迎接“AV over IP”大時(shí)代

Judy

2016，行業(yè)可謂完全進(jìn)入“AV over IP”時(shí)代，傳統(tǒng)硬件大廠商逐漸完成了產(chǎn)品IP化的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，軟件也開(kāi)始占據(jù)更大的業(yè)務(wù)份額。在剛剛過(guò)去的杭州G20峰會(huì)上，網(wǎng)絡(luò)AV系統(tǒng)得以在會(huì)場(chǎng)大規(guī)模應(yīng)用，具有開(kāi)創(chuàng)和示范效應(yīng)。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，所謂“AV over IP”就是在標(biāo)準(zhǔn)IP媒介上發(fā)送未經(jīng)壓縮的音頻與視頻信息。再?gòu)?fù)雜一點(diǎn)，就是把信號(hào)源編碼，把降低比特率的壓縮內(nèi)容在IP媒介上傳輸。但總得來(lái)說(shuō)，它是指在標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)上延長(zhǎng)和切換視頻和音頻信號(hào)源。這意味著技術(shù)發(fā)展到今時(shí)今日，輸入和輸出信號(hào)已經(jīng)無(wú)時(shí)無(wú)刻、無(wú)處不在。信號(hào)源可以是“任何”和“許多”，包括桌面PC輸出、視頻攝像機(jī)、媒體播放器、衛(wèi)星/有線電視機(jī)頂盒等等。終端同樣也可以是“任何”和“許多”，包括在Huddle Room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(dòng)設(shè)備上純軟件的解碼和顯示。

圖像質(zhì)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(yè)已經(jīng)找到了下一個(gè)傳輸音視頻信號(hào)的最佳方法。IP提供標(biāo)準(zhǔn)化的架構(gòu)，但是現(xiàn)如今，在架構(gòu)上傳送的方式已經(jīng)不能滿足各種客戶的需求，我們需要根據(jù)應(yīng)用情況來(lái)確定允許什么樣的圖像質(zhì)量、帶寬和延遲。

針對(duì)低帶寬應(yīng)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(zhì)量的代價(jià)。如果有足夠多的帶寬可以用，可選擇低延遲、無(wú)損耗壓縮的方式，如JPEG 2000、TICO等，還有一些方式能夠提供更低延遲水平上的更高質(zhì)量的圖像。

當(dāng)帶寬不是問(wèn)題，沒(méi)有延遲和沒(méi)有壓縮就很重要，特別是在廣播、視頻會(huì)議等場(chǎng)合，這類(lèi)應(yīng)用現(xiàn)在已經(jīng)可以在10G網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)。

使用標(biāo)準(zhǔn)IP媒介和標(biāo)準(zhǔn)IP協(xié)議傳輸，音視頻信息就能像電腦數(shù)據(jù)一樣來(lái)去自由，享受同樣的管理工具，流存取的權(quán)限，以及安全協(xié)議。但是，采用標(biāo)準(zhǔn)IP媒介的大部分供應(yīng)商，都會(huì)對(duì)源音視頻信息進(jìn)行某種形式的壓縮，這樣使用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)時(shí)就可以得到適當(dāng)平衡。

AV over IP數(shù)據(jù)包越輕，傳輸就越快。除了壓縮，還可以寄望于購(gòu)買(mǎi)專用信號(hào)的無(wú)限帶寬，享受由AV over IP解決方案提供的“虛擬信號(hào)路徑”所帶來(lái)的自由，而不再受到距離的限制，并能實(shí)現(xiàn)全高清視頻及最小化延遲。不同于傳統(tǒng)傳輸方式，AV over IP解決方案能夠提供動(dòng)態(tài)和實(shí)時(shí)內(nèi)容，為用戶創(chuàng)造更多參與度及更低擁有成本。特別在商業(yè)環(huán)境里，IP是理想的信號(hào)傳輸方式，是AV分配最終趨勢(shì)。

