算公式：
    硬盘读写速度/每个房间的码流 = 实际支持的录像并发数（或回放的并发数）。
    实际计算数值：
    (50*1024)/96 = 533
    结论：
    单台服务器同时支持500个房间（1000人）同时录像（或1000路并发回放）。
    回放指的是实时的播放流，并不包括采用本地缓存和缓冲机制的点播流。
    如果每个房间只有1路录制流，则录像并发数是1000个房间。
    这是硬盘的瓶颈。
    3、计算所需要的网络带宽
    计算公式：
    (每个房间的码流*500个房间) = 500个房间所需要的带宽。
    实际计算数值（使用Kbits/s作为计量单位）：
    (768*500)/1024 = 375Mbits/s
    结论：
    500个房间同时录像所需375Mbits/s上下行对等带宽。
    这是带宽的需求。
    4、更多计算
    （1）按照每个房间增加1路观看者，计算一下需要多少带宽？
    观看者同时观看房间里的2路视频，每个房间所需码流是768Kbps，单位为千比特每秒（Kbits/s）。
    计算公式：
    观看者实时码流*500个房间 = 观看者所需占用带宽
    实际计算数值（使用Kbits/s作为计量单位）：
    (768*500)/1024 = 375Mbits/s
    结论：
    如需为每个房间增加1路观看者，同时接收2路录像者视频，则需要增加375Mbits/s上行带宽。
   （2）对录像者的终端带宽要求
    上行带宽：至少384Kbps，单位为千比特每秒（Kbits/s）。
    下行带宽：至少384Kbps。
    （3）对观看者的终端带宽要求
    上行带宽：不需要。
    下行带宽：至少768Kbps。
    （4）单台服务器的运行费用估算
    购置机器：1万元。
    托管费用：5000元/年。
    带宽费用：18万/年（按照IDC报价，1Gbits的带宽月租是1.5万元）。
    软件服务：24万/年（按照厂家报价，视频软件的月服务费是2万元）。
    5、相关数据
    （1）普通宽带的带宽计算法
    普通家庭宽带和办公室宽带，仍以ADSL居多（小区光纤优于普通电话线ADSL），因此我们将以电话线ADSL为例来说明。
    电信运营商给出的带宽是2M、4M、10M等等，这个速率值是指为用户提供的带宽数值，单位是bps（比特位），而且这个带宽仅是用户端到当地电信的速率，并非指用户到达目标服务器的有效使用带宽。而且，ADSL是非对等网络，刚才说的数字只是ADSL的下行带宽，也就是下载速度，ADSL的上行带宽只有384Kbps，有些地区的ADSL上行只有256Kbps。

当用户需要进行视频录制时，所需要的带宽是384Kbps（单位比特位），这个速度正好是ADSL的上行速度。因此，用户在录制的时候，并不能让其他程序占用带宽，例如迅雷、电驴等软件。

计算ADSL下行带宽有很直观的方法，就是观察下载速度，一般来说下载速度是按照Byte/s（字节/秒）来显示的，需要转换为bits/s（比特/秒）才行，换算关系是1Byte/s = 8bits/s（即8bps），例如：

2M的ADSL用户在下载时可以达到135KB/s-220KB/s，即1280Kbps（即1280Kbits/s）。

（2）用户端所需要的带宽
    实时的视频流需要稳定的带宽，当带宽不稳定时，会出现较大的延时和丢包现象，造成视频的停顿（俗称卡），当网络恢复时，也会出现视频快速播放的情况（这是刚才因网速较差造成的堵塞数据）。
    计算实时视频所需要的带宽方法很简单。
    发送者：
    上行带宽：单路视频的码流就是所需的上行带宽，一般ADSL是可以支撑的，除非视频质量参数设置的很高。
   下行带宽：接收到的视频数量*每路视频的码流，就是所需的总带宽（要除去自己的那路视频流），例如4路视频时，减去自己的1路，计算3*384=1.2Mbps，因此需要1.2M的下行带宽（至少2M的ADSL才行）。
    观看者：
    上行带宽：观看者的上行带宽要求很低，只需要可以传送控制指令和聊天信息等消息流即可，但网络的稳定性要求依然很高。
    下行带宽：接收到的视频数量*每路视频的码流，例如4路视频，计算4*384=1.5Mbps，因此需要1.5M的下行带宽（至少2M的ADSL才行）。

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