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2016,行业可谓完全进入“AV over IP”时代,传统硬件大厂商逐渐完成了产品IP化的战略转型,软件也开始占据更大的业务份额。在刚刚过去的杭州G20峰会上,网络AV系统得以在会场大规模应用,具有开创和示范效应。
简单来说,所谓“AV over IP”就是在标准IP媒介上发送未经压缩的音频与视频信息。再复杂一点,就是把信号源编码,把降低比特率的压缩内容在IP媒介上传输。但总得来说,它是指在标准IP网络上延长和切换视频和音频信号源。这意味着技术发展到今时今日,输入和输出信号已经无时无刻、无处不在。信号源可以是“任何”和“许多”,包括桌面PC输出、视频摄像机、媒体播放器、卫星/有线电视机顶盒等等。终端同样也可以是“任何”和“许多”,包括在Huddle Room或公共空间里直接连接电视的接收器盒子、控制室里的视频墙控制器、笔记本上的媒体流,甚至是移动设备上纯软件的解码和显示。
图像质量、带宽和延迟的博弈
条条大路通罗马正是IP的魅力所在。AV行业已经找到了下一个传输音视频信号的最佳方法。IP提供标准化的架构,但是现如今,在架构上传送的方式已经不能满足各种客户的需求,我们需要根据应用情况来确定允许什么样的图像质量、带宽和延迟。
针对低带宽应用,H.265就是答案,但是由于高水平的压缩,就要付出延迟和图像质量的代价。如果有足够多的带宽可以用,可选择低延迟、无损耗压缩的方式,如JPEG 2000、TICO等,还有一些方式能够提供更低延迟水平上的更高质量的图像。
当带宽不是问题,没有延迟和没有压缩就很重要,特别是在广播、视频会议等场合,这类应用现在已经可以在10G网络拓扑结构上实现。
使用标准IP媒介和标准IP协议传输,音视频信息就能像电脑数据一样来去自由,享受同样的管理工具,流存取的权限,以及安全协议。但是,采用标准IP媒介的大部分供应商,都会对源音视频信息进行某种形式的压缩,这样使用数据网络时就可以得到适当平衡。
AV over IP数据包越轻,传输就越快。除了压缩,还可以寄望于购买专用信号的无限带宽,享受由AV over IP解决方案提供的“虚拟信号路径”所带来的自由,而不再受到距离的限制,并能实现全高清视频及最小化延迟。不同于传统传输方式,AV over IP解决方案能够提供动态和实时内容,为用户创造更多参与度及更低拥有成本。特别在商业环境里,IP是理想的信号传输方式,是AV分配最终趋势。
但是涉及音频,就得先厘清定义,Audio over IP(AoIP)和Audio over Ethernet (AoE)之间有着大不同。人们常常把它们当成一个意思,AoIP是一种让将压缩音频在英特网上流转的技术,通常用在广播或者在线流媒体音乐服务,这并不能满足专业AV的需要。而AoE是一种在整个以太网上传输非压缩音频的技术。在这里延迟是不允许的,所以AoE通常存在于局域网。
标准的选择
AV over IP技术的选用也取决于用户对压缩的容忍程度。如果不想压缩视频,可以使用像HDBaseT或HDMI标准,它们专为处理这些高带宽而生。如果要远距离传输更低延迟的AV over IP信号,那么理解主要的压缩技术并作出权衡是成功设计的关键。
在专业视听领域有两个主要压缩技术,H.264和JPEG2000,它们都能实现高质量的图像,不同在于,H.264优化了带宽,而JPEG 2000优化了延迟。低带宽的H.264数据流在大部分网络环境都表现良好,允许每个链路上多个数据流,并能实现企业网上的互操作。例如,大部分基于网页的视频使用H.264压缩。它也通常被流媒体摄像机和移动设备所使用,专业AV市场的H.264流媒体解决方案可以频繁与这些设备交互操作。其代价就是延迟,这很容易就为视频流增加了半秒的延迟。这也使得H.264更多用在长距离应用中,但并不适用于房间内的延长,因为在这里鼠标键盘的延迟都是很突兀的。
