基于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行音視頻信號(hào)傳輸?shù)腁V over IP技術(shù)正被越來(lái)越多的視聽(tīng)行業(yè)客戶甚至廣電制作人所采用。新零售、企業(yè)協(xié)作、醫(yī)院、安全監(jiān)控、交通運(yùn)輸、廣電制作等專業(yè)領(lǐng)域逐漸開(kāi)放使用基于網(wǎng)絡(luò)的音視頻傳輸方案。其實(shí)，AV over IP技術(shù)由來(lái)已久，但近幾年頻頻出圈，從視聽(tīng)行業(yè)發(fā)展到廣電行業(yè)，在IP分布式項(xiàng)目中備受青睞，并逐漸形成“混合式”工作流。本文主要基于技術(shù)本身及其行業(yè)應(yīng)用淺析其發(fā)展背后的原因。
【行業(yè)釋義】
AV over IP(全稱Audio-Visual over Internet Protocol，也稱AV/IP)是指通過(guò)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施(如WAN、LAN、4G/5G網(wǎng)絡(luò)、公共互聯(lián)網(wǎng))傳輸音視頻和控制信號(hào)的一種技術(shù)。相較于使用HDMI/SDI等線纜點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)膫鹘y(tǒng)方式，AV over IP架構(gòu)可通過(guò)添加網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備大大提升傳輸數(shù)據(jù)的吞吐量，并且不受設(shè)備物理接口數(shù)量的限制。在AV over IP架構(gòu)中，傳統(tǒng)的音視頻信號(hào)發(fā)送器變成了IP編碼器，音視頻信號(hào)接收器變成了IP解碼器，進(jìn)行壓縮或非壓縮的音視頻傳輸，以及通過(guò)編解碼器完成部分視頻處理的工作，比如向上向下縮放、色彩空間轉(zhuǎn)換、畫面翻轉(zhuǎn)等。
【傳輸標(biāo)準(zhǔn)】
目前行業(yè)中有豐富且成熟的網(wǎng)絡(luò)傳輸標(biāo)準(zhǔn)可供選用，用戶可以根據(jù)具體的項(xiàng)目需求選擇不同的傳輸協(xié)議，例如SMPTE 2110、NDI、SRT、RTMP、SDVoE、Dante等等，不同的傳輸協(xié)議在應(yīng)用上是音視頻質(zhì)量、帶寬、延遲和可靠性之間的博弈。目前市場(chǎng)許多AV產(chǎn)品基本都能實(shí)現(xiàn)音視頻信號(hào)的傳輸，但細(xì)究其不同，主要體現(xiàn)在對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、不同視頻源設(shè)備和不同平臺(tái)及制作軟件的兼容性上，以及信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性上。
【技術(shù)優(yōu)勢(shì)】
相比較傳統(tǒng)的通過(guò)線纜進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)姆绞?，AV over IP的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：
高拓展性：在網(wǎng)絡(luò)帶寬允許的情況下，用戶可以在AV over IP架構(gòu)添加多個(gè)端點(diǎn)，可以將單個(gè)視頻信號(hào)分發(fā)到成千上百個(gè)終端進(jìn)行顯示監(jiān)看，用最小的投入滿足廣闊的系統(tǒng)升級(jí)需求。
高靈活性：從項(xiàng)目實(shí)際部署的角度考慮，在保持原有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)不做任何改動(dòng)的情況下，一根網(wǎng)線在為基于IP的端口設(shè)備(包括IP電話機(jī)、IP編解碼器、網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)等)傳輸數(shù)據(jù)信號(hào)的同時(shí)，也能為此類設(shè)備供電(PoE)，既保持了與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的兼容性，同時(shí)也簡(jiǎn)化了項(xiàng)目的部署。
高效率及高性價(jià)比：AV over IP技術(shù)打破了信號(hào)傳輸物理距離的限制，網(wǎng)絡(luò)所能覆蓋的范圍，音視頻信號(hào)都可以有效地傳達(dá)。在大型項(xiàng)目中，集成商或工程商無(wú)需通過(guò)部署額外的信號(hào)線纜來(lái)延長(zhǎng)傳輸距離，并且能通過(guò)基于web的管理軟件靈活地對(duì)網(wǎng)絡(luò)中分布在不同位置的設(shè)備進(jìn)行管理和維護(hù)，極大提高了項(xiàng)目部署的效率，同時(shí)控制了成本。
【行業(yè)應(yīng)用】