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

標(biāo)準(zhǔn)的選擇

AV over IP技術(shù)的選用也取決于用戶對(duì)壓縮的容忍程度。如果不想壓縮視頻，可以使用像HDBaseT或HDMI標(biāo)準(zhǔn)，它們專為處理這些高帶寬而生。如果要遠(yuǎn)距離傳輸更低延遲的AV over IP信號(hào)，那么理解主要的壓縮技術(shù)并作出權(quán)衡是成功設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

在專業(yè)視聽(tīng)領(lǐng)域有兩個(gè)主要壓縮技術(shù)，H.264和JPEG2000，它們都能實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的圖像，不同在于，H.264優(yōu)化了帶寬，而JPEG 2000優(yōu)化了延遲。低帶寬的H.264數(shù)據(jù)流在大部分網(wǎng)絡(luò)環(huán)境都表現(xiàn)良好，允許每個(gè)鏈路上多個(gè)數(shù)據(jù)流，并能實(shí)現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)上的互操作。例如，大部分基于網(wǎng)頁(yè)的視頻使用H.264壓縮。它也通常被流媒體攝像機(jī)和移動(dòng)設(shè)備所使用，專業(yè)AV市場(chǎng)的H.264流媒體解決方案可以頻繁與這些設(shè)備交互操作。其代價(jià)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(zhǎng)距離應(yīng)用中，但并不適用于房間內(nèi)的延長(zhǎng)，因?yàn)樵谶@里鼠標(biāo)鍵盤(pán)的延遲都是很突兀的。

JPEG 2000解決方案意味著更高的帶寬，幾乎占滿1Gb的以太網(wǎng)鏈路。結(jié)果就是它們通常需要專門(mén)的網(wǎng)線來(lái)運(yùn)行，跟HDMI和HDBaseT那些標(biāo)準(zhǔn)非壓縮技術(shù)也沒(méi)個(gè)兩樣。但JPEG 2000的優(yōu)勢(shì)在于延遲比H.264更低。

延遲是會(huì)疊加的，所以也要考慮其他設(shè)備，例如顯示倍線器和視頻會(huì)議系統(tǒng)所帶來(lái)的延遲。同時(shí)，音視頻的同步也很重要，人們對(duì)于聲畫(huà)不同步通常會(huì)很敏感。如果使用了單另的音頻分配系統(tǒng)，就算是很小的視頻延遲都可能變成大問(wèn)題。

AV over IP的多面性

最新的IP化AV產(chǎn)品已展現(xiàn)出豐富的多面性。除了移動(dòng)控制信號(hào)、分配音頻和管理視頻會(huì)議，還有很多新的解決方案為網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用增加了越來(lái)越多的差異性。從麥克風(fēng)，到PTZ攝像機(jī)，硬件不僅能夠被連接，它們還能運(yùn)行在多平臺(tái)的層面，收集更多的音視頻數(shù)據(jù)，并實(shí)現(xiàn)從桌面到咖啡店的進(jìn)一步協(xié)作。

我們可以看到，IP化打造了越來(lái)越智能的麥克風(fēng)，現(xiàn)在建立一個(gè)端對(duì)端的網(wǎng)絡(luò)音頻系統(tǒng)已經(jīng)不是難事，一個(gè)支持Dante的麥克風(fēng)就不需要單獨(dú)的音頻界面。例如三角的天花安裝麥克風(fēng)，ATND931六英寸鵝頸和ATND933懸掛式麥克風(fēng)，它們都采用了標(biāo)準(zhǔn)的帶Dante接口的ATND8734麥克風(fēng)天花安裝電源模塊，可以PoE供電，通過(guò)這些麥克風(fēng)的RJ45連接器就能在超五類(lèi)線上即插即用地訪問(wèn)Dante音頻網(wǎng)絡(luò)。

