視頻網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品需求特點(diǎn) - 一種支持各制式高清視頻網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的解決方案

　　拓目科技對(duì)此進(jìn)行了專門(mén)的調(diào)研，并總結(jié)出視頻網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品需求的幾個(gè)重要特點(diǎn)。

　　1. 視頻源種類繁多，視頻制式豐富多樣。

　　科技發(fā)展日新月異，視頻信號(hào)源的種類越來(lái)越豐富，信號(hào)源的接口形式越來(lái)越多樣。常見(jiàn)的視頻信號(hào)源可以分成以下幾類。

　　第一類，采用光學(xué)傳感器捕獲自然界可視信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，這種信號(hào)源以常見(jiàn)的可見(jiàn)光相機(jī)，攝像機(jī)為代表，紅外攝像機(jī)以及一些高光譜相機(jī)也屬于這一類型。隨著電子行業(yè)的發(fā)展，這一類型的信號(hào)源接口也日益豐富。早期的模擬標(biāo)清監(jiān)控?cái)z像機(jī)一般為復(fù)合視頻接口（CVBS），廣電級(jí)標(biāo)清攝像機(jī)的信號(hào)輸出接口一般為數(shù)字SDI接口；隨著傳感器技術(shù)的改進(jìn)，視頻分辨率越來(lái)越高，各種高清信號(hào)接口不斷涌現(xiàn)，比如現(xiàn)在常見(jiàn)的數(shù)字?jǐn)z像機(jī)（DV）的視頻輸出接口一般為HDMI接口，專業(yè)級(jí)廣電高清攝像機(jī)的視頻輸出口一般為HD-SDI接口。在工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域，大部分工業(yè)相機(jī)的信號(hào)輸出接口為Camera Link接口，該接口可以支持更大分辨率和更大帶寬的傳感器輸出視頻。

　　第二類，計(jì)算機(jī)生成的圖形信號(hào)，常見(jiàn)的有計(jì)算機(jī)的顯卡，將計(jì)算機(jī)內(nèi)存中需要顯示的圖形送到顯卡的顯存中。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的快速發(fā)展，顯卡性能不斷提升，計(jì)算機(jī)生成的圖形信號(hào)也越來(lái)越逼真，數(shù)據(jù)量也快速提高，顯卡的輸出接口也在不斷進(jìn)步，從最初的模擬視頻VGA接口，到目前主流的數(shù)字視頻DVI或者HDMI接口，還有未來(lái)顯卡標(biāo)準(zhǔn)的DisplayPort接口，通過(guò)這些顯示接口，計(jì)算機(jī)可以將圖形信號(hào)展現(xiàn)在顯示器上。目前主流的筆記本電腦，平板電腦，手持設(shè)備都會(huì)保留有視頻輸出接口，這就為我們將這些設(shè)備輸出的可視化信息轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行發(fā)布提供了便利。

　　2. 分辨率因應(yīng)用場(chǎng)景不同而變化，總體向高清化趨勢(shì)發(fā)展。

　　與視頻信號(hào)源的多樣化發(fā)展相對(duì)應(yīng)，分辨率標(biāo)準(zhǔn)也多種多樣，針對(duì)各個(gè)視頻行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)各有不同，常見(jiàn)的有模擬電視分辨率標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字電視分辨率標(biāo)準(zhǔn)，視頻會(huì)議分辨率標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字?jǐn)z像機(jī)采集標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)字電影標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)顯示器分辨率標(biāo)準(zhǔn)等。隨著光學(xué)器件的工藝的不斷進(jìn)步與計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的飛速發(fā)展，視頻與圖像的分辨率也隨之快速提升，無(wú)論是哪種分辨率標(biāo)準(zhǔn)都在逐步向高清化的方向大步邁進(jìn)。

　　目前市場(chǎng)上主流的高清攝像機(jī)分辨率主要是720P， 1080I， 1080P三種高清制式，而顯卡輸出的顯示器分辨率通常有XGA， SXGA， WSXGA， UXGA等。為了更好的兼容這些分辨率的視頻制式，就要求視頻轉(zhuǎn)IP產(chǎn)品在兼顧各種視頻接口標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)針對(duì)不同分辨率的視頻輸入兼容。這在傳統(tǒng)的PC+采集卡的方案體系下是非常難于實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，只有通過(guò)采用專用硬件+FPGA算法才可以得到完美的解決。

　　3. 網(wǎng)絡(luò)發(fā)布方式隨所在行業(yè)不同而各有側(cè)重。

　　隨著視頻技術(shù)的快速發(fā)展，視頻應(yīng)用已經(jīng)從傳統(tǒng)的廣電行業(yè)擴(kuò)散到互聯(lián)網(wǎng)傳媒，新聞娛樂(lè)，教育培訓(xùn)，醫(yī)療衛(wèi)生，安放監(jiān)控等諸多的傳統(tǒng)與新興行業(yè)中。在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，也針對(duì)不同的行業(yè)應(yīng)用產(chǎn)生了不同的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布模式。目前主流的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布協(xié)議，大致有RTSP，RTMP， TS over UDP， TS over TCP， HLS等幾種。

