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迎接“AV over IP”大時代

2016-11-03 文/本刊編輯 Judy InfoAV China


  2016,行業可謂完全進入“AVoverIP”時代,傳統硬件大廠商逐漸完成了產品IP化的戰略轉型,軟件也開始占據更大的業務份額。在剛剛過去的杭州G20峰會上,網絡AV系統得以在會場大規模應用,具有開創和示范效應。

  簡單來說,所謂“AVoverIP”就是在標準IP媒介上發送未經壓縮的音頻與視頻信息。再復雜一點,就是把信號源編碼,把降低比特率的壓縮內容在IP媒介上傳輸。但總得來說,它是指在標準IP網絡上延長和切換視頻和音頻信號源。這意味著技術發展到今時今日,輸入和輸出信號已經無時無刻、無處不在。信號源可以是“任何”和“許多”,包括桌面PC輸出、視頻攝像機、媒體播放器、衛星/有線電視機頂盒等等。終端同樣也可以是“任何”和“許多”,包括在HuddleRoom或公共空間里直接連接電視的接收器盒子、控制室里的視頻墻控制器、筆記本上的媒體流,甚至是移動設備上純軟件的解碼和顯示。

圖像質量、帶寬和延遲的博弈

  條條大路通羅馬正是IP的魅力所在。AV行業已經找到了下一個傳輸音視頻信號的最佳方法。IP提供標準化的架構,但是現如今,在架構上傳送的方式已經不能滿足各種客戶的需求,我們需要根據應用情況來確定允許什么樣的圖像質量、帶寬和延遲。

  針對低帶寬應用,H.265就是答案,但是由于高水平的壓縮,就要付出延遲和圖像質量的代價。如果有足夠多的帶寬可以用,可選擇低延遲、無損耗壓縮的方式,如JPEG2000、TICO等,還有一些方式能夠提供更低延遲水平上的更高質量的圖像。

  當帶寬不是問題,沒有延遲和沒有壓縮就很重要,特別是在廣播、視頻會議等場合,這類應用現在已經可以在10G網絡拓撲結構上實現。

  使用標準IP媒介和標準IP協議傳輸,音視頻信息就能像電腦數據一樣來去自由,享受同樣的管理工具,流存取的權限,以及安全協議。但是,采用標準IP媒介的大部分供應商,都會對源音視頻信息進行某種形式的壓縮,這樣使用數據網絡時就可以得到適當平衡。

  AVoverIP數據包越輕,傳輸就越快。除了壓縮,還可以寄望于購買專用信號的無限帶寬,享受由AVoverIP解決方案提供的“虛擬信號路徑”所帶來的自由,而不再受到距離的限制,并能實現全高清視頻及最小化延遲。不同于傳統傳輸方式,AVoverIP解決方案能夠提供動態和實時內容,為用戶創造更多參與度及更低擁有成本。特別在商業環境里,IP是理想的信號傳輸方式,是AV分配最終趨勢。

  但是涉及音頻,就得先厘清定義,AudiooverIP(AoIP)和AudiooverEthernet(AoE)之間有著大不同。人們常常把它們當成一個意思,AoIP是一種讓將壓縮音頻在英特網上流轉的技術,通常用在廣播或者在線流媒體音樂服務,這并不能滿足專業AV的需要。而AoE是一種在整個以太網上傳輸非壓縮音頻的技術。在這里延遲是不允許的,所以AoE通常存在于局域網。

標準的選擇

  AVoverIP技術的選用也取決于用戶對壓縮的容忍程度。如果不想壓縮視頻,可以使用像HDBaseT或HDMI標準,它們專為處理這些高帶寬而生。如果要遠距離傳輸更低延遲的AVoverIP信號,那么理解主要的壓縮技術并作出權衡是成功設計的關鍵。

  在專業視聽領域有兩個主要壓縮技術,H.264和JPEG2000,它們都能實現高質量的圖像,不同在于,H.264優化了帶寬,而JPEG2000優化了延遲。低帶寬的H.264數據流在大部分網絡環境都表現良好,允許每個鏈路上多個數據流,并能實現企業網上的互操作。例如,大部分基于網頁的視頻使用H.264壓縮。它也通常被流媒體攝像機和移動設備所使用,專業AV市場的H.264流媒體解決方案可以頻繁與這些設備交互操作。其代價就是延遲,這很容易就為視頻流增加了半秒的延遲。這也使得H.264更多用在長距離應用中,但并不適用于房間內的延長,因為在這里鼠標鍵盤的延遲都是很突兀的。

