一种支持各制式高清视频网络发布的解决方案

一种支持各制式高清视频网络发布的解决方案

　　致力于提供高速图像、图形、视频信号处理解决方案的北京拓目科技有限公司（Beijing Topmoo Technology Co.， Ltd）日前宣布推出TML-X2IP系列视频流转网络流产品，全面实现了各种制式高清视频网络发布的实时转换，吹响了网络视频高清化进程的号角。

　　从最初的ICQ文本交流到后来Skype语音聊天，再到如今的视频交互，人们通过互联网为载体进行的沟通方式已经发生了深刻的变化，大量的视频与图像内容开始进入互联网。而随着互联网基础设施的不断完善和用户带宽的迅速增长，视频内容的网络化实时发布开始成为互联网媒体新的焦点。

　　随着互联网视频技术的不断发展，视频网络化的应用需求在广播电视，网络娱乐，会议直播，教育培训，医疗卫生，安防监控等各个行业开始陆续出现，并呈现高速增长的态势。

　　拓目科技对此进行了专门的调研，并总结出视频网络化产品需求的几个重要特点。

　　1. 视频源种类繁多，视频制式丰富多样。

　　科技发展日新月异，视频信号源的种类越来越丰富，信号源的接口形式越来越多样。常见的视频信号源可以分成以下几类。

　　第一类，采用光学传感器捕获自然界可视信号转化成电信号，这种信号源以常见的可见光相机，摄像机为代表，红外摄像机以及一些高光谱相机也属于这一类型。随着电子行业的发展，这一类型的信号源接口也日益丰富。早期的模拟标清监控摄像机一般为复合视频接口（CVBS），广电级标清摄像机的信号输出接口一般为数字SDI接口；随着传感器技术的改进，视频分辨率越来越高，各种高清信号接口不断涌现，比如现在常见的数字摄像机（DV）的视频输出接口一般为HDMI接口，专业级广电高清摄像机的视频输出口一般为HD-SDI接口。在工业检测领域，大部分工业相机的信号输出接口为Camera Link接口，该接口可以支持更大分辨率和更大带宽的传感器输出视频。

　　第二类，计算机生成的图形信号，常见的有计算机的显卡，将计算机内存中需要显示的图形送到显卡的显存中。随着计算机图形学的快速发展，显卡性能不断提升，计算机生成的图形信号也越来越逼真，数据量也快速提高，显卡的输出接口也在不断进步，从最初的模拟视频VGA接口，到目前主流的数字视频DVI或者HDMI接口，还有未来显卡标准的DisplayPort接口，通过这些显示接口，计算机可以将图形信号展现在显示器上。目前主流的笔记本电脑，平板电脑，手持设备都会保留有视频输出接口，这就为我们将这些设备输出的可视化信息转化为网络信号进行发布提供了便利。

　　2. 分辨率因应用场景不同而变化，总体向高清化趋势发展。

　　与视频信号源的多样化发展相对应，分辨率标准也多种多样，针对各个视频行业的标准各有不同，常见的有模拟电视分辨率标准，数字电视分辨率标准，视频会议分辨率标准，数字摄像机采集标准，数字电影标准，计算机显示器分辨率标准等。随着光学器件的工艺的不断进步与计算机图形学的飞速发展，视频与图像的分辨率也随之快速提升，无论是哪种分辨率标准都在逐步向高清化的方向大步迈进。

　　目前市场上主流的高清摄像机分辨率主要是720P， 1080I， 1080P三种高清制式，而显卡输出的显示器分辨率通常有XGA， SXGA， WSXGA， UXGA等。为了更好的兼容这些分辨率的视频制式，就要求视频转IP产品在兼顾各种视频接口标准的同时，实现针对不同分辨率的视频输入兼容。这在传统的PC+采集卡的方案体系下是非常难于实现的问题，只有通过采用专用硬件+FPGA算法才可以得到完美的解决。

　　3. 网络发布方式随所在行业不同而各有侧重。

　　随着视频技术的快速发展，视频应用已经从传统的广电行业扩散到互联网传媒，新闻娱乐，教育培训，医疗卫生，安放监控等诸多的传统与新兴行业中。在这个发展过程中，也针对不同的行业应用产生了不同的网络发布模式。目前主流的网络发布协议，大致有RTSP，RTMP， TS over UDP， TS over TCP， HLS等几种。

　　从2011年的市场调研结果可以发现，三屏融合和多发布协议支持已经成为视频转IP产品必不可少的一项指标。从终端用户角度看，一个用户可以同时享有TV屏，PC屏，Mobile屏等多种终端，用户期望从各个屏幕都可以获取所需要的信息并获得相应的体验。从业务层面看，三屏所呈现的业务形态也处于快速的融合期，如基于PC的互联网电视TV化、手机化是业界近期的显着趋势。随着网络的IP化迅速发展，三网融合的实现也在深入地发展和进展。此外，通过三屏的融合，三屏业务平台后方的内容资源、渠道资源等都可以得到充分的共享和整合。在这一大背景之下，视频内容IP化产品必须满足不同行业的网络发布需求。多协议支持，多终端支持是大势所趋。

　　4. 设备专业化趋势明显，专业化嵌入式设备取代传统的PC架构方案成为必然趋势。

　　随着视频转IP产品市场的不断完善，用户需求档次不断提高，用户对该类产品的要求也从原来的功能性要求向稳定性，可操作性和成本控制方向调整。市场上原来占据主流地位的PC+采集卡组成的“山寨型”视频转IP产品慢慢开始被采取嵌入式设计的专业化设备所替代。

　　专业化的嵌入式设备与传统的PC+采集卡方案相比，具有稳定性高，工业结构合理，功耗低，生产成本低等特点。特别是针对广电，教育，医疗等对稳定性要求较高的行业，具有明显的竞争优势。通常采用嵌入式设计的视频转IP产品，均可满足7*24小时不间断工作超过1个月的时间，功耗仅为PC方案5%-10%，同时专业设备的工业设计更贴近用户的实际需求，往往比PC+采集卡攒出的DIY方案更轻便更易操作。因此，越来越多的用户开始在大规模的视频转IP应用中淘汰原有的PC+采集卡方案，转而采用专业级嵌入式设备进行实现。

　　5. 压缩性能与视频质量的要求越来越高。

　　在视频压缩历史上，曾先后有多种视频压缩标准。由国际电信联盟ITU定义的专用于低比特率视频电话的标准，包括H.261/2/3；由国际标准化组织ISO针对消费类应用的，对运动图像压缩定义了MPEG标准，包括MPEG1/2/4；由ITU与ISO根据目标应用合作（联合视频小组JVT）定义了H.264编解码技术。

　　从编码性能上看，H.264要远优于MPEG4，平均节约39%的传输码流，这可以极大地提高存储设备的效率和网络的利用率。卓越的编码性能决定了H.264有能力支持更加广泛和多变的应用环境，包括对网络环境自适应的能力。从网络支持的角度来看，无论是有线还是无线，网络应用是H.264制定时所针对的一个重要方向之一，其码流的语法定义和不同的编码选项有利于H.264获得不错的容错能力。从全球视频应用市场来看，H.264在诸如IPTV、3G等领域都已成为主流标准，在视频转IP领域也迅速成长为主流标准之一，其取代MEPG4的趋势清晰可见。而随着大规模视频网络化进程的推进和互联互通要求的增强，在全球范围内H.264必将成为必须要支持的主流视频标准。