实时通讯系统的视频会议延迟测试

说实话，我第一次认真注意到"延迟"这个词，是因为一次特别尴尬的线上会议。那天我远程跟客户汇报方案，正讲到兴头上，对方突然喊停，问我是不是卡住了。我一看屏幕，自己明明在说"根据市场调研数据"，可对方听到的却是"根据市场调…研…数…据…"，中间差了整整两秒。那种感觉就像两个人打电话，中间总有人在插播广告，沟通效率低得让人抓狂。

从那以后，我就开始研究视频会议里的延迟到底是怎么回事，也慢慢接触到了延迟测试这个领域。今天想用比较直白的方式，跟大家聊聊这个看起来技术含量很高，但实际上跟我们的日常办公体验息息相关的话题。

延迟到底是什么？

用最简单的话说，延迟就是你说完一句话，对方多久才能听到的时间差。专业点讲，端到端延迟是指从发送端的视频采集到接收端显示之间的时间总和。这个时间通常以毫秒为单位，一毫秒就是千分之一秒。正常情况下，我们打电话感受到的延迟在150毫秒左右，这个范围大多数人基本感觉不到。但视频会议不一样，它处理的数据量更大，经过的环节更多，延迟也更容易变大。

这里有个概念需要澄清，就是延迟和带宽的区别。带宽决定了你能传多少数据，而延迟决定了数据传得多快。就像高速公路一样，车道多不多是带宽的问题，车跑得快不快是延迟的问题。一条单向八车道的高速，如果每辆车都开得跟蜗牛一样，该堵还是会堵。反过来，路窄一点，但车开得快，反而可能更顺畅。很多人在优化视频会议质量的时候，第一反应是加带宽，但有时候问题根本不在带宽上，而是在延迟上。

延迟是怎么产生的？

这个问题让我折腾了好一阵子。后来我发现，视频会议的数据就像一条流水线，从你这边到对方那边，中间要经过好多道工序，每一道工序都会花时间。

首先是采集和编码延迟。当你打开摄像头，系统要把你面前的样子变成数字信号。这个过程包括摄像头采集画面、GPU处理图像、编码器把画面压缩成数据包。普通的软编码可能需要30到50毫秒，硬件编码会快一些，但依然要花时间。这里要提一下，不同的编码标准对延迟的影响很大。H.264编码现在用得最广，但新一代的H.265或者AV1编码效率更高，同等画质下数据量更小，理论上能降低延迟，不过对设备性能要求也更高。

然后是网络传输延迟，这才是重头戏。你的数据包要从电脑出发，经过路由器、交换机，可能还要穿过运营商的网络，跨个省市甚至跨国，最后到达对方那里。这段路上，每个节点都要转发数据包，每次转发都要排队等待。网络拥堵的时候，数据包可能在某个路由器里堵上好几百毫秒。如果用的是无线网络，那变数就更大了，信号干扰、距离远近、同时连接的设备数量，都会影响传输延迟。

接下来是解码和渲染延迟。对方收到数据包后，要先解码再显示。解码需要处理器资源，如果对方电脑同时开着很多软件，解码速度变慢，延迟就上去了。显示器也有响应时间，虽然现在主流显示器的响应时间都在几毫秒以内，但如果你用的是很老的设备，这部分延迟也不能忽略。

你可能发现了，这是一条长长的链条。任何一环出问题，整体延迟就会上去。这也是为什么视频会议延迟测试不是测一个数字就够了，而是要各个环节都单独分析。

为什么延迟测试这么重要？

有人可能会问：我用视频会议软件感觉卡顿，直接优化不就行了，为什么还要专门做延迟测试？

这个想法我以前也有。但后来我发现，感觉卡顿和找到问题根源是两码事。你感觉卡，可能是网络延迟高，也可能是编码延迟高，还有可能是对方设备性能差。不做测试，你只能瞎猜，挨个试，费时费力还不一定有效。

举个例子，我有个朋友公司，视频会议一直反映有延迟感。他们首先想到的是公司网络带宽不够，花钱升级了宽带，结果问题依旧。后来找专业人士做了延迟测试才发现，问题出在跨国线路上，海外分公司的数据包要绕很大一圈，物理距离导致的延迟就有300多毫秒。这种情况下，加带宽没用，得找服务商优化路由，或者用专门的全球延迟优化方案。

延迟测试的另一个重要价值是建立基线。你得知道自己现在的延迟是多少，才能判断优化有没有效果。就像减肥一样，你得先称体重，才能知道后续的努力有没有用。定期做延迟测试，还能及时发现问题，避免小问题变成大麻烦。

延迟测试具体怎么测？

这个问题问得好。延迟测试的方法其实不算少，但真正靠谱的不多。

最基础的方法是用ping命令。Ping一下对方的IP地址，看数据包往返要多久。这个方法简单归简单，但只能测网络层的延迟，管不了应用层的事。而且ping用的是ICMP协议，跟视频会议用的RTP协议走的是不同的通道，测出来的结果只能参考，不能全信。

专业一点的延迟测试需要模拟真实的视频会议场景。比如用专门的测试工具，持续向对端发送视频流，同时记录发送时间和接收时间，两者相减就是端到端延迟。这种方法更接近真实使用情况，测出来的数据更有价值。