  JPEG2000解決方案意味著更高的帶寬,幾乎占滿1Gb的以太網鏈路。結果就是它們通常需要專門的網線來運行,跟HDMI和HDBaseT那些標準非壓縮技術也沒個兩樣。但JPEG2000的優勢在于延遲比H.264更低。

  延遲是會疊加的,所以也要考慮其他設備,例如顯示倍線器和視頻會議系統所帶來的延遲。同時,音視頻的同步也很重要,人們對于聲畫不同步通常會很敏感。如果使用了單另的音頻分配系統,就算是很小的視頻延遲都可能變成大問題。

AVoverIP的多面性

  最新的IP化AV產品已展現出豐富的多面性。除了移動控制信號、分配音頻和管理視頻會議,還有很多新的解決方案為網絡應用增加了越來越多的差異性。從麥克風,到PTZ攝像機,硬件不僅能夠被連接,它們還能運行在多平臺的層面,收集更多的音視頻數據,并實現從桌面到咖啡店的進一步協作。

  我們可以看到,IP化打造了越來越智能的麥克風,現在建立一個端對端的網絡音頻系統已經不是難事,一個支持Dante的麥克風就不需要單獨的音頻界面。例如三角的天花安裝麥克風,ATND931六英寸鵝頸和ATND933懸掛式麥克風,它們都采用了標準的帶Dante接口的ATND8734麥克風天花安裝電源模塊,可以PoE供電,通過這些麥克風的RJ45連接器就能在超五類線上即插即用地訪問Dante音頻網絡。

  QSC推出Q-SYSI/O-USB橋接器和兩個PTZIP會議攝像頭,通過將IP攝像頭集成到USB橋接解決方案中,為中大型會議室系統的軟編解碼集成提供了網絡化AV范例。Q-SYSAV-to-USB的橋接解決方案利用USB2.0實現網絡攝像頭視頻模擬和AEC喇叭擴音器音頻。不需要額外的軟件或驅動器,就可以支持最新的PC操作系統和軟編解碼應用程序。

  網絡化的AV意味著更大規模的AV系統,一個技術經理可能要處理數百個端口的網絡。克萊默通過KramerNetwork平臺,使其實現了與傳統更小規模AV系統一樣輕松的操作。使用基于網頁的界面,不論任何的筆記本、PC或平板,IT或AV經理都可以遠程配置、路由、控制和管理克萊默專業AV設備、房間環境和IP流媒體設備。KramerNetwork可以安裝在標準的、企業級的,虛擬的或云的服務器上,來管理和控制制造商的整個AV和IP產品,以及傳統AV、Dante和其他設備。

  更多的信號源和視頻走IP也意味著會有更多的靈活性。比如AMX的的SVSINMX-WP-N1512開窗處理器,令企業網絡化AV又向前一步。N1512是一個1RU機架安裝設備,連接到一個SVSIVideoOverIP網絡,接受多達4路視頻流輸入。每路輸入可以被裁切、縮放及根據存儲預設放置,或者是任何用戶自定義的配置。通過N1512,不再需要直接連接視頻信號源,因為全部都是基于網絡的。編碼器用于在網絡上流媒體視頻內容,開窗處理器可以用在任何有網絡的地方,包括數據中心。

未來的AV網絡

  面對如此多種類,如何選擇適合的AVoverIP技術呢。在選擇之前,最好先了解用戶的規模、范圍和期待性能水平,例如是一個房間,還是一組房間,亦或是整個企業。早期了解這些細節,有助于了解帶寬需求,期望的圖像質量,以及基于應用的可接受的延遲。

  同時,AV行業需要把自己作為IT的一個子集來思考,所謂的IT化并不僅僅是把RJ45端口整合在AV產品上。還有很多的問題需要考慮,包括安全,當互操作性被提上議事日程,如果適當的安全協議沒有被嵌入到這些系統中,網絡就可能受到攻擊。今天,很多大型企業的AV安裝都在走向綜合式網絡,所有的IT和AV應用都分享著同樣的網絡架構,這種情形下切換器的選擇就會比較重要。

  當AV信號傳輸穩步地融入到網絡環境,基礎架構就需要支持未來的需求。現在起我們就要為未來做好準備,越來越多用戶會精通于IT的某個方面,對AV設備體驗中的互操作性、協作和即時訪問也會有更高要求。十年后,“智能手機一代”將會體驗我們今天難以想象的連接新水平。

AV over IP

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