最近我們被要求幫助某人驗(yàn)證在高速互聯(lián)網(wǎng)上流式傳輸4K內(nèi)容。

　　不久以前1080流式傳輸還被認(rèn)為是不可能的任務(wù)，但現(xiàn)在1080p流式傳輸幾乎成為主流。在NAB2007，我曾率先能夠演示1080p流式傳輸。現(xiàn)在隨著數(shù)字電影、UHD和4K的發(fā)展，新挑戰(zhàn)也隨之而來。4K不單是由1080p  30  x  4產(chǎn)生，它還能提供1080p 60fps  via  3G x4，其信息量是標(biāo)準(zhǔn)1080p的8倍。

　　在JVC的鼎力支持下，我們能夠用有限發(fā)布的GY-HMQ30攝像機(jī)測(cè)試4K。這是一款尚處于市場(chǎng)測(cè)試的攝像機(jī)，當(dāng)時(shí)尚未在美國(guó)發(fā)布。該攝像機(jī)有一個(gè)在60fps和24fps輸出4K的800萬像素1.25成像器。它還提供4個(gè)HDMI輸出及該輸出上一個(gè)四分器。因此4K碼流可分解為4個(gè)1080p且可通過此攝像機(jī)身中的4個(gè)SD插槽記錄到4塊SD卡上。

　　為演示4K編碼，我們決定使用JVC GY-HMQ30和我們的HCoder Quad（有帶復(fù)用器的四通道H.264編碼器）以及一個(gè)D-Streamer  Magnus  IP  /  Dig Quad。作為第一步，我們選擇在一臺(tái)4個(gè)HD輸入四分割LCD監(jiān)視器上測(cè)試解碼輸出。一臺(tái)4K監(jiān)視器或顯示器以及一臺(tái)如Sony  MPE  200、AnalogWay Ascender或Vista Systems Spyder等的媒體處理器或混合器可能提供不分割的圖像，但測(cè)試時(shí)它們都未上市。

　　我們的第一個(gè)目標(biāo)是編碼這4個(gè)HD碼流，它們通過4個(gè)各自運(yùn)載一個(gè)1080p有效負(fù)荷的獨(dú)立HDMI連接器，轉(zhuǎn)換HMQ-30輸出的4K而來。

　　我們使用我們一臺(tái)內(nèi)置復(fù)用器的HCoder Quad H.264編碼器，這很關(guān)鍵，因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)實(shí)現(xiàn)時(shí)，這4組包會(huì)一起傳輸。 

　　我們把我們的的D-Streamer Magnus Quad作為解碼器，因?yàn)樗軌驍z取到來的復(fù)用碼流，且在解碼這4個(gè)碼流后發(fā)送到4個(gè)不同的HDMI或HD-SDI輸出。

　　下面為設(shè)置圖：

　　我們把此Quad編碼器連接到攝像機(jī)，通過我們的四輸出解碼器為四分割多畫面1080p監(jiān)視器饋送信號(hào)，觀察輸出。

　　我們接受來自JVC攝像機(jī)的4個(gè)HDMI  1080p60（每象限1個(gè)），并輸送給Quad編碼器的4個(gè)輸入。

　　Quad編碼每個(gè)輸入/象限為6.5Mb/s H.264 UDP。這4個(gè)6.6Mb/s碼流然后被復(fù)用進(jìn)一個(gè)30Mb/s（包含有助于傳輸?shù)目瞻?/p>

　　復(fù)用IP（4個(gè)1080視頻）經(jīng)由IP和因特網(wǎng)從此Quad編碼器進(jìn)入解碼器。解碼器四重解碼這些碼流為全部都同步的各路HD-SDI信號(hào)。這4路信號(hào)顯示在一個(gè)四分割1080p顯示器，因此每個(gè)象限都被標(biāo)注。我們想觀察象限之間的變化。

　　我們能夠在實(shí)時(shí)模式使用此攝像機(jī)且觀看全景。但此測(cè)試最引人注目的是早前在亨廷頓海灘國(guó)家公園拍攝的內(nèi)容。我們能夠看到船只從一個(gè)象限航行到另一個(gè)象限，最后是一架飛機(jī)在鏡頭里飛行。此飛機(jī)攜帶一幅標(biāo)語(yǔ)，因此它先在第四象限底部飛行，然后飛過第二象限和第一象限。聚集從好到壞，以顯示內(nèi)容并非事先拍攝好并經(jīng)過處理或有意安排。

　　測(cè)試進(jìn)行時(shí)，來自攝像機(jī)的信號(hào)由Quad編碼器到解碼器Magnus。

　　編碼過程的第一步是設(shè)置HCoder  Quad的4個(gè)同時(shí)HDMI輸入。 

每個(gè)HDMI（象限）輸入有其自己的單獨(dú)輸出。

這4個(gè)單獨(dú)的輸出復(fù)用為一個(gè)同步的多節(jié)目流。

在Quad編碼器在編碼這四重1080p復(fù)用碼流后，復(fù)用的碼流被發(fā)送到四通道解碼器。現(xiàn)在發(fā)生此相反的處理。復(fù)用的（4個(gè)1080p）視頻被解復(fù)用。在解復(fù)用后，它被發(fā)送到各個(gè)輸出，因此每個(gè)象限圖像可發(fā)送到它自己的HD-SDI輸出端。