JPEG 2000解决方案意味着更高的带宽,几乎占满1Gb的以太网链路。结果就是它们通常需要专门的网线来运行,跟HDMI和HDBaseT那些标准非压缩技术也没个两样。但JPEG 2000的优势在于延迟比H.264更低。
延迟是会叠加的,所以也要考虑其他设备,例如显示倍线器和视频会议系统所带来的延迟。同时,音视频的同步也很重要,人们对于声画不同步通常会很敏感。如果使用了单另的音频分配系统,就算是很小的视频延迟都可能变成大问题。
AV over IP的多面性
最新的IP化AV产品已展现出丰富的多面性。除了移动控制信号、分配音频和管理视频会议,还有很多新的解决方案为网络应用增加了越来越多的差异性。从麦克风,到PTZ摄像机,硬件不仅能够被连接,它们还能运行在多平台的层面,收集更多的音视频数据,并实现从桌面到咖啡店的进一步协作。
我们可以看到,IP化打造了越来越智能的麦克风,现在建立一个端对端的网络音频系统已经不是难事,一个支持Dante的麦克风就不需要单独的音频界面。例如三角的天花安装麦克风,ATND931六英寸鹅颈和ATND933悬挂式麦克风,它们都采用了标准的带Dante接口的ATND8734麦克风天花安装电源模块,可以PoE供电,通过这些麦克风的RJ45连接器就能在超五类线上即插即用地访问Dante音频网络。
QSC推出Q-SYS I/O-USB桥接器和两个PTZ IP会议摄像头,通过将IP摄像头集成到USB桥接解决方案中,为中大型会议室系统的软编解码集成提供了网络化AV范例。Q-SYS AV-to-USB的桥接解决方案利用USB2.0实现网络摄像头视频模拟和AEC喇叭扩音器音频。不需要额外的软件或驱动器,就可以支持最新的PC操作系统和软编解码应用程序。
网络化的AV意味着更大规模的AV系统,一个技术经理可能要处理数百个端口的网络。克莱默通过Kramer Network平台,使其实现了与传统更小规模AV系统一样轻松的操作。使用基于网页的界面,不论任何的笔记本、PC或平板,IT或AV经理都可以远程配置、路由、控制和管理克莱默专业AV设备、房间环境和IP流媒体设备。Kramer Network可以安装在标准的、企业级的,虚拟的或云的服务器上,来管理和控制制造商的整个AV和IP产品,以及传统AV、Dante和其他设备。
更多的信号源和视频走IP也意味着会有更多的灵活性。比如AMX的的SVSI NMX-WP-N1512开窗处理器,令企业网络化AV又向前一步。N1512是一个1RU机架安装设备,连接到一个SVSI Video Over IP网络,接受多达4路视频流输入。每路输入可以被裁切、缩放及根据存储预设放置,或者是任何用户自定义的配置。通过N1512,不再需要直接连接视频信号源,因为全部都是基于网络的。编码器用于在网络上流媒体视频内容,开窗处理器可以用在任何有网络的地方,包括数据中心。
未来的AV网络
面对如此多种类,如何选择适合的AV over IP技术呢。在选择之前,最好先了解用户的规模、范围和期待性能水平,例如是一个房间,还是一组房间,亦或是整个企业。早期了解这些细节,有助于了解带宽需求,期望的图像质量,以及基于应用的可接受的延迟。
同时,AV行业需要把自己作为IT的一个子集来思考,所谓的IT化并不仅仅是把RJ45端口整合在AV产品上。还有很多的问题需要考虑,包括安全,当互操作性被提上议事日程,如果适当的安全协议没有被嵌入到这些系统中,网络就可能受到攻击。今天,很多大型企业的AV安装都在走向综合式网络,所有的IT和AV应用都分享着同样的网络架构,这种情形下切换器的选择就会比较重要。
