【ProAV Lab】introAVoIP#03 - Introduction à l’algorithme de compression dans AVoIP

By Kieron Seth & Seaco Wei, Lumens

juillet 01, 2022 14950

 
 

▶ La compression est une technologie habilitante pour AVoIP

Dans l’industrie AVoIP, la compression est une technologie permettant d’insérer des données audio-vidéo dans des trames Ethernet commerciales qui se déplacent à grande vitesse. Grâce à l’évolution de la technologie réseau et à l’avancement de l’algorithme de compression, il est maintenant possible de réaliser l’AV sur IP.

Les protocoles AVoIP les plus populaires sont NDI, SDVOE, Dante AV et IPMX. Ils adaptent différents algorithmes de compression qui nécessitent un compromis entre la latence, la qualité de l’image et le débit binaire. La technologie de compression a constamment évolué pour atteindre une meilleure efficacité, mais la règle de base applique toujours le manque de bande passante signifie un taux de compression plus élevé et un environnement informatique plus compliqué provoque généralement plus de latence. Parmi les protocoles ci-dessus, seul SDVOE est destiné à l’Ethernet 10G. Les autres choisissent tous 1G Ethernet qui est le choix le plus rentable. Le choix de la technologie de compression serait différent, en fonction de vos exigences d’environnement Ethernet 10G ou 1G. Veuillez consulter le calendrier ci-dessous et le tableau 1 pour plus d’informations.

 

▼Chronologie standard de compression

 

▼Tableau 1 : Taux de compression pour différentes résolutions et débit binaires

 

NDI (Interface de périphérique réseau)

NDI a été annoncé publiquement par NewTek le 8 septembre 2015. Il s’agit d’un protocole IP qui peut transporter de nombreux types de formats de données de compression tels que SHQ (MPEG-2 comme mais pas exactement le même), H.264 et heVC bits flux. SHQ est uniquement pour le codage Intra image et H.264 / HEVC adopte le codage Intra et Inter image.

NDI technologie est conçue pour la transmission de signaux vidéo via un réseau IP et est basée sur Ethernet 1G. Un signal vidéo, par définition, signifie une série d’images vidéo générées à partir d’une caméra en capturant des scènes naturelles, ce qui est différent de l’infographie et des feuilles de calcul. Sa latence est d’environ 100 ms en raison de la compression basée sur les trames. NDI a différentes variantes de protocole telles que HX2, HX3 et HB. Ils sont basés sur différents schémas de compression et ont des exigences de débit binaire différentes. Veuillez consulter la figure 2 et le tableau 2 pour plus d’informations.

 

▼Figure 2 : NDI Variations du protocole

 

▼ Tableau 2 : Débit binaire cible du protocole NDI

 

SDVoE (Software Defined Video over Ethernet)

SDVoE est conçu pour une transmission par câble longue sans perte visuelle. Il prend la qualité d’image et la latence comme première priorité et parie sur Ethernet 10G pour devenir la future infrastructure réseau grand public.

4K@30 contenu se déplace sans compression et 4K@60 contenu uniquement avec une compression propriétaire de 1,5 lite, avec une latence maximale de 100 microsecondes.

Son objectif est de concurrencer la technologie de câble long de signal HDMI HDbaseT, tout en répondant aux besoins des feuilles de calcul informatiques et des contenus graphiques. HDbaseT n’est pas une technologie IP mais un mécanisme de modulation de signal permettant aux signaux vidéo de voyager dans un câble CAT6.

 

Dante AV

Dante AV est une nouvelle solution AV révolutionnaire pour le réseau standard 1 Gbps, qui permet aux fabricants d’ajouter de la vidéo en réseau à la plate-forme audio sur IP Dante, leader du secteur. Il offre la facilité d’utilisation, l’interopérabilité multifournisseur transparente et l’expérience de contrôle intégrée que les clients attendent de Dante.

Dante AV, avec la même application cible que celle de NDI pour la vidéo, utilise plutôt la technologie de compression JPEG 2000. JPEG2000 est une transformée d’ondelettes standard ISO ayant un taux de compression plus élevé que JPEG. Récemment, Audinate a développé Dante AV Control pour adopter d’autres technologies de compression telles que H.264 et HEVC pour l’intégration avec le protocole Dante AV.

 

IPMX (Internet Protocol Media Experience)

DIPMX a été créé par AIMS (Alliance for IP Media Solutions), une alliance commerciale à but non lucratif qui favorise l’adoption d’un ensemble de protocoles communs, omniprésents et basés sur des normes pour l’interopérabilité sur IP dans les industries des médias et du divertissement (M & E) et de l’audio / vidéo professionnelle.

IPMX est un ensemble proposé de normes et de spécifications ouvertes pour permettre le transport de vidéos, d’audio et de données compressées et non compressées sur des réseaux IP pour le marché de l’audiovisuel professionnel. IPMX propose la norme ISO JPEG-XS comme technologie de compression pour le traitement vidéo basé sur le réseau Ethernet 1G.

 

▶ Résumé

Un tableau récapitulatif a été créé comme indiqué ci-dessous pour les comparaisons entre les quatre protocoles AVoIP sous différents angles.

IPMX est un standard ouvert qui aura la MEILLEURE interopérabilité car il provient de l’industrie de la radiodiffusion et après avoir apporté quelques modifications, s’intègre parfaitement dans l’industrie Pro-AV. Nous pouvons certainement compter sur cette technologie à l’épreuve du temps.

NDI est actuellement la norme la plus populaire avec une large acceptation en raison de son développement sur le marché 6 ans plus tôt et de l’environnement de développement sophistiqué du SDK. Il adopte les codecs H.264 et HEVC pour utiliser les solutions SOC existantes afin d’optimiser les performances en termes de coûts.

Dante AV est un nouveau venu et a essayé de tirer parti de sa popularité audio pour s’adresser au marché pro-AV AVoIP, et en tant que tel, il sera un concurrent puissant pour NDI.

SDVoE se positionne sur le marché haut de gamme avec des fonctionnalités de haute qualité, de faible latence et de bande passante élevée pour dominer l’application de la salle de contrôle.

 

▼ Tableau 3 : Tableau comparatif des protocoles AVoIP



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