迎接“AV over IP”大時代

Judy

2016，行業(yè)可謂完全進入“AV over IP”時代，傳統(tǒng)硬件大廠商逐漸完成了產(chǎn)品IP化的戰(zhàn)略轉型，軟件也開始占據(jù)更大的業(yè)務份額。在剛剛過去的杭州G20峰會上，網(wǎng)絡AV系統(tǒng)得以在會場大規(guī)模應用，具有開創(chuàng)和示范效應。

簡單來說，所謂“AV over IP”就是在標準IP媒介上發(fā)送未經(jīng)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(wǎng)絡上延長和切換視頻和音頻信號源。這意味著技術發(fā)展到今時今日，輸入和輸出信號已經(jīng)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(wèi)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(yè)已經(jīng)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(xiàn)如今，在架構上傳送的方式已經(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(xiàn)在已經(jīng)可以在10G網(wǎng)絡拓撲結構上實現(xiàn)。

使用標準IP媒介和標準IP協(xié)議傳輸，音視頻信息就能像電腦數(shù)據(jù)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(xié)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(shù)據(jù)網(wǎng)絡時就可以得到適當平衡。

AV over IP數(shù)據(jù)包越輕，傳輸就越快。除了壓縮，還可以寄望于購買專用信號的無限帶寬，享受由AV over IP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(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態(tài)和實時內容，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，Audio over IP（AoIP）和Audio over Ethernet （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(wǎng)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(yè)AV的需要。而AoE是一種在整個以太網(wǎng)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(wǎng)。

標準的選擇

AV over IP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AV over IP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(yè)視聽領域有兩個主要壓縮技術，H.264和JPEG2000，它們都能實現(xiàn)高質量的圖像，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)絡環(huán)境都表現(xiàn)良好，允許每個鏈路上多個數(shù)據(jù)流，并能實現(xiàn)企業(yè)網(wǎng)上的互操作。例如，大部分基于網(wǎng)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(yè)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。

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。結果就是它們通常需要專門的網(wǎng)線來運行，跟HDMI和HDBaseT那些標準非壓縮技術也沒個兩樣。但JPEG 2000的優(yōu)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(tǒng)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(tǒng)，就算是很小的視頻延遲都可能變成大問題。

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(wǎng)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(shù)據(jù)，并實現(xiàn)從桌面到咖啡店的進一步協(xié)作。

我們可以看到，IP化打造了越來越智能的麥克風，現(xiàn)在建立一個端對端的網(wǎng)絡音頻系統(tǒng)已經(jīng)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(wǎng)絡。

QSC推出Q-SYS I/O-USB橋接器和兩個PTZ IP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(tǒng)的軟編解碼集成提供了網(wǎng)絡化AV范例。Q-SYS AV-to-USB的橋接解決方案利用USB2.0實現(xiàn)網(wǎng)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(tǒng)和軟編解碼應用程序。

網(wǎng)絡化的AV意味著更大規(guī)模的AV系統(tǒng)，一個技術經(jīng)理可能要處理數(shù)百個端口的網(wǎng)絡?？巳R默通過Kramer Network平臺，使其實現(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)理都可以遠程配置、路由、控制和管理克萊默專業(yè)AV設備、房間環(huán)境和IP流媒體設備。Kramer Network可以安裝在標準的、企業(yè)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(chǎn)品，以及傳統(tǒng)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SVSI NMX-WP-N1512開窗處理器，令企業(yè)網(wǎng)絡化AV又向前一步。N1512是一個1RU機架安裝設備，連接到一個SVSI Video Over IP網(wǎng)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(jù)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(wǎng)絡的。編碼器用于在網(wǎng)絡上流媒體視頻內容，開窗處理器可以用在任何有網(wǎng)絡的地方，包括數(shù)據(jù)中心。

未來的AV網(wǎng)絡

面對如此多種類，如何選擇適合的AV over IP技術呢。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，例如是一個房間，還是一組房間，亦或是整個企業(yè)。早期了解這些細節(jié)，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(yè)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(chǎn)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?shù)陌踩珔f(xié)議沒有被嵌入到這些系統(tǒng)中，網(wǎng)絡就可能受到攻擊。今天，很多大型企業(yè)的AV安裝都在走向綜合式網(wǎng)絡，所有的IT和AV應用都分享著同樣的網(wǎng)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(wěn)步地融入到網(wǎng)絡環(huán)境，基礎架構就需要支持未來的需求?，F(xiàn)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(xié)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。