当AV信号传输稳步地融入到网络环境,基础架构就需要支持未来的需求。现在起我们就要为未来做好准备,越来越多用户会精通于IT的某个方面,对AV设备体验中的互操作性、协作和即时访问也会有更高要求。十年后,“智能手机一代”将会体验我们今天难以想象的连接新水平。
简单来说,所谓“AV over IP”就是在标准IP媒介上发送未经压缩的音频与视频信息。再复杂一点,就是把信号源编码,把降低比特率的压缩内容在IP媒介上传输。但总得来说,它是指在标准IP网络上延长和切换视频和音频信号源。这意味着技术发展到今时今日,输入和输出信号已经无时无刻、无处不在。信号源可以是“任何”和“许多”,包括桌面PC输出、视频摄像机、媒体播放器、卫星/有线电视机顶盒等等。终端同样也可以是“任何”和“许多”,包括在Huddle Room或公共空间里直接连接电视的接收器盒子、控制室里的视频墙控制器、笔记本上的媒体流,甚至是移动设备上纯软件的解码和显示。
图像质量、带宽和延迟的博弈
条条大路通罗马正是IP的魅力所在。AV行业已经找到了下一个传输音视频信号的最佳方法。IP提供标准化的架构,但是现如今,在架构上传送的方式已经不能满足各种客户的需求,我们需要根据应用情况来确定允许什么样的图像质量、带宽和延迟。
针对低带宽应用,H.265就是答案,但是由于高水平的压缩,就要付出延迟和图像质量的代价。如果有足够多的带宽可以用,可选择低延迟、无损耗压缩的方式,如JPEG 2000、TICO等,还有一些方式能够提供更低延迟水平上的更高质量的图像。
当带宽不是问题,没有延迟和没有压缩就很重要,特别是在广播、视频会议等场合,这类应用现在已经可以在10G网络拓扑结构上实现。
使用标准IP媒介和标准IP协议传输,音视频信息就能像电脑数据一样来去自由,享受同样的管理工具,流存取的权限,以及安全协议。但是,采用标准IP媒介的大部分供应商,都会对源音视频信息进行某种形式的压缩,这样使用数据网络时就可以得到适当平衡。
AV over IP数据包越轻,传输就越快。除了压缩,还可以寄望于购买专用信号的无限带宽,享受由AV over IP解决方案提供的“虚拟信号路径”所带来的自由,而不再受到距离的限制,并能实现全高清视频及最小化延迟。不同于传统传输方式,AV over IP解决方案能够提供动态和实时内容,为用户创造更多参与度及更低拥有成本。特别在商业环境里,IP是理想的信号传输方式,是AV分配最终趋势。
但是涉及音频,就得先厘清定义,Audio over IP(AoIP)和Audio over Ethernet (AoE)之间有着大不同。人们常常把它们当成一个意思,AoIP是一种让将压缩音频在英特网上流转的技术,通常用在广播或者在线流媒体音乐服务,这并不能满足专业AV的需要。而AoE是一种在整个以太网上传输非压缩音频的技术。在这里延迟是不允许的,所以AoE通常存在于局域网。
标准的选择
AV over IP技术的选用也取决于用户对压缩的容忍程度。如果不想压缩视频,可以使用像HDBaseT或HDMI标准,它们专为处理这些高带宽而生。如果要远距离传输更低延迟的AV over IP信号,那么理解主要的压缩技术并作出权衡是成功设计的关键。
在专业视听领域有两个主要压缩技术,H.264和JPEG2000,它们都能实现高质量的图像,不同在于,H.264优化了带宽,而JPEG 2000优化了延迟。低带宽的H.264数据流在大部分网络环境都表现良好,允许每个链路上多个数据流,并能实现企业网上的互操作。例如,大部分基于网页的视频使用H.264压缩。它也通常被流媒体摄像机和移动设备所使用,专业AV市场的H.264流媒体解决方案可以频繁与这些设备交互操作。其代价就是延迟,这很容易就为视频流增加了半秒的延迟。这也使得H.264更多用在长距离应用中,但并不适用于房间内的延长,因为在这里鼠标键盘的延迟都是很突兀的。
