Одна из ведущих тенденций в профессиональной AV- индустрии - это распределение сигналов аудио/ видео с использованием традиционной IT - инфраструктуры. Эта технология получила название AV over IP. Она позволяет создавать гибкие, индивидуально настроенные и масштабируемые системы на основе стабильных технологий для сетей IT. Этими системами можно управлять централизованно, а также осуществлять мониторинг всего подключенного оборудования в режиме 24/7. Это позволяет предоставить заказчику систему с более низкой по отношению к существующей стоимостью владения и простым обслуживанием IT- персоналом.

Когда в сфере высоких технологий появляется инновационное решение , которое привлекает много внимания, то трудно отличить важную информацию от фейковых новостей и субъективных оценок. Поэтому мы хотим развеять туман вокруг AV over IP и рассмотреть, что действительно важно, при проектировании и эксплуатации и как избежать проблем, с которыми сталкиваются интеграторы и ИТ-инженеры при развертывании таких решений.

НА КОГО ВСЕГДА МОЖНО ПОЛОЖИТЬСЯ

Основной критерий использования технологии AV over IP - это надежность системы. При выборе производителя важно учитывать не только качество самого оборудования, но и компетенции разработчика в реализации подобных решений, начиная с этапа проектирования и заканчивая этапом пусконаладки системы.

HARMAN поставляет оборудование AV over I P уже более 10 лет. За это время мы столкнулись с различными проблемами - от сетей с низкой пропускной способностью до больших распределённых сетей для трансляции несжатого видео в каждую точку. Мы решали вопросы по интеграции с различными приложениями и реализации специфических требований заказчика. Накопленный опыт позволяет нам справляться с абсолютно любыми задачами и оказывать помощь клиентам в реализации проектов.

БЕЗ ШИРОКОГО ВЫБОРА НЕ ОБОЙТИСЬ

Самая большие риски при развертывании AV over IP - это не сами устройства. Это построение сети передачи данных. Каждый проект индивидуален, и каждый IT-инженер имеет свой взгляд на то, как сеть проектируется и какие требования к ней предъявляются. Не всякое сетевое AV-устройство и настройка идеально подходит под каждое конкретное решение . Различные проекты предъявляют свои специфические требования и важно иметь в запасе широкий модельный ряд приборов.

Отсутствие необходимых продуктов заставляет использовать неподходящие устройства при проектировании системы. Конечно, можно настроить параметры в соответствии с требованиями к пропускной способности сети, но это решение будет избыточным и приведет к дополнительным затратам. Бывают ситуации, если стоит определенная задача, а устройство не поддерживает необходимые стандарты , например, потоковая передача AV по оптоволокну или интерфейс SDI . Именно поэтому HARMAN предлагает широкий спектр сетевых AV-приборов с различными характеристиками и ценой.

Важное значение имеет диапазон приборов для реализации различных задач в настройке и внедрении. Пример сигнала до и после кодирования:

Два изображения здесь выглядят одинаково, потому что декодер (справа) был настроен для обработки графических изображений с ПК с линиями шириной в 1 пиксель и высокой частотой обновления. Кодеры, настроенные для передачи видео с движением (например, фильмы Blu-ray), могут отображать графику ПК не так четко, поскольку видео с движением не имеет тонких линий и обычно обладает более низкой частотой обновления.

На этом примере показано, как уменьшение параметра качества изображения до 20% влияет на конечный результат. Этот параметр снижает качество изображения, но также понижает требования к пропускной способности сети.

Такое качество недостаточно для электронной таблицы, но вполне приемлемо для динамичного видео. При наличии артефактов в виде эффекта ореола вокруг букв и линий, любая область изображения с высокой частотой и контрастностью будет выглядит хуже, даже если некоторые линии будут довольно резкими. Такие артефакты часто незаметны в динамичном видео, но хорошо видны в компьютерной графике.

Это хорошо видно на черно-белом тестовом шаблоне

Используются те же настройки, как и в примере с электронной таблицей - поэтому линии четкие, а контраст между черным и белым резкий.

