Wi-Fi對(duì)于預(yù)錄視頻文件表現(xiàn)出色，但對(duì)于實(shí)況流式視頻可能產(chǎn)生很大的性能瓶頸。
Wi-Fi數(shù)據(jù)鏈路（也稱為無線以太網(wǎng)或802.11）可以在咖啡屋、機(jī)場(chǎng)、火車站及許多地方發(fā)現(xiàn)，人們?cè)谶@些地方用筆記本電腦上網(wǎng)。在家中，Wi-Fi連接常用于接入打印機(jī)及共享如因特網(wǎng)連接等的資源。此技術(shù)的巨大價(jià)值當(dāng)然是無需以太網(wǎng)線的高帶寬IP連接。
許多視頻內(nèi)容用Wi-Fi沒有問題，事實(shí)上，播出前可下載或置入（大）緩沖器的任何預(yù)錄視頻節(jié)目都很少出現(xiàn)問題。
例如，一個(gè)連接到家庭電視機(jī)的Roku播放器能通過一個(gè)Wi-Fi連接，經(jīng)由因特網(wǎng)逐漸地下載一部影片的短片段，以便完美地播放一部3小時(shí)的影片。
其它裝置也能采用此相同的無線鏈路逐漸下載技術(shù)，如播放來自YouTube的內(nèi)容的筆記本瀏覽器。
Wi-Fi用于視頻的問題出現(xiàn)于需要實(shí)時(shí)傳輸?shù)臅r(shí)候—實(shí)況內(nèi)容、視頻會(huì)議或其它應(yīng)用，此時(shí)視頻信號(hào)在它創(chuàng)建時(shí)就被分發(fā)。實(shí)況流式傳輸常被用于如視頻監(jiān)視和實(shí)時(shí)廣播等的各種應(yīng)用。
WI-FI工作方式
大多數(shù)Wi-Fi系統(tǒng)配置有接入點(diǎn)和（AP）和客戶程序。每個(gè)AP廣播一個(gè)選擇的無線電信道上的一個(gè)信標(biāo)，而客戶程序在通信前必須找到此廣播信號(hào)并調(diào)諧到該AP的頻率。發(fā)生的所有通信都是半雙工，意味著在此連接一端上的一個(gè)設(shè)備正在廣播時(shí)，其它任何設(shè)備必須聆聽，而不像步話機(jī)或CB電臺(tái)。當(dāng)然，在Wi-Fi系統(tǒng)中，此過程是自動(dòng)處理的。
Wi-Fi的基本協(xié)議類似于最初的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，多個(gè)設(shè)備共享一條局域網(wǎng)線。此線纜上每個(gè)設(shè)備首先聆聽以確定局域網(wǎng)是否在使用，然后只要其它發(fā)送器空閑，就發(fā)送數(shù)據(jù)。
有時(shí)候，兩個(gè)設(shè)備可能決定同時(shí)發(fā)送，就會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)沖突，因而沒有信號(hào)可以通過。每個(gè)設(shè)備識(shí)別何時(shí)沖突發(fā)生，在嘗試重新發(fā)送前等待一段隨機(jī)的時(shí)間。對(duì)于有線網(wǎng)，由于每個(gè)設(shè)備通常都分別連接到交換器或路由器的一個(gè)端口，這種技術(shù)已經(jīng)基本過時(shí)。
這種簡(jiǎn)單的接入控制系統(tǒng)對(duì)于Wi-Fi應(yīng)用并不很有效，原因在于工作于一個(gè)無線電頻率很復(fù)雜，而且沒有辦法保證覆蓋區(qū)一端的電臺(tái)能夠自動(dòng)檢測(cè)在覆蓋區(qū)另一端的無線電載波。
取而代之的是，在AP和客戶程序間開發(fā)了一種信息交換方式，提供消除沖突的功能。此信息交換過程示于圖1。
圖1 Wi-Fi信息交換過程
·序列始于一個(gè)分布式IFS間隙時(shí)間，它在一個(gè)新發(fā)送設(shè)備可用此無線電信道的任何時(shí)間出現(xiàn)。
·有數(shù)據(jù)要發(fā)送的設(shè)備發(fā)出一個(gè)RTS（發(fā)送請(qǐng)求）包，帶關(guān)于自己的信息、預(yù)期的目的地和想發(fā)送的包長(zhǎng)度。收到此RTS的其它設(shè)備根據(jù)包長(zhǎng)度設(shè)定一個(gè)稱為網(wǎng)絡(luò)分配矢量（NAV）的定時(shí)器，并且避免嘗試使用此信道，直到它們的定時(shí)到期
·被RTS包尋址的目標(biāo)設(shè)備等待一段短IFS間隙時(shí)間，然后返送一個(gè)CTS（清除發(fā)送）信息到發(fā)端設(shè)備。收到此CTS而且不是原始請(qǐng)求設(shè)備的任何設(shè)備設(shè)定其NAV定時(shí)等待開播。（這兩個(gè)NAV定時(shí)器有某種程度的冗余，應(yīng)對(duì)在某設(shè)備僅僅收到RTS/CTS信息對(duì)一半時(shí)的情況。）