　　從2011年的市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，三屏融合和多發(fā)布協(xié)議支持已經(jīng)成為視頻轉(zhuǎn)IP產(chǎn)品必不可少的一項(xiàng)指標(biāo)。從終端用戶角度看，一個(gè)用戶可以同時(shí)享有TV屏，PC屏，Mobile屏等多種終端，用戶期望從各個(gè)屏幕都可以獲取所需要的信息并獲得相應(yīng)的體驗(yàn)。從業(yè)務(wù)層面看，三屏所呈現(xiàn)的業(yè)務(wù)形態(tài)也處于快速的融合期，如基于PC的互聯(lián)網(wǎng)電視TV化、手機(jī)化是業(yè)界近期的顯著趨勢(shì)。隨著網(wǎng)絡(luò)的IP化迅速發(fā)展，三網(wǎng)融合的實(shí)現(xiàn)也在深入地發(fā)展和進(jìn)展。此外，通過(guò)三屏的融合，三屏業(yè)務(wù)平臺(tái)后方的內(nèi)容資源、渠道資源等都可以得到充分的共享和整合。在這一大背景之下，視頻內(nèi)容IP化產(chǎn)品必須滿足不同行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)布需求。多協(xié)議支持，多終端支持是大勢(shì)所趨。

　　4. 設(shè)備專業(yè)化趨勢(shì)明顯，專業(yè)化嵌入式設(shè)備取代傳統(tǒng)的PC架構(gòu)方案成為必然趨勢(shì)。

　　隨著視頻轉(zhuǎn)IP產(chǎn)品市場(chǎng)的不斷完善，用戶需求檔次不斷提高，用戶對(duì)該類產(chǎn)品的要求也從原來(lái)的功能性要求向穩(wěn)定性，可操作性和成本控制方向調(diào)整。市場(chǎng)上原來(lái)占據(jù)主流地位的PC+采集卡組成的“山寨型”視頻轉(zhuǎn)IP產(chǎn)品慢慢開(kāi)始被采取嵌入式設(shè)計(jì)的專業(yè)化設(shè)備所替代。

　　專業(yè)化的嵌入式設(shè)備與傳統(tǒng)的PC+采集卡方案相比，具有穩(wěn)定性高，工業(yè)結(jié)構(gòu)合理，功耗低，生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)。特別是針對(duì)廣電，教育，醫(yī)療等對(duì)穩(wěn)定性要求較高的行業(yè)，具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。通常采用嵌入式設(shè)計(jì)的視頻轉(zhuǎn)IP產(chǎn)品，均可滿足7*24小時(shí)不間斷工作超過(guò)1個(gè)月的時(shí)間，功耗僅為PC方案5%-10%，同時(shí)專業(yè)設(shè)備的工業(yè)設(shè)計(jì)更貼近用戶的實(shí)際需求，往往比PC+采集卡攢出的DIY方案更輕便更易操作。因此，越來(lái)越多的用戶開(kāi)始在大規(guī)模的視頻轉(zhuǎn)IP應(yīng)用中淘汰原有的PC+采集卡方案，轉(zhuǎn)而采用專業(yè)級(jí)嵌入式設(shè)備進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

　　5. 壓縮性能與視頻質(zhì)量的要求越來(lái)越高。

　　在視頻壓縮歷史上，曾先后有多種視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。由國(guó)際電信聯(lián)盟ITU定義的專用于低比特率視頻電話的標(biāo)準(zhǔn)，包括H.261/2/3；由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO針對(duì)消費(fèi)類應(yīng)用的，對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像壓縮定義了MPEG標(biāo)準(zhǔn)，包括MPEG1/2/4；由ITU與ISO根據(jù)目標(biāo)應(yīng)用合作（聯(lián)合視頻小組JVT）定義了H.264編解碼技術(shù)。

　　從編碼性能上看，H.264要遠(yuǎn)優(yōu)于MPEG4，平均節(jié)約39%的傳輸碼流，這可以極大地提高存儲(chǔ)設(shè)備的效率和網(wǎng)絡(luò)的利用率。卓越的編碼性能決定了H.264有能力支持更加廣泛和多變的應(yīng)用環(huán)境，包括對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自適應(yīng)的能力。從網(wǎng)絡(luò)支持的角度來(lái)看，無(wú)論是有線還是無(wú)線，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用是H.264制定時(shí)所針對(duì)的一個(gè)重要方向之一，其碼流的語(yǔ)法定義和不同的編碼選項(xiàng)有利于H.264獲得不錯(cuò)的容錯(cuò)能力。從全球視頻應(yīng)用市場(chǎng)來(lái)看，H.264在諸如IPTV、3G等領(lǐng)域都已成為主流標(biāo)準(zhǔn)，在視頻轉(zhuǎn)IP領(lǐng)域也迅速成長(zhǎng)為主流標(biāo)準(zhǔn)之一，其取代MEPG4的趨勢(shì)清晰可見(jiàn)。而隨著大規(guī)模視頻網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程的推進(jìn)和互聯(lián)互通要求的增強(qiáng)，在全球范圍內(nèi)H.264必將成為必須要支持的主流視頻標(biāo)準(zhǔn)。