Однако возьмем это изображение:

Хотя черные линии по-прежнему остаются такими же темными, как и на исходном изображении, текст размыт, а линии не такие четкие. Это происходит потому, что изображение масштабируется до разрешения 720p от исходного 4K60 4:4:4. Поскольку масштабирование производится на декодере (после декодирования), это не снижает нагрузку на сеть. Однако масштабирование до кодирования может быть необходимо, если разрешение исходного сигнала выше, чем разрешение дисплея. Изображение хуже, и целесообразно использовать более низкое разрешение источника, а не масштабировать изображение. Это, скорее всего, не будет заметно на динамичном видео, но для электронных таблиц это не лучший вариант. Важно отметить, что ни один из этих параметров не являются "плохим". Некоторые параметры - это результат ошибки в настройке приложения. Конфигурирование кодеров всегда требуют компромиссов между желаемым качеством видео и доступной пропускной способностью сети, используемых программ и исходного качества контента. Вот почему важно иметь широкий диапазон настроек на приборах AV over IP.

НЕОБХОДИМО ДЛЯ КОРПОРАТИВНОЙ СЕТИ

AV over IP решения предназначены для работы в корпоративной сети. Это означает, что устройства должны обладать необходимыми настройками и иметь возможность работать в рамках существующей сетевой инфраструктуры.

HARMAN учитывает необходимость выполнения этих требований. Мы поставляем сетевые устройства корпоративным клиентам и госструктурам по всему миру уже несколько десятилетий. Все продукты AMX используют технологии SSL/TLS для обеспечения безопасной связи со всеми конечными устройствами. Приборы управления серии AMX N8000, серии N2400 (арт. 117870, 116264) поддерживают 802.1x для сети управление доступом и аутентификация пользователей Active Directory через LDAP. Эти возможности обеспечивают соответствие устройств требованиям безопасности организации, что обеспечивает бесшовное и успешное развертывание системы.

Все компоненты системы должны управляться по сети. AV-решения HARMAN поддерживают централизованное управление всеми приборами и подключенными устройствами с помощью линейки контроллеров NetLinx NX для автоматизации задач и сценариев управления. Web-интерфейс позволяет отображать все устройства в сети, обеспечивая простое конфигурирование виртуальной матрицы, а также управлять всеми подключенными устройствами. Поскольку приборы AMX поддерживают стандарт PoE на всех приборах AV over IP, служба эксплуатации может удаленно управлять питанием любого устройства.

ВСЯ ПРАВДА О ЗАДЕРЖКЕ СИГНАЛА

Один из основных вопросов при разговоре о сетевом AV-решении: какая задержка сигнала? Почему это так важно? Задержка - это промежуток времени между отправкой сигнала от видеоисточника к средству отображения. Это проявляется в несоответствии того, что транслирует источник сигнала тому, что пользователи видят на экране. Если задержка достаточно велика, это может негативно восприниматься при работе с некоторыми приложениями.

Крылья колибри двигаются в среднем 53 раза в секунду, медленнее, чем видео с частотой 60 кадров в секунду

На изображении - сценарий демонстрации задержки (при котором камеры находятся на экране в той же комнате, что и спикер), видео может отличаться от того, что происходит в прямом эфире. При подключении ноутбука к основному средству отображения в переговорной, мышь на экране может двигаться с задержкой для того, кто видит экран ноутбука (это задержка между движением мыши и отображением изменений на экране).

Важно помнить: задержка является неотъемлемой частью работы распространения видео по IP. Преобразование видеосигнала в IP-сигнал и обратно занимает очень небольшое количество времени. Просто не существует такого понятия, как видео с нулевой задержкой при распределении по IP . По мере совершенствования технологий время задержки уменьшается, но "нулевой задержки" просто не может быть. Физически невозможно мгновенно преобразовать мультимедийный сигнал в данные, передать их по линии передачи данных, а затем снова преобразовать их в мультимедийный сигнал.

Тем не менее, задержка в современных решениях для передачи видео по IP действительно очень мала и измеряется в миллисекундах (мс). Для обычного видео 30fps один кадр длится 33 мc. Даже для ПК или подобных устройств при частоте кадров 60 fps это все равно 17 мс на каждый кадр. Давайте подумаем о том, что такое один кадр видео с частотой кадров 60fps. Если вы рассматриваете задержку двух сопоставимых приборов от разных производителей, вы обычно говорите о разнице 2 мс. Не пытайтесь увидеть взмах крыльев колибри! Средняя колибри летит со скоростью около 53 взмахов в секунду. Чтобы увидеть разницу в две или три миллисекунды, нужно иметь возможность обнаружить один взмах крыльев домашней мухи!

