【ProAV Lab】introAVoIP#03 - Introducción al algoritmo de compresión en AVoIP
Written by Kieron Seth, Product Marketing Director at Lumens
julio 01, 2022 27092
▶ La compresión es una tecnología habilitadora para AVoIP
En la industria AVoIP, la compresión es una tecnología que permite exprimir datos de audio y video en tramas Ethernet comerciales que viajan a alta velocidad. Gracias a la evolución de la tecnología de red y al avance del algoritmo de compresión, ahora es posible hacer AV sobre IP realizarse.
Los protocolos AVoIP más populares son NDI, SDVOE, Dante AV e IPMX. Adaptan diferentes algoritmos de compresión que necesitan un equilibrio entre latencia, calidad de imagen y tasa de bits. La tecnología de compresión ha estado en constante evolución para lograr una mejor eficiencia, pero la regla básica aún se aplica: la falta de ancho de banda significa una relación de compresión más alta y un entorno informático más complicado generalmente causa más latencia. Entre los protocolos anteriores, solo SDVOE está dirigido a 10G Ethernet. El resto de ellos seleccionan 1G Ethernet que es la opción más rentable. La selección de la tecnología de compresión sería diferente, según sus requisitos de entorno Ethernet 10G o 1G. Consulte la línea de tiempo a continuación y la Tabla 1 para obtener más información.
▼ Línea de tiempo estándar de compresión
▼ Tabla 1: Relación de compresión para diferentes resoluciones y velocidad de bits
▶ NDI (Interfaz de dispositivo de red)
NDI fue anunciado públicamente por NewTek el 8 de septiembre de 2015. Es un protocolo IP que puede transportar muchos tipos de formatos de datos de compresión, como SHQ (similar a MPEG-2 pero no exactamente igual), H.264 y flujos de bits HEVC. SHQ es solo para codificación de imagen intra y H.264 / HEVC adopta codificación de imagen intra e inter.
La tecnología NDI está diseñada para la transmisión de señales de vídeo a través de la red IP y se basa en 1G Ethernet. Una señal de video, por definición, significa una serie de imágenes de video generadas desde una cámara mediante la captura de escenas naturales, que es diferente de los gráficos por computadora y las hojas de cálculo. Su latencia es de alrededor de 100 ms debido a la compresión basada en fotogramas. NDI tiene diferentes variaciones de protocolo, como HX2, HX3 y HB. Se basan en diferentes esquemas de compresión y tienen diferentes requisitos de velocidad binaria. Consulte la Figura 2 y la Tabla 2 para obtener más información.
▼Figura 2: Variaciones del protocolo NDI
▼ Tabla 2: Velocidad de bits objetivo del protocolo NDI
▶ SDVoE (Video definido por software a través de Ethernet)
SDVoE está diseñado para la transmisión visual de cable largo sin pérdidas. Toma la calidad de imagen y la latencia como primera prioridad y apuesta por 10G Ethernet para convertirse en la futura infraestructura de red principal.
El contenido 4K@30 viaja sin comprimir y el contenido 4K@60 solo requiere compresión patentada 1.5 lite, con una latencia máxima de 100 microsegundos.
Su objetivo es competir con la tecnología de cable largo de señal HDMI HDbaseT, al mismo tiempo que satisface las necesidades de hojas de cálculo de computadora y contenidos gráficos. HDbaseT no es una tecnología IP, sino un mecanismo de modulación de señal para que las señales de video viajen dentro del cable CAT6.
▶ Dante AV
Dante AV es una nueva y revolucionaria solución AV para redes estándar de 1 Gbps, que permite a los fabricantes agregar video en red a la plataforma de audio sobre IP Dante líder en la industria. Proporciona la facilidad de uso, la interoperabilidad perfecta de múltiples proveedores y la experiencia de control integrada que los clientes esperan de Dante.
Dante AV, con la misma aplicación de destino que la de NDI para video, utiliza la tecnología de compresión JPEG 2000 en su lugar. JPEG2000 es una transformada wavelet estándar ISO que tiene una relación de compresión más alta que JPEG. Recientemente, Audinate ha desarrollado aún más Dante AV Control para adoptar otras tecnologías de compresión como H.264 y HEVC para la integración con el protocolo Dante AV.
▶ IPMX (Experiencia de medios de protocolo de Internet)
DIPMX fue creado por AIMS (Alliance for IP Media Solutions), una alianza comercial sin fines de lucro que fomenta la adopción de un conjunto de protocolos comunes, ubicuos y basados en estándares para la interoperabilidad sobre IP en las industrias de medios y entretenimiento (M&E) y audio / video profesional.
IPMX es un conjunto propuesto de estándares y especificaciones abiertos para permitir el transporte de video, audio y datos comprimidos y sin comprimir a través de redes IP para el mercado AV profesional. IPMX propone el estándar ISO JPEG-XS como la tecnología de compresión para el procesamiento de video basada en la red Ethernet 1G.
▶ Resumen
Se ha creado una tabla resumida como se muestra a continuación para comparar los cuatro protocolos AVoIP desde diferentes ángulos.
IPMX es un estándar abierto que tendrá la MEJOR interoperabilidad, ya que se origina en la industria de la transmisión y, después de realizar algunas modificaciones, encaja perfectamente con la industria Pro-AV. Sin duda, podemos contar con esta tecnología preparada para el futuro.
NDI es actualmente el estándar más popular con una amplia aceptación debido a su desarrollo de mercado 6 años antes y al sofisticado entorno de desarrollo de SDK. Adopta el códec H.264 y HEVC para utilizar las soluciones SOC existentes para obtener el mejor rendimiento de costos.
Dante AV es un recién llegado y ha tratado de aprovechar su popularidad de audio para abordar el mercado pro-AV AVoIP y, como tal, será un fuerte competidor para NDI.
SDVoE se posiciona en el mercado de gama alta con características de alta calidad, baja latencia y alto ancho de banda para dominar la aplicación de la sala de control.
▼ Tabla 3: Cuadro comparativo de protocolos AVoIP
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