还有一种叫往返延迟测试，就是从A发到B，再从B发回A，测一个完整的来回时间。这种方法可以同时评估两个方向的延迟，适合检查双向通讯的质量。

下面这张表列出几种常见测试方法的对比：

做延迟测试的时候，有几个细节要注意。首先要选对测试时间，网络高峰期的延迟肯定比凌晨高，同样的测试在不同时段做，结果可能差很多。其次要多次测试取平均值，单次测试可能有偶然因素，多测几次结果更可靠。最后要记录测试时的网络环境，比如用的是有线还是无线、同时开了什么应用，这些信息有助于后面分析问题。

延迟控制在多少范围内比较合理？

这应该是大家最关心的问题了。毕竟测出数字是一回事，判断数字好不好是另一回事。

根据我查到的资料和实际测试经验，视频会议的延迟可以这样划分档位：150毫秒以内，这个范围属于优秀水准，对话基本同步，感觉不到延迟；150到300毫秒，属于可接受范围，偶尔会有轻微的不同步，但大多数场景下可以忍受；300到500毫秒，明显感觉到延迟，对话需要等待，互动性变差；500毫秒以上，延迟已经比较严重了，实时对话变得困难，通常只能用于单向汇报之类的场景。

当然，这个划分不是绝对的。不同类型的会议对延迟的敏感度不一样。普通的部门例会，大家轮流发言，300毫秒可能还能凑合。但如果是需要频繁互动的头脑风暴，或者有客户参与的商务谈判，延迟最好控制在200毫秒以内。至于那种需要举手抢答的在线培训，延迟高了体验会非常糟糕。

值得一提的是，延迟的稳定性比绝对值更重要。有时候绝对延迟不高，但抖动厉害，一会儿100毫秒一会儿300毫秒，这种忽快忽慢的感觉比稳定的延迟更让人难受。所以专业的延迟测试通常还会关注抖动这个指标。

怎么降低视频会议的延迟？

这个问题得分开说，因为不同环节的优化方法不一样。

网络层面的优化是最根本的。首先要尽量使用有线网络，无线网络的延迟和稳定性都比不上有线。如果只能用无线，路由器要放在离设备近一点的地方，减少信号衰减和干扰。然后可以考虑QoS设置，就是给视频会议的数据包优先权，让它们比普通上网数据更快被处理。有些路由器支持专门为视频会议优化的一键设置，用起来很方便。

如果跨地区或者跨国家的会议延迟太高，普通网络优化可能不够。这时候需要考虑服务商的网络优化能力。以声网为例，他们通过在全球部署智能路由算法，能够自动选择延迟最低的传输路径，避免数据包绕远路。这种底层网络的优化，对降低跨国会议的延迟效果很明显。

终端设备这边，首先要把不相关的软件关掉，给视频会议留出足够的处理器和内存资源。如果用的是笔记本电脑，要插上电源使用，因为很多电脑在电池模式下会降低性能来省电。摄像头的选择也有讲究，普通的USB摄像头编码效率不如专业的视频会议设备，如果对延迟要求很高，可以考虑在这方面投入一下。

编码参数的设置也值得研究。分辨率和帧率越高，数据量越大，延迟自然也越高。如果网络条件不太好，适当降低画质来换取更低的延迟是值得的。现在有些视频会议方案支持自适应码率，能够根据网络情况自动调整参数，用起来比较省心。

常见的延迟测试工具有哪些？

说到工具，这个话题就比较杂了。市场上的视频会议延迟测试工具五花八门，我挑几个自己用过的说说。

网络层面的延迟测试，ping和traceroute是基本款系统自带工具，不用安装就能用。Traceroute更高级一些，能看到数据包经过的每一个节点，有助于判断延迟高是出在哪个网络段落。

专业点的视频会议测试，通常需要用模拟流量发生器。这类工具可以配置视频流的参数，模拟真实会议的数据包特征，测出来的结果更接近实际使用情况。国外有一些老牌的网络测试工具厂商做这类产品，不过多数是面向企业用户的，个人用起来可能门槛有点高。

有些视频会议服务商也会提供内置的延迟测试功能。比如声网的开发者后台就有延迟检测工具，可以实时查看通话的延迟数据，还能看到延迟的分布情况。对于使用这类平台开发应用的技术人员来说，这种原生工具用起来最方便，毕竟数据来源和业务场景是完全匹配的。

尾声

写着写着，突然想起那次尴尬的会议。后来我们公司换了视频会议方案，又专门做了延迟测试和优化，现在开会流畅多了。虽然偶尔还是会有点小卡顿，但比起之前那种一个人说一堆、对方完全不知道说到哪里的情况，已经是天壤之别。

如果你也在被视频会议延迟困扰，不妨先花点时间做做延迟测试，找到问题出在哪里。有时候解决一个问题，可能只需要换一个路由器位置，或者把无线改成有线这么简单。但也有时候，需要从更深层次的网络架构或者服务商选择来解决。不管怎样，知道问题在哪，永远是解决问题的第一步。

今天就聊到这里，希望这些内容对你有帮助。如果有相关问题，欢迎继续交流。