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實現高效壓縮是多平臺視頻傳輸的“圣杯”

2014-03-31 傳播與制作


  高畫質、高靈活性的多平臺亟需高效的壓縮,業界全新的壓縮解決方案將有利于電視臺部署多種平臺方案,并降低開支。

新的多平臺方案亟需高效的壓縮

  目前,非線性編輯已經在各大電視臺普及,但隨著視頻質量的不斷提高,文件數據量有增無減,數據遷移、轉碼、同步等等耗費成本,電視臺需要在統一的工作流程中實現高效的壓縮,來消除分發到多平臺中高成本的流程復制。

  “壓縮現在比以往任何時候都更加重要”Harmonic總裁兼CEO Patrick Harshman表示,“服務提供商和像我們這樣廠商都期待支持它。無壓縮,我們耗盡帶寬。就這么簡單。

  在多平臺內容分發的趨勢主導下,成本低、性能高、靈活性強、易用簡單的新壓縮編碼備受青睞。HEVC新編解碼標準壓縮效率比H.264高50%,同時可提供更好的圖像質量。這就意味著視頻內容的質量將上升許多,而且可以節省下大量的網絡帶寬。

  高質量、個性化視頻服務正成為觀眾的新寵,運營商亟需部署新的多平臺方案來滿足市場的需求。愛立信已經開發出支持HEVC的AVP4000壓縮芯片,該高性能壓縮平臺可提高跨所有網絡電視業務的效率和靈活性,并滿足多種應用,任何格式、分辨率或網絡均可支持,從SD到HD、再到UHDTV,AVP4000可以支持MPEG-2、MPEG-4AVC、HEVC和JPEG2000,輸出碼率從幾百kbps到100Mbps(甚至更高)可以隨意設置。據預測,到2020年將有大約500億臺視頻功能的連接設備。新多平臺將會讓廣播電視服務的質量和效率提升到前所未有。

  目前,有許多新的基于硬件的壓縮面板基于HEVC,軟件算法也利用HEVC,新興解碼技術支持所有的視頻文件顯示到超高清電視、電腦、平板電腦和智能手機上。而且,不只是對于最高分辨率;高清電視也將大大受益于精細壓縮和高度自動的技術平臺。大多數廠商都表示,云計算,也就是遠程轉碼傳輸,將在對同時傳輸視頻到這么多設備上起到了很大的作用。

HEVC“隨時準備好了”

  有許多的文件需要此高效的壓縮方案,在未來,文件需要快速和無縫地提供給觀眾。對于內容分銷商,壓縮將是其建立下一代平臺的唯一可行辦法。

  正如Elemental公司CEOSam Blackman所說,HEVC編碼和解碼技術是“隨時準備好了”,許可談判正在標準化機構MPEG LA和那些將在其產品(消費電子公司和廣電設備供應商)中采用此專利技術的廠商之間進行,這些談判暫時延緩了實際部署。

  Blackman表示,像蘋果、三星等公司現在擁有技術實力采用HEVC,但他們不敢,生怕支付數十億美元的授權費。雖然一直對談判沒有正式的評論,坊間傳言MPEG LA每個用戶收2000萬美元的上限,而至今,對那些采用H.264的他們收到才大約700萬美元。而這兩者最大的區別在于潛在的多種用途,未來將需要新的基于IP的視頻服務。

  “我們都在等候可以開始部署的消息,”Blackman 說。“我知道我們有客戶對起步感興趣,也希望獲得HEVC壓縮帶來的好處。”Elemental公司目前領先直播多屏市場,其視頻處理解決方案通過軟件升級提供對HEVC H.265編解碼支持,以極低視頻碼率將H.265內容分發給各種觀看設備。該公司曾展示過精美的1080p 30fps高清圖片以2.8Mb/s運行。這是按需素材的實時編碼。以60fps,Elemental營銷副總裁Keith Wymbs說他們最終可以實現大約以15Mb/s運行。他說,現場試驗已經在美國的主要衛星廣播公司開始了。

  值得注意的是,有人解釋說,8位處理能夠很好地處理高清素材,但當壓縮4K素材更大的數據速率時,出現了一些“條帶效應”問題。10位處理器貌似解決了8位技術留下的問題,但需要多20%的計算機處理能力。