　　設(shè)置解碼器輸入后，每個(gè)相應(yīng)的輸出經(jīng)由GUI設(shè)置。解碼器Quad能經(jīng)由HD-SDI接受和發(fā)送全部4個(gè)解復(fù)用信號(hào)，并將每個(gè)視頻顯示在其相應(yīng)的象限內(nèi)。

　　整個(gè)過程中最大的挑戰(zhàn)是完美同步地接收全部4個(gè)象限的視頻——因?yàn)槿绻粋€(gè)象限的視頻不同步1ms，則整個(gè)視頻就將不能入眼，事實(shí)上將導(dǎo)致不舒適。如果出現(xiàn)問題是有調(diào)整傳輸延遲的方法，但應(yīng)是不得而為之的最后手段。

　　由D-Streamer Magnus的4個(gè)HD-SDI輸出，你可以為如Sony MPE 200、AnalogWay Ascender或Vista Systems Spyder的設(shè)備提供信號(hào)，這些設(shè)備將為較大的4K顯示器（如JVC PS-840UD）或投影機(jī)及其它顯示設(shè)備進(jìn)行邊緣融合。

　　最近AJA發(fā)布了4  HD-SDI/1  HDMI轉(zhuǎn)換器Hi5-4k，因此這是一種增加到此工作流程的完美

　　設(shè)備。把它連接到Quad  HD-SDI解碼器且轉(zhuǎn)換為一個(gè)4K HDMI，可用于各種4K電視機(jī)或監(jiān)視器。

結(jié)論

　　假如有必需的帶寬，現(xiàn)在4K內(nèi)容流式傳輸是可行的。此測(cè)試方案對(duì)來自攝像機(jī)及其它設(shè)備的四分割4K效果很好。因此，相同的工作流程可用于ony F55、F65、BlackMagc Design及Red Digital一些攝像機(jī)。上面的工作流程對(duì)于閉路分配或?qū)ｉT的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)系統(tǒng)極好。對(duì)于大多數(shù)場(chǎng)合30-40Mb/s并不實(shí)際，不過，分發(fā)來自特別事件的內(nèi)容顯然是可承受且貌似合理的。

　　通過一個(gè)多節(jié)目錄像機(jī)/播放機(jī)，你將能夠在編碼端或接收端記錄，因此這將為一個(gè)改進(jìn)的工作流程。Quad編碼器（帶復(fù)用）將發(fā)送復(fù)用信號(hào)到MPTS錄放機(jī)。此錄放機(jī)還將作為編碼器的一個(gè)關(guān)口。實(shí)況信號(hào)將被記錄，然后它將通過解碼器。經(jīng)過一段記錄時(shí)期后，使用此內(nèi)置調(diào)度程序的錄放機(jī)通過相同的IP地址/它已在接收的碼流，發(fā)送以前記錄的內(nèi)容到解碼器。使用接收端的錄像機(jī)，一旦記錄正在回放，就能節(jié)省帶寬。只有在你需要帶寬和本地發(fā)送到4K解碼器時(shí)才使用帶寬。整體思路是保持一切同步和有保證的傳輸。

　　當(dāng)你有適當(dāng)?shù)膸挄r(shí)，將4K從點(diǎn)A傳到點(diǎn)B是完全可行的。例如，也許一個(gè)教堂或音樂會(huì)場(chǎng)地需有衛(wèi)星設(shè)備或該場(chǎng)地希望顯示額外內(nèi)容或全場(chǎng)的信號(hào)。這可能是體育比賽、音樂會(huì)、教育或任何你需要在一個(gè)大屏上高分辨率（電影分辨率）共享信號(hào)的任何場(chǎng)地。

　　對(duì)于普通大眾來說，分配4K還是有點(diǎn)遙遠(yuǎn)。帶寬要求有點(diǎn)高，而且你可能需要一種能夠接受此四個(gè)部分的圖像和混合在一起的專門播放機(jī)。這是可行的，但普通4K的公共使用正是H.265體現(xiàn)其賣點(diǎn)的地方。它將給予你特別高的壓縮，而帶寬要求沒有那么高。HEVC/H.265的設(shè)計(jì)宗旨是重編碼輕解碼，預(yù)計(jì)降低帶寬要求30-50%。此外，在不久的將來到你家的帶寬會(huì)更大，4K流媒體到家是可行的。

　　不過，對(duì)于小眾的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)工作流程，當(dāng)前是非常可行的。只有一條私有專線或巨大帶寬將是一大障礙，但都是可以得到解決和可行的。