JPEG 2000解决方案意味着更高的带宽,几乎占满1Gb的以太网链路。结果就是它们通常需要专门的网线来运行,跟HDMI和HDBaseT那些标准非压缩技术也没个两样。但JPEG 2000的优势在于延迟比H.264更低。
延迟是会叠加的,所以也要考虑其他设备,例如显示倍线器和视频会议系统所带来的延迟。同时,音视频的同步也很重要,人们对于声画不同步通常会很敏感。如果使用了单另的音频分配系统,就算是很小的视频延迟都可能变成大问题。
AV over IP的多面性
最新的IP化AV产品已展现出丰富的多面性。除了移动控制信号、分配音频和管理视频会议,还有很多新的解决方案为网络应用增加了越来越多的差异性。从麦克风,到PTZ摄像机,硬件不仅能够被连接,它们还能运行在多平台的层面,收集更多的音视频数据,并实现从桌面到咖啡店的进一步协作。
我们可以看到,IP化打造了越来越智能的麦克风,现在建立一个端对端的网络音频系统已经不是难事,一个支持Dante的麦克风就不需要单独的音频界面。例如三角的天花安装麦克风,ATND931六英寸鹅颈和ATND933悬挂式麦克风,它们都采用了标准的带Dante接口的ATND8734麦克风天花安装电源模块,可以PoE供电,通过这些麦克风的RJ45连接器就能在超五类线上即插即用地访问Dante音频网络。
QSC推出Q-SYS I/O-USB桥接器和两个PTZ IP会议摄像头,通过将IP摄像头集成到USB桥接解决方案中,为中大型会议室系统的软编解码集成提供了网络化AV范例。Q-SYS AV-to-USB的桥接解决方案利用USB2.0实现网络摄像头视频模拟和AEC喇叭扩音器音频。不需要额外的软件或驱动器,就可以支持最新的PC操作系统和软编解码应用程序。
网络化的AV意味着更大规模的AV系统,一个技术经理可能要处理数百个端口的网络。克莱默通过Kramer Network平台,使其实现了与传统更小规模AV系统一样轻松的操作。使用基于网页的界面,不论任何的笔记本、PC或平板,IT或AV经理都可以远程配置、路由、控制和管理克莱默专业AV设备、房间环境和IP流媒体设备。Kramer Network可以安装在标准的、企业级的,虚拟的或云的服务器上,来管理和控制制造商的整个AV和IP产品,以及传统AV、Dante和其他设备。
更多的信号源和视频走IP也意味着会有更多的灵活性。比如AMX的的SVSI NMX-WP-N1512开窗处理器,令企业网络化AV又向前一步。N1512是一个1RU机架安装设备,连接到一个SVSI Video Over IP网络,接受多达4路视频流输入。每路输入可以被裁切、缩放及根据存储预设放置,或者是任何用户自定义的配置。通过N1512,不再需要直接连接视频信号源,因为全部都是基于网络的。编码器用于在网络上流媒体视频内容,开窗处理器可以用在任何有网络的地方,包括数据中心。
未来的AV网络
面对如此多种类,如何选择适合的AV over IP技术呢。在选择之前,最好先了解用户的规模、范围和期待性能水平,例如是一个房间,还是一组房间,亦或是整个企业。早期了解这些细节,有助于了解带宽需求,期望的图像质量,以及基于应用的可接受的延迟。
同时,AV行业需要把自己作为IT的一个子集来思考,所谓的IT化并不仅仅是把RJ45端口整合在AV产品上。还有很多的问题需要考虑,包括安全,当互操作性被提上议事日程,如果适当的安全协议没有被嵌入到这些系统中,网络就可能受到攻击。今天,很多大型企业的AV安装都在走向综合式网络,所有的IT和AV应用都分享着同样的网络架构,这种情形下切换器的选择就会比较重要。
当AV信号传输稳步地融入到网络环境,基础架构就需要支持未来的需求。现在起我们就要为未来做好准备,越来越多用户会精通于IT的某个方面,对AV设备体验中的互操作性、协作和即时访问也会有更高要求。十年后,“智能手机一代”将会体验我们今天难以想象的连接新水平。