分布式技術在音視頻領域的發(fā)展
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:鐘詩倩 2017-06-27 09:29:26 加入收藏
自從2007年首套針對視頻處理的分布式系統(tǒng)誕生以來,分布式技術一直在持續(xù)演進。從最早利用分布式架構(gòu)解決本地集中式系統(tǒng)的發(fā)展瓶頸,到今天大范圍、廣地域的分布式互聯(lián)應用,其技術演進大致可分為三個技術階段。
階段一:無壓縮網(wǎng)絡傳輸
誕生原因
主要是為了解決集中處理器的性能瓶頸,同時擴大傳輸距離。
定義
無壓縮網(wǎng)絡傳輸 即將數(shù)字化音視頻信號的原始數(shù)據(jù)直接利用網(wǎng)絡進行交換傳輸。
優(yōu)點
技術相對簡單,信號可被百分百還原,信號延時低。
缺點
隨著視頻高清化的發(fā)展趨勢,該技術在高清視頻數(shù)據(jù)的傳輸帶寬遠超網(wǎng)絡傳輸能力情況下,出現(xiàn)帶寬要求高,系統(tǒng)網(wǎng)絡建設成本高,系統(tǒng)規(guī)模受限,只能適應本地使用等問題。
現(xiàn)狀
目前該技術已經(jīng)被淘汰,幾乎不再使用。
階段二:簡單壓縮傳輸
誕生原因
主要是為了解決階段一中,高清信號傳輸帶寬的問題。但同時大幅度數(shù)據(jù)壓縮帶來的復雜運算,在當時設備處理能力有限的情況下,很難實現(xiàn)。
定義
即對高清信號采取小計算量、易于實現(xiàn)的簡單壓縮技術,將傳輸數(shù)據(jù)量控制在一根千兆網(wǎng)線可以傳輸?shù)姆秶鷥?nèi),以滿足標準局域網(wǎng)內(nèi)的使用。
優(yōu)點
一定程度上降低了系統(tǒng)網(wǎng)絡建設成本,簡單壓縮算法仍能比較好的還原音視頻信號,且信號延時較小。
缺點
數(shù)據(jù)的壓縮比較小,帶寬的占用雖然有所改觀,但是仍占用比較大,大范圍,廣地域性的使用上仍比較受限。
更多用于類似矩陣的點對點傳輸與切換,不適于多信號匯聚處理使用。
現(xiàn)狀
只有一些對信號畫質(zhì)與延時要求苛刻的本地應用項目,會考慮使用簡單壓縮傳輸技術的分布式產(chǎn)品。
階段三:編碼傳輸
誕生原因
網(wǎng)絡通信技術的飛速發(fā)展與分布式系統(tǒng)設計理念的普及;
跨區(qū)域的系統(tǒng)應用需求日益增加,且對分布式系統(tǒng)的帶寬占用更加嚴苛,希望能利用越來越小的帶寬,實時傳輸越來越大的音視頻信號。
隨著處理器計算能力的提升,編碼技術得以快速發(fā)展,新一代編碼技術在網(wǎng)絡傳輸領域得以廣泛應用。
定義
編碼傳輸技術,基于網(wǎng)絡技術、處理器技術的基礎,利用較小的寬帶,實現(xiàn)對高清、4K等信號的實時跨區(qū)域信號傳輸。
優(yōu)點
很好的適應了當今廣域互聯(lián)的項目需求,標準的編解碼方式更易于使用分布式音視頻系統(tǒng)與其它子系統(tǒng)對接。
使分布式系統(tǒng)的應用范圍從單純的音視頻處理延伸至業(yè)務應用當中,帶了無限的應用可能。
現(xiàn)狀
目前分布式技術得以廣泛的應用階段,同時編碼傳輸技術又分出了兩個不同的發(fā)展方向。
發(fā)展分支
1、 無損編碼技術
通常以基于小波的編碼算法為代表,在實現(xiàn)視頻圖像無損傳輸?shù)耐瑫r降低網(wǎng)絡傳輸帶寬。
優(yōu)點: 寬帶相對較大,可達200Mbps,主要適用于本地或高帶寬局域網(wǎng)內(nèi)使用。
缺點: 算法復雜且專用處理器較少,成本偏高,畫質(zhì)的較好。
2、 有損編碼技術
以H.264/H.265編碼為主,擁有極高的壓縮比,可利用幾兆的帶寬傳輸高清圖像。
優(yōu)點: 可利用幾兆的帶寬傳輸高清圖像,且能保證高畫質(zhì)圖像還原。H.264、H.265是目前世界上主流的視頻編碼技術,已經(jīng)有眾多非常成熟的軟硬件配套產(chǎn)品,系統(tǒng)對接簡單。
缺點: 在人眼不可察覺范圍內(nèi),會有圖像細節(jié)損失。
總結(jié)
隨著音視頻信號技術,大屏技術、監(jiān)控攝像頭等主流產(chǎn)品技術發(fā)展,音視頻領域的分布式技術發(fā)展順應著時代的需求。與此同時,寰視科技也滿足著客戶的實際項目應用需求,不斷的將分布式技術推向下一個新的階段。對于分布式技術的研究應用,寰視科技一直在路上,我們將堅持肩負起領導分布式技術走向的使命!
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