【ProAV Lab】introAVoIP#02 - ทําไม AVoIP ถึงเป็นอนาคตสําหรับ Pro-AV?
By Gary Zheng & Kieron Seth, Lumens
มิถุนายน 14, 2565 14020
▶ AVoIPและอุปสรรคระยะทาง
มีการปฏิวัติในการส่งผ่านAVในช่วงไตรมาสที่ผ่านมา อุตสาหกรรมได้ย้ายขายส่งจากวิดีโอคอมโพสิตอนาล็อก, S-Video, วิดีโอคอมโพเนนต์, และการเชื่อมต่อ VGA ไปยังดิจิตอล DVI และ HDMI สายเคเบิลซึ่งสามารถส่งมอบวิดีโอ lossless ที่4Kและแม้กระทั่งความละเอียด 8K.
แต่การส่งสัญญาณวิดีโอความละเอียดสูงถูก จํากัด ด้วยความยาวสายเคเบิล ที่ 4K60 สาย HDMI มาตรฐานต้องมีความยาวไม่เกิน 3 เมตร AVติดตั้งไม่มีตัวเลือกอื่นนอกจากหาวิธีแก้ปัญหาไม่ว่าจะเป็นสาย HDMI แบบออปติคัลการแปลงเป็น 12G-SDI หรือการใช้ตัวทําซ้ํา HDMI แต่ละอย่างมีประสิทธิภาพ แต่มีต้นทุนในแง่ของการลงทุนและในแง่ของความซับซ้อนของระบบ
▶ ปัญหาบนขอบฟ้า
เทคโนโลยีการสื่อสารมีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ตามกฎแบนด์วิดท์อินเทอร์เน็ตของ Nielsen (คล้ายกับกฎหมายของ Morre) ความต้องการแบนด์วิดท์เพิ่มขึ้น 50% ทุกปี เครือข่ายไอทีเคยมีไว้สําหรับการถ่ายโอนไฟล์โดยเฉพาะ วันนี้พวกเขาดําเนินการโทรผ่านวิดีโอสตรีมมิ่ง Netflix และการไหลของภาพถ่ายไปยังโซเชียลมีเดียอย่างต่อเนื่อง โลกกําลังเสมือนจริงและออนไลน์มากขึ้น: เทคโนโลยีจําเป็นต้องพัฒนาอย่างรวดเร็วเพื่อให้ทันกับความต้องการที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ
เทคโนโลยี SDI และ AV แบบดั้งเดิมดูเหมือนจะอยู่นอกขั้นตอนแล้ว แต่ก็ไม่สามารถตามทันความต้องการแบนด์วิดท์ที่มากขึ้นได้
▶ IPเพื่อช่วยเหลือ!
IPเครือข่ายคือคําตอบ การเข้ารหัสสัญญาณAVสําหรับการส่งผ่านเครือข่ายIPเป็นวิธีแก้ปัญหา การส่งวิดีโอที่เข้ารหัสผ่านสายข้อมูลจะเปิดโอกาสในการทํางานด้วยสายเคเบิลที่ยาวนานและประหยัดค่าใช้จ่ายได้มากในทันที
การบีบอัดและการเข้ารหัสเสียงและวิดีโอเป็นการแลกเปลี่ยนระหว่างเวลาแฝงแบนด์วิดท์และคุณภาพของภาพเสมอ อย่างไรก็ตามในความเป็นจริงอัลกอริทึมการเข้ารหัสที่ทันสมัยสามารถสร้างภาพวิดีโอแบบไม่สูญเสียการมองเห็นที่บิตเรตเล็กน้อย แผนภูมิด้านล่างแสดงอัตราส่วนการบีบอัดที่จําเป็นในการส่งวิดีโอผ่านสายเคเบิล 1GbE แม้จะมีอัตราส่วนการอัด 15:1 4K 60 (4:4:4) ก็สามารถดูน่าทึ่งได้แม้ในจอแสดงผลขนาดใหญ่ มีการประนีประนอมเล็กน้อยที่จําเป็น เครือข่ายมากกว่า 10GbE หรือสูงกว่าคุณภาพวิดีโอที่ดียิ่งขึ้นเป็นไปได้
เทคโนโลยีการบีบอัดเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนาอย่างรวดเร็วซึ่งช่วยให้AVoIP รูปแบบต่างๆ เช่น JPEG 2000, JPEG XS, H.264 และ HEVC กําลังปฏิวัติวงการโดยนําเสนอวิดีโอที่ดูดีในเวลาแฝงต่ํา
▾ตารางที่ 1: อัตราส่วนการบีบอัดต่อเครือข่าย 1GbE ที่เหมาะสม
| มติ | อัตราเฟรม | รูปแบบ | ความลึกของสี | ข้อมูลดิบ (Gbps) | การบีบอัดตามอัตราส่วน #1 |
| 1080 ป | 60 | 4:2:0 | 8 | 1.5 | 1.875 |
| 1080 ป | 60 | 4:2:2 | 8 | 2 | 2.5 |
| 1080 ป | 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 อิงตามแบนด์วิดท์ที่มีประสิทธิภาพ 1GbE 800Mbps
▶ ความยาวสายเคเบิลเครือข่าย
เมื่อเข้ารหัสแล้ววิดีโอสามารถส่งผ่านสายเคเบิลEthernetได้แล้ว ดังที่คุณเห็นจากตารางด้านล่างแม้แต่การเดินสายเครือข่าย Cat 5E 1GbE ที่ราคาไม่แพงที่สุดก็สามารถพกพาวิดีโอ4Kได้ในระยะ 100 เมตร สายเคเบิล Cat6A ขนาด 10GbE ส่งวิดีโอคุณภาพสูง 4:4:4 หลายสตรีมในระยะทางไกล
▾ตารางที่ 2: ความยาวสายเคเบิลเหนือสายเคเบิลEthernet
| การเดินสาย | 10กิกะไบต์ | 5กิกะไบต์ | 2.5 กิกะไบต์ | 1กิกะไบต์ |
| แมว 5E | นา | นา | 100 นาที | 100 นาที |
| แมว 6 | 55 นาที | 100 นาที | 100 นาที | 100 นาที |
| แมว 6A | 100 นาที | 100 นาที | 100 นาที | 100 นาที |
คลิกที่นี่ กลับไปด้านบน↑