【ProAV Lab】IntroAVoIP#02 - 為什麼AVoIP是Pro-AV的未來?

By Gary Zheng & Kieron Seth, Lumens捷揚光電

June 14, 2022 8760

 
 

▶ AVoIP和距離障礙

在過去的四分之一個世紀里,AV傳播發生了一場革命。該行業已經從類比複合視頻,S-Video,分量視頻和VGA連接轉向數位DVI和HDMI布線,這些電纜可以提供4K甚至8K解析度的無損視頻。

 

但高解析度視頻傳輸受到電纜長度的限制。在 4K60 時,標準 HDMI 電纜的長度不能超過 3 米。AV安裝人員別無選擇,只能找到解決方法,無論是光纖HDMI電纜,轉換為12G-SDI還是使用HDMI中繼器。每種方法都是有效的,但在資本投資和系統複雜性方面都有成本。

 

▶ 地平線上的問題

通信技術發展非常迅速。根據尼爾森的互聯網頻寬定律(類似於莫爾定律),頻寬要求每年增加50%。IT網路曾經是專門用於文件傳輸的。如今,他們攜帶視頻會議通話,Netflix流媒體以及不斷向社交媒體發送照片。世界越來越虛擬和在線:技術需要快速發展,以滿足不斷增長的需求。

 

傳統的SDI和AV技術現在似乎不合時宜,它們根本無法滿足對更大頻寬的需求。

 

▶ IP救援!

IP網路就是答案。對AV信號進行編碼以通過IP網路傳輸是解決方案。通過數據線發送編碼視頻可立即實現長電纜傳輸的潛力,並節省大量成本。

 

壓縮和編碼音訊和視頻始終是延遲、頻寬和圖像質量之間的權衡。然而,實際上,現代編碼演算法可以以適度的比特率產生視覺無損的視頻圖片。下圖顯示了通過 1GbE 電纜發送視頻所需的壓縮比。即使在 15:1 4K 60 (4:4:4) 的壓縮比下,即使在大幅面顯示器上,看起來也令人驚歎。幾乎不需要妥協。在 10GbE 或更高的網路上,甚至可以獲得更好的視頻品質。

 

壓縮技術是一種快速發展的技術,可實現AVoIP。JPEG 2000、JPEG XS、H.264 和 HEVC 等格式正在徹底改變整個行業,以低延遲提供美觀的視頻。

 

▾表1:與符合1GbE網路的壓縮比

解析度 幀速率 格式 顏色深度 原始資料(千兆位元組) 壓縮比 #1
1080P 60 4:2:0 8 1.5 1.875
1080P 60 4:2:2 8 2 2.5
1080P 60 4:4:4 8 3 3.75
 4K 60 4:2:0 8 6 7.5
 4K 60 4:2:2 8 8 10
 4K 60 4:4:4 8 12 15

#1,基於 1GbE 有效带寬 800Mbps

 

▶ 網線長度

編碼后,視頻現在可以通過Ethernet電纜傳輸。從下表中可以看出,即使是最實惠的 Cat 5E 1GbE 網路佈線也可以將4K視頻傳輸超過 100 米。10GbE Cat6A 電纜可長距離傳輸多個非常高品質的 4:4:4 視頻流。

 

▾表2:Ethernet布線的電纜長度

佈線 10千兆乙太網 5千兆乙太網 2.5千兆乙太網 1千兆乙太網
Cat 5E 100米 100米
Cat 6 55米 100米 100米 100米
Cat 6A 100米 100米 100米 100米
 


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