【ProAV Lab】introAVoIP#03 - Introducción al algoritmo de compresión en AVoIP

By Kieron Seth & Seaco Wei, Lumens

julio 01, 2022 17027

 
 

▶ 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 realidad AV sobre IP.

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 velocidad de bits. La tecnología de compresión ha estado en constante evolución para lograr una mejor eficiencia, pero la regla básica aún se aplica a la falta de ancho de banda significa que una mayor relación de compresión y un entorno informático más complicado generalmente causan más latencia. Entre los protocolos anteriores, solo SDVOE está dirigido a Ethernet 10G. El resto de ellos seleccionan Ethernet 1G que es la opción más rentable. La selección de la tecnología de compresión sería diferente, según su requisito de entorno Ethernet 10G o 1G. Consulte la siguiente línea de tiempo 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 (MPEG-2 como pero no exactamente igual), H.264 y flujos de bits HEVC. SHQ es solo para la codificación de imágenes Intra y H.264 / HEVC adopta la codificación de imágenes Intra e Inter.

NDI tecnología está diseñada para la transmisión de señales de vídeo a través de una red IP y se basa en Ethernet 1G. Una señal de video, por definición, significa una serie de imágenes de video generadas a partir de 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 de bits. Consulte la Figura 2 y la Tabla 2 para obtener más información.

 

▼Figura 2: Variaciones del protocolo de NDI

 

▼ Tabla 2: Velocidad de bits objetivo del protocolo NDI

 

SDVoE (Vídeo definido por software a través de Ethernet)

SDVoE está diseñado para la transmisión de cable largo sin pérdidas visuales. Toma la calidad de imagen y la latencia como la primera prioridad y apuesta por Ethernet 10G para convertirse en la futura infraestructura de red convencional.

4K@30 contenido viaja sin comprimir y 4K@60 contenido solo con una compresión patentada de 1.5 lite, con una latencia máxima de 100 micro segundos.

Su objetivo es competir con la tecnología de cable largo de señal HDMI HDbaseT, al mismo tiempo que satisface las necesidades de las hojas de cálculo de computadora y los 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 la red 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 vídeo, utiliza en su lugar la tecnología de compresión JPEG 2000. JPEG2000 es una transformada de 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 multimedia de protocolo de Internet)

DIPMX fue creada 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 abiertos y especificaciones 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 basado en la red Ethernet 1G.

 

▶ Resumen

Se ha creado una tabla resumida como se muestra a continuación para las comparaciones entre 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 radiodifusión y, después de hacer algunas modificaciones, encaja perfectamente con la industria Pro-AV. Ciertamente podemos contar con esta tecnología a prueba de 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 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: Tabla comparativa de protocolos AVoIP



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