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第1部分:Pro AV的编解码器三角:概述

7月15日2019 / byHelgi Sigurdsson

第1部分:Pro AV的编解码器三角:概述随着基于以太网软件定义视频(SDVoE™)的基础设施将在不久的将来取代传统的矩阵交换技术,专业AV市场继续显示出强劲的增长。188bet金博宝滚球SDVoE解决方案,建立在Semtech的BlueRiver®技术188bet金博宝滚球,为反病毒系统提供了一些基本优势,允许在标准以太网基础设施上进行无压缩、低延迟的反病毒分发。在AV领域,衡量解决方案分发AV内容效果的一个常用标准是它管理“编解码器三角”的效果如何。类似于古老的格言:“好、快、便宜,选二”,编解码器三角指的是关于在标准网络基础设施上进行视频压缩和分发的带宽、延迟和质量的类似场景。bet188软件下载在这个由两部分组成的博客系列中,我将使用编解码器三角来说明为什么启用bluerive的SDVoE解决方案比任何其他AV分发解决方案提供更好的Pro AV用户体验,包括最佳的IP AV和矩阵交换机解决方案。 发现semtech的pro av产品

术语:快速概述

在讨论压缩之前,让我们定义一些关键术语。

编解码器

编解码器是指将本机信号编码为网络位,并将网络位解码回本机信号的编码器/解码器对算法。编解码器是根据原生信号格式设计的。因此,音频和视频编解码器是不同的算法。在SDVoE中,重点是视频编解码器。当使用压缩时,它通常是编解码器的一部分。从用于描述和标准化网络通信的概念模型——开放系统互连(OSI)模型的角度来看,编解码器位于下图的第六层。这就是AV数据转换为以太网数据的地方,反之亦然。

sdvoe堆栈

带宽

编解码器输出到网络中的网络数据量就是带宽。对于视频,这是以兆比特每秒或千兆比特每秒来衡量的。带宽可用性摩尔定律.在实践中,这意味着网络带宽不是固定的,带宽可用性正在增加。数据中心已经在使用100Gb交换机,并在试验400Gb交换机。

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延迟

视频延迟被定义为源播放图像和图像出现在屏幕上之间所经过的时间。因此,它是编解码器和传输时间的和。虽然本地网络延迟通常低于1毫秒,但典型的编解码器延迟是100毫秒或更多。因此,我们基本上可以忽略本地网络延迟。曼彻斯特大学的一项学术研究研究了延迟如何影响计算机操作员,并确定用户在只有50毫秒时就会感到不舒服!此外,该研究还确定,用户在真正看到延迟之前就已经开始感受到延迟。当然,有些应用程序的延迟并不重要,但也有一些应用程序,如计算机交互、实时事件和双向语音/视频聊天,延迟是非常重要的。这就是为什么我们有矩阵开关,因为接近零的延迟是许多应用程序的关键需求。这里还值得一提的是,大多数显示器都有自己的缩放器和处理引擎,这增加了大约30毫秒。因此,任何声称30毫秒延迟的AV传输解决方案都会在电视的30毫秒的基础上增加这一延迟,从而给我们带来60毫秒——这已经在许多用户不舒服的范围内了。

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bet188软件下载质量很容易理解,当你看到它时你就知道了——屏幕上的图像看起来像源图像吗?视频质量通常bet188软件下载是通过算法和工具来量化的,有些很简单,有些更复杂,更符合人类对质量的感知结构相似指数度量

AV中的压缩与质量bet188软件下载

在定义结束后,现在是时候仔细研究视频压缩了。原始形式的视频会消耗大量带宽。例如,在从HDMI信号中提取视频后,您有大约2-12Gbps要通过网络发送。为了把它装进1Gbps的管道中,你需要压缩——大量的压缩。关于高质量视频的一些原始带宽要求,请参见下面的图表。bet188软件下载

压缩率

视频压缩产生的伪影随着压缩次数的增加而变得可见。随着压缩的增加,算法必须对图像结构做出更多的假设。由于合成图像(计算机图形)不同于来自摄像机的图像,高压缩算法针对其中一个进行优化。因此,重压缩算法依赖于上下文。虽然视频在相机屏幕上看起来很正常,但在电脑上看起来可能不一样,反之亦然。由于工件的存在,压缩在所有东西都被放大的大格式显示器上变得非常有问题。在编解码器工程师的24英寸桌面显示器上看起来可以接受的东西,放大到10米宽的图像时可能就不能接受了!因此,视频缩放和大型显示应用程序需要尽可能少的压缩。下面两幅图说明了未压缩图像和带有可见伪影的压缩图像之间的区别。

Uncomp vs comp

编解码器三角和处理压缩

视频压缩编解码器需要在带宽、延迟和质量之间进行权衡。bet188软件下载这是编解码器三角,你只能优化三个中的两个。针对低带宽和高质量的优化需要更复杂的压缩,需要更长的时间,从而导致更高的延迟bet188软件下载。针对低带宽和低延迟进行优化,视频质量会因视频伪影而降低。bet188软件下载相反,优化低延迟和高质量的结果在更少的压缩增加带宽。bet188软件下载


三角形

那么,对于您的目标应用程序,什么是正确的折衷方案?应该使用哪种编解码器?为了回答这个问题,我们需要深入挖掘并理解视频编解码器是如何压缩视频的。在下周的博客中,我将分解目前存在的压缩编解码器的类型以及它们的工作原理。我们将研究每种类型如何影响带宽、质量和延迟,并探索SDVoE如何利用其编解码器来最大化这三者。bet188软件下载

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