  目前解碼技術使用HEVC方案的例子很多。三星出品了一款85英寸LED4K電視,附加了HEVC功能的機頂盒,壓縮圖片看起來美極了。還有許多由其他公司(ATEME、松下、Sagecom、SES、索尼及其他)直播衛星傳送4KTV的演示,還有許多如Aspera、Envivio、愛立信、Fraunhofer Institute、Harmonic和湯姆遜機架式HEVC產品。

HEVC在移動視頻中的應用活躍

  在另一個用于移動視頻應用例子中,一家來自硅谷的公司Squid Systems推出了HEVC軟件解碼器,與Harmonic硬件協同工作,恩智浦軟件也推出了移動解碼軟件。

  Squid提供CPU和CPU + GPU技術的HEVC解碼器,利用OpenCL支持基于ARM Cortex A系列處理核心平臺。它也銷售內置英特爾Atom芯片(移動)的編碼器和基于多核X86處理器的編碼器。經Harmonic編碼器以非常低的碼率實現720p 30fps 和1080p 30fps 視頻編碼,在使用Squid HEVC 解碼器的移動設備進行解碼。

  HEVC也可用于智能手機上的視頻顯示,一家名為VisualOn的硅谷公司推出HEVC軟件,把它安裝到LG新G2智能手機上,視頻質量看起來相當不錯。因此,該公司表示,消費者將體驗優化的數據使用,更高分辨率的視頻流,高效的媒體存儲和無縫播放。

  還有更多的例子證明HEVC技術,自HEVC在2013年1月26號正式成為國際標準,正快速發展,走向成熟。

  “為客戶提供優良的用戶體驗,HEVC編碼器和解碼器想要被業界快速采用,必須在當前和未來移動設備上,從sub-HD到全高清實現無縫互操作。”Squid Systems產品和營銷副總裁Renga Sundararajan博士。

  HEVC帶來了另一個重要的問題是所有這些OTT平臺需要遷移到逐行掃描格式。H.265編碼不支持隔行掃描。這是因為所有新的顯示設備和大多數采集設備本身使用逐行掃描。

  AmberFin首席技術官Bruce Devlin(MXF規范共同作者)表示,鑒于專業內容制作行業仍然制作1080i隔行掃描的內容,比逐行掃描的內容多,那么,在專業部署中,高質量的去隔行便是HEVC獲得成功的關鍵所在。對于這一問題,AmberFin公司推出了基于軟件的去隔行設備(作為其ICR多通道處理平臺的一部分),該公司稱當HEVC應用于各種類型的內容和分發平臺時可以幫助HEVC表現得更好。

  基本上,從長遠來看,Devlin說廣電機構公司在其分發平臺采用逐行掃描技術將有利于其OTT業務模式。“我們真的不需要隔行掃描”他說。“我們有更好的選擇,采用先進的固體電子和數字處理,實現真正的逐行掃描,不需要折中處理。”

  這意味著,網絡如CBS和NBC,他們已基于1080i高清格式規范了傳統電視基礎設施,明智的做法是重新考慮他們的技術操作。ABC和Fox高清轉播則采用720p格式。

  因此,盡管HEVC授權問題得以解決,廣電運營商如何部署壓縮技術還有很多需要考慮:硬件與軟件;GPU與CPU的平臺;8位與10位處理;云與內部部署文件處理。目前有這么多的廠商在爭奪多平臺交付蛋糕,不可避免會出現一些兼并。目前,主要的設備供應商,如哈里斯廣播或米蘭達(百通旗下)也將收購某個硅谷HEVC供應商的技術。

  許多人預測基于HEVC H.265的IP平臺將開始部署,預計在今年年中。

  我們的目標是利用HEVC壓縮,以提高OTT內容傳輸的效率,在這個聯網的時代,支持廣泛地更具競爭力的服務,以增加新的收入。

圖說:愛立信已經開發出支持HEVC的AVP4000壓縮芯片,到2020年將有大約500億視頻功能的連接設備。

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圖說:Harmonic公司的ProMedia基于文件的轉碼技術支持HEVC文件轉換,幫助跨多平臺分發多格式視頻。

 

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