AV over IP技術(shù)目前已在交通應(yīng)急指揮、智慧教室、廣電視頻制作、醫(yī)療示教、以及包括景區(qū)、影院、機(jī)場(chǎng)在內(nèi)的社會(huì)服務(wù)性機(jī)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。
視頻制作
視頻制作是將圖片、視頻及背景音樂(lè)進(jìn)行重新剪輯、整合、編排，從而生成一個(gè)新的視頻文件的過(guò)程。在廣電行業(yè)中，通常需要將活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)所有音視頻設(shè)備(攝像機(jī)、麥克風(fēng)、視頻切換臺(tái)和調(diào)音臺(tái)等)都接入IP編碼器，導(dǎo)演或制片人現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)看拍攝畫面、遠(yuǎn)程控制設(shè)備并調(diào)整鏡頭。IP編碼器通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸音視頻數(shù)據(jù)到視頻制作工作室解碼后進(jìn)行視頻制作，然后將生成的視頻內(nèi)容發(fā)送到最終目的地(電視臺(tái)、CDN等)。視頻制作工作室可以在活動(dòng)附近幾十米以內(nèi)(現(xiàn)場(chǎng)視頻制作)，也可以位于數(shù)公里之外(遠(yuǎn)程視頻制作)。
醫(yī)療示教
傳統(tǒng)的醫(yī)療示教是采用實(shí)地觀摩的形式。為了提高手術(shù)治療質(zhì)量和降低手術(shù)感染率，醫(yī)院都逐漸采用了數(shù)字化手術(shù)示教的新方式。在一場(chǎng)基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)氖中g(shù)示教活動(dòng)中，手術(shù)室內(nèi)會(huì)安裝IP編碼器用于接收來(lái)自術(shù)野攝像機(jī)、全景攝像機(jī)、4K超高清內(nèi)窺鏡等醫(yī)療設(shè)備的音視頻信號(hào)，將信號(hào)以IP流傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中。在示教室中，手術(shù)示教主機(jī)將來(lái)自手術(shù)室的IP流解碼，基于手術(shù)示教軟件實(shí)現(xiàn)畫中畫、畫面剪裁和放大等視頻制作，最后把制作后的圖像轉(zhuǎn)換為基帶信號(hào)傳輸?shù)街T如投影儀和顯示器等設(shè)施，供指導(dǎo)醫(yī)師或醫(yī)學(xué)生進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)觀看。此外，也可將實(shí)時(shí)的手術(shù)畫面推流至直播平臺(tái)供異地示教室的醫(yī)生進(jìn)行觀摩學(xué)習(xí)。
交通應(yīng)急指揮
交通單位為完善應(yīng)急處置協(xié)調(diào)聯(lián)動(dòng)機(jī)制，提升應(yīng)對(duì)突發(fā)公共事件的應(yīng)急處置能力，會(huì)提前制定應(yīng)急預(yù)案、建設(shè)應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)和指揮部聯(lián)合指揮方案。在這樣的方案中，應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)需要和指揮部保持實(shí)時(shí)通信，應(yīng)急現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)人機(jī)、攝像機(jī)等音視頻畫面通過(guò)IP編碼器傳輸?shù)街笓]部，同理，指揮部再將指揮部現(xiàn)場(chǎng)的指揮人員畫面、電腦畫面也通過(guò)IP編碼器傳輸?shù)綉?yīng)急現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)兩地的實(shí)時(shí)通信，達(dá)到高效的應(yīng)急統(tǒng)籌管理目標(biāo)。
【總結(jié)】
從基礎(chǔ)設(shè)施上談，從傳統(tǒng)AV架構(gòu)過(guò)渡升級(jí)到AV over IP架構(gòu)，整個(gè)工作流程中AV設(shè)備的核心變化是視頻矩陣切換器變成了標(biāo)準(zhǔn)的IP交換機(jī)，并在交換機(jī)的兩端出現(xiàn)了音視頻IP編解碼設(shè)備。用戶依然能獲得在傳統(tǒng)AV架構(gòu)中對(duì)視頻的捕捉、切換等功能，而AV over IP架構(gòu)的驚喜所在，是讓用戶擁有了對(duì)整個(gè)工作架構(gòu)進(jìn)行無(wú)限拓展的能力，并且擁有了對(duì)工作流中每一個(gè)IP設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制管理的能力。
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