QSC推出Q-SYS I/O-USB橋接器和兩個(gè)PTZ IP會(huì)議攝像頭，通過(guò)將IP攝像頭集成到USB橋接解決方案中，為中大型會(huì)議室系統(tǒng)的軟編解碼集成提供了網(wǎng)絡(luò)化AV范例。Q-SYS AV-to-USB的橋接解決方案利用USB2.0實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)攝像頭視頻模擬和AEC喇叭擴(kuò)音器音頻。不需要額外的軟件或驅(qū)動(dòng)器，就可以支持最新的PC操作系統(tǒng)和軟編解碼應(yīng)用程序。

網(wǎng)絡(luò)化的AV意味著更大規(guī)模的AV系統(tǒng)，一個(gè)技術(shù)經(jīng)理可能要處理數(shù)百個(gè)端口的網(wǎng)絡(luò)。克萊默通過(guò)Kramer Network平臺(tái)，使其實(shí)現(xiàn)了與傳統(tǒng)更小規(guī)模AV系統(tǒng)一樣輕松的操作。使用基于網(wǎng)頁(yè)的界面，不論任何的筆記本、PC或平板，IT或AV經(jīng)理都可以遠(yuǎn)程配置、路由、控制和管理克萊默專業(yè)AV設(shè)備、房間環(huán)境和IP流媒體設(shè)備。Kramer Network可以安裝在標(biāo)準(zhǔn)的、企業(yè)級(jí)的，虛擬的或云的服務(wù)器上，來(lái)管理和控制制造商的整個(gè)AV和IP產(chǎn)品，以及傳統(tǒng)AV、Dante和其他設(shè)備。

更多的信號(hào)源和視頻走IP也意味著會(huì)有更多的靈活性。比如AMX的的SVSI NMX-WP-N1512開(kāi)窗處理器，令企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化AV又向前一步。N1512是一個(gè)1RU機(jī)架安裝設(shè)備，連接到一個(gè)SVSI Video Over IP網(wǎng)絡(luò)，接受多達(dá)4路視頻流輸入。每路輸入可以被裁切、縮放及根據(jù)存儲(chǔ)預(yù)設(shè)放置，或者是任何用戶自定義的配置。通過(guò)N1512，不再需要直接連接視頻信號(hào)源，因?yàn)槿慷际腔诰W(wǎng)絡(luò)的。編碼器用于在網(wǎng)絡(luò)上流媒體視頻內(nèi)容，開(kāi)窗處理器可以用在任何有網(wǎng)絡(luò)的地方，包括數(shù)據(jù)中心。

未來(lái)的AV網(wǎng)絡(luò)

面對(duì)如此多種類(lèi)，如何選擇適合的AV over IP技術(shù)呢。在選擇之前，最好先了解用戶的規(guī)模、范圍和期待性能水平，例如是一個(gè)房間，還是一組房間，亦或是整個(gè)企業(yè)。早期了解這些細(xì)節(jié)，有助于了解帶寬需求，期望的圖像質(zhì)量，以及基于應(yīng)用的可接受的延遲。

同時(shí)，AV行業(yè)需要把自己作為IT的一個(gè)子集來(lái)思考，所謂的IT化并不僅僅是把RJ45端口整合在AV產(chǎn)品上。還有很多的問(wèn)題需要考慮，包括安全，當(dāng)互操作性被提上議事日程，如果適當(dāng)?shù)陌踩珔f(xié)議沒(méi)有被嵌入到這些系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)就可能受到攻擊。今天，很多大型企業(yè)的AV安裝都在走向綜合式網(wǎng)絡(luò)，所有的IT和AV應(yīng)用都分享著同樣的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，這種情形下切換器的選擇就會(huì)比較重要。

當(dāng)AV信號(hào)傳輸穩(wěn)步地融入到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，基礎(chǔ)架構(gòu)就需要支持未來(lái)的需求。現(xiàn)在起我們就要為未來(lái)做好準(zhǔn)備，越來(lái)越多用戶會(huì)精通于IT的某個(gè)方面，對(duì)AV設(shè)備體驗(yàn)中的互操作性、協(xié)作和即時(shí)訪問(wèn)也會(huì)有更高要求。十年后，“智能手機(jī)一代”將會(huì)體驗(yàn)我們今天難以想象的連接新水平。