Решения для передачи видео по IP-сетям, предназначенные для работы в помещении, например AMX серии N2400 (арт. 117870, 116264) , могут распределять 4K60 видео 4:4:4 с задержкой менее двух кадров в секунду. На изображении выше вы можете видеть это, сдекодированное изображение (справа) с 33мс отстает от оригинального видео (слева). Поскольку задержка практически незаметна, любые различия в задержке между различными приборами настолько незначительны, что это несущественно для любого реального приложения. Фактически, задержка в видео по IP настолько низка, что такие производители, как HARMAN, фактически ввели возможность вручную добавить задержку обратно в систему. Сетевые AV-продукты AMX часто используются в проектах для диспетчерских и конференц-залов, поэтому добавление нескольких кадров задержки в систему гарантирует синхронизацию всех декодеров подключенных к видеостене. Тем не менее, существуют приборы, которые дают значительную задержку, но они предназначены для работы в открытых сетях с низкой пропускной способностью. Например, декодеры H.264 (как серии AMX N3000 арт.119930, 119931), которые популярны, потому что формат кодирования H.264 имеет очень низкую пропускную способность и позволяет организовать трансляцию через интернет.

Однако, сжатие видео должно быть высоким, что сказывается на качестве изображения и задержке

Дело в том, что, хотя задержка важна, она имеет значение только в следующих случаях:

  • исходное устройство и средство просмотра находятся в одной комнате
  • задержка достаточно велика, чтобы быть заметной для пользователя.

В других ситуациях более важными будут такие факторы, как качество видео, размер сжатия, безопасность и т.д

МЕСТО ИНСТАЛЛЯЦИИ

Преимущество систем AV over IP заключается в том, что вы можете передать видео в любое место, не нуждаясь в большой стойке, полной AV-устройств. На стороне средства отображения это означает наличие декодера для каждого дисплея. Наиболее практичным является размещение декодера за дисплеем. Однако, вы должны быть уверены что декодер достаточно тонкий, чтобы поместиться за дисплеем.

Вам также необходимо продумать, как вы будете подавать питание на него, если он находится за дисплеем, потому что вилки питания могут мешать или просто не поместиться в таком расположении. Поэтому сетевые декодеры AMX достаточно малы для монтажа за дисплеем и питаются по кабелю витой пары.

Это делает развертывание системы быстрой и красивой везде, где того потребует заказчик.

ПОЛНОСТЬЮ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ПОТЕНЦИАЛ AV over IP

Система AV over IP- это больше, чем просто кодеры и декодеры аудио и видео. При использовании AV over IP открывается ряд интересных возможностей, но для их использования необходимы технические решения производителя приборов. Хорошее сетевое AV-решение должно распределять звук в сети так же легко, как и видео.

Вот почему кодеры AMX способны передавать аудиосигналы по AES67 для использования в составе распределенного аудиорешения без какой-либо дополнительной коммутации. Аналогично, декодеры могут брать аудио из сети AES67 и совмещать его с видеосигналом. Для решений, которым требуются аналоговые аудиоисточники или выходы, прибор AMX может передавать стереозвук по сети, а также преобразовывать цифровые аудиосигналы (например, Dante) в аналоговые выходы. Другое решение предназначено для организации видеостен и Digital Signage. Эти решения часто требуют распределения видео на большое количество средств отображения от небольшого количества источников, и AV over IP является идеальным решением. Поэтому важно, чтобы в линейке были приборы для организации видеостен, а также многооконного отображения видео. Линейка оконных процессоров AMX может комбинировать до четырех сетевых видеовходов в один IP-видеовыход в различных конфигурациях. Отдельно стоит рассматривать программное обеспечение записи и трансляции видео, такое решение тоже есть в портфеле HARMAN.

Мы едва приоткрыли завесу тайны над технологией AV over IP. К счастью, у HARMAN есть команда экспертов, которые готовы и способны решить любые задачи, которые поставят перед вами ваши заказчики. Желаем вам больше ярких проектов!