·經(jīng)過另一短IFS間隙后，發(fā)端設(shè)備發(fā)送待發(fā)送的實(shí)際數(shù)據(jù)以及一個(gè)包含該包路由信息的包頭（圖中的H）。每個(gè)包還包括一個(gè)可被用于決定發(fā)送的包內(nèi)是否出現(xiàn)任何誤碼的CRC（循環(huán)冗余檢驗(yàn)）值（未示出）。
·經(jīng)過另一短IFS間隙后，目標(biāo)設(shè)備回應(yīng)一個(gè)確認(rèn)（ACK）信息，表示正確地收到此數(shù)據(jù)。僅僅在CRC經(jīng)過檢查而且無誤碼出現(xiàn)的情況下才發(fā)送。如果發(fā)送設(shè)備沒有收到確認(rèn)，它必須假定它發(fā)送的信息沒有被正確接收，必須重復(fù)此整個(gè)過程以嘗試重新發(fā)送數(shù)據(jù)。
·一旦發(fā)送了確認(rèn)信息，所有設(shè)備都能開始對(duì)分配的IFS時(shí)隙定時(shí)，定時(shí)時(shí)間必須持續(xù)到下一個(gè)設(shè)備能開始發(fā)生信息的過程前。
從此Wi-Fi握手過程的簡(jiǎn)單描述中，可以容易地看到信息開銷是如何影響整個(gè)系統(tǒng)帶寬以及時(shí)隙、每個(gè)包的確認(rèn)和來回傳輸設(shè)置過程。
此外，在有多個(gè)高碼率攝像機(jī)全都設(shè)定于相同的“視頻”優(yōu)先級(jí)時(shí)，像WMM（無線多媒體，與802.11e有關(guān)）這樣的優(yōu)先方案無法解決帶寬資源沖突。
Wi-Fi替代方案
Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)所用的2.4GHz和5.8GHz在美國(guó)及其它許多國(guó)家內(nèi)無需許可。只要服從射頻功率限制，這些波段對(duì)數(shù)據(jù)編碼或無線電調(diào)制沒有限制。因此，可采用一個(gè)新協(xié)議使高性能視頻平穩(wěn)運(yùn)行。
TDMA（時(shí)分多址訪問）型協(xié)議為有可預(yù)測(cè)、接近固定的碼率的應(yīng)用分配帶寬。這種技術(shù)把中心AP轉(zhuǎn)換為一個(gè)適應(yīng)所有的遠(yuǎn)程客戶機(jī)的控制節(jié)點(diǎn)，循環(huán)分配發(fā)送窗口給每個(gè)客戶機(jī)。這樣一來，避免了與RTS/CTS/ACK握手有關(guān)的開銷，提高了信道利用率。
此外，用于AP-客戶機(jī)通信的帶寬也得到減少，釋放更多帶寬共客戶機(jī)使用。此協(xié)議示于圖2。
圖2 用于AP-客戶機(jī)通信的減少帶寬協(xié)議
·AP發(fā)出一個(gè)授權(quán)發(fā)送（ATS）給客戶機(jī)1。
·經(jīng)過一個(gè)短IFS時(shí)隙后，客戶機(jī)1可以發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包。
·經(jīng)過另一個(gè)短IFS時(shí)隙后，AP發(fā)出一個(gè)AFS給客戶機(jī)2。
·客戶機(jī)2然后能在一個(gè)短IFS時(shí)隙后發(fā)送數(shù)據(jù)。
此過程可擴(kuò)大到更多客戶機(jī)，而每個(gè)客戶機(jī)都可在每個(gè)窗口期間發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)包。AP可因應(yīng)更大的帶寬需求，選擇為客戶機(jī)提供更大或更頻繁的授權(quán)。
對(duì)于AP-客戶機(jī)通信，在AP向一個(gè)或更多的遠(yuǎn)程客戶機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)包的同時(shí)，ATS可能稍有延遲。由于有多個(gè)各產(chǎn)生高速、延遲敏感的視頻信號(hào)的客戶機(jī)，此類似TDMA協(xié)議能為每個(gè)設(shè)備提供一個(gè)連接到中央顯示站或記錄服務(wù)器的可重復(fù)、高帶寬鏈路。
結(jié)論
對(duì)于網(wǎng)絡(luò)接入，標(biāo)準(zhǔn)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的方便性非常出色。不過，對(duì)于高性能視頻來說，系統(tǒng)開銷不夠理想。用為高帶寬流式傳輸設(shè)計(jì)的協(xié)議取代AP和客戶設(shè)備內(nèi)的Wi-Fi協(xié)議，可以大幅提高網(wǎng)絡(luò)吞吐能力，同時(shí)收集來自許多遠(yuǎn)程攝像機(jī)的視頻。B&P