分布式技術(shù)在音視頻領(lǐng)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 咨詢
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自從2007年首套針對(duì)視頻處理的分布式系統(tǒng)誕生以來,分布式技術(shù)一直在持續(xù)演進(jìn)。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(yīng)用,其技術(shù)演進(jìn)大致可分為三個(gè)技術(shù)階段。
階段一:無壓縮網(wǎng)絡(luò)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(shí)擴(kuò)大傳輸距離。
定義
無壓縮網(wǎng)絡(luò)傳輸 即將數(shù)字化音視頻信號(hào)的原始數(shù)據(jù)直接利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交換傳輸。
優(yōu)點(diǎn)
技術(shù)相對(duì)簡單,信號(hào)可被百分百還原,信號(hào)延時(shí)低。
缺點(diǎn)
隨著視頻高清化的發(fā)展趨勢,該技術(shù)在高清視頻數(shù)據(jù)的傳輸帶寬遠(yuǎn)超網(wǎng)絡(luò)傳輸能力情況下,出現(xiàn)帶寬要求高,系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本高,系統(tǒng)規(guī)模受限,只能適應(yīng)本地使用等問題。
現(xiàn)狀
目前該技術(shù)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(hào)傳輸帶寬的問題。但同時(shí)大幅度數(shù)據(jù)壓縮帶來的復(fù)雜運(yùn)算,在當(dāng)時(shí)設(shè)備處理能力有限的情況下,很難實(shí)現(xiàn)。
定義
即對(duì)高清信號(hào)采取小計(jì)算量、易于實(shí)現(xiàn)的簡單壓縮技術(shù),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(biāo)準(zhǔn)局域網(wǎng)內(nèi)的使用。
優(yōu)點(diǎn)
一定程度上降低了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本,簡單壓縮算法仍能比較好的還原音視頻信號(hào),且信號(hào)延時(shí)較小。
缺點(diǎn)
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(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸與切換,不適于多信號(hào)匯聚處理使用。
現(xiàn)狀
只有一些對(duì)信號(hào)畫質(zhì)與延時(shí)要求苛刻的本地應(yīng)用項(xiàng)目,會(huì)考慮使用簡單壓縮傳輸技術(shù)的分布式產(chǎn)品。
階段三:編碼傳輸
誕生原因
網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的飛速發(fā)展與分布式系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的普及;
跨區(qū)域的系統(tǒng)應(yīng)用需求日益增加,且對(duì)分布式系統(tǒng)的帶寬占用更加嚴(yán)苛,希望能利用越來越小的帶寬,實(shí)時(shí)傳輸越來越大的音視頻信號(hào)。
隨著處理器計(jì)算能力的提升,編碼技術(shù)得以快速發(fā)展,新一代編碼技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。
定義
編碼傳輸技術(shù),基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、處理器技術(shù)的基礎(chǔ),利用較小的寬帶,實(shí)現(xiàn)對(duì)高清、4K等信號(hào)的實(shí)時(shí)跨區(qū)域信號(hào)傳輸。
優(yōu)點(diǎn)
很好的適應(yīng)了當(dāng)今廣域互聯(lián)的項(xiàng)目需求,標(biāo)準(zhǔn)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(duì)接。
使分布式系統(tǒng)的應(yīng)用范圍從單純的音視頻處理延伸至業(yè)務(wù)應(yīng)用當(dāng)中,帶了無限的應(yīng)用可能。
現(xiàn)狀
目前分布式技術(shù)得以廣泛的應(yīng)用階段,同時(shí)編碼傳輸技術(shù)又分出了兩個(gè)不同的發(fā)展方向。
發(fā)展分支
1、 無損編碼技術(shù)
通常以基于小波的編碼算法為代表,在實(shí)現(xiàn)視頻圖像無損傳輸?shù)耐瑫r(shí)降低網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬。
優(yōu)點(diǎn): 寬帶相對(duì)較大,可達(dá)200Mbps,主要適用于本地或高帶寬局域網(wǎng)內(nèi)使用。
缺點(diǎn): 算法復(fù)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(shù)
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(diǎn): 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(shù),已經(jīng)有眾多非常成熟的軟硬件配套產(chǎn)品,系統(tǒng)對(duì)接簡單。
缺點(diǎn): 在人眼不可察覺范圍內(nèi),會(huì)有圖像細(xì)節(jié)損失。
總結(jié)
隨著音視頻信號(hào)技術(shù),大屏技術(shù)、監(jiān)控?cái)z像頭等主流產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展,音視頻領(lǐng)域的分布式技術(shù)發(fā)展順應(yīng)著時(shí)代的需求。與此同時(shí),寰視科技也滿足著客戶的實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用需求,不斷的將分布式技術(shù)推向下一個(gè)新的階段。對(duì)于分布式技術(shù)的研究應(yīng)用,寰視科技一直在路上,我們將堅(jiān)持肩負(fù)起領(lǐng)導(dǎo)分布式技術(shù)走向的使命!
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