分布式技術在音視頻領域的發展

　　自從2007年首套針對視頻處理的分布式系統誕生以來，分布式技術一直在持續演進。從最早利用分布式架構解決本地集中式系統的發展瓶頸，到今天大范圍、廣地域的分布式互聯應用，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

　　無壓縮網絡傳輸 即將數字化音視頻信號的原始數據直接利用網絡進行交換傳輸。

　　優點

　　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展趨勢，該技術在高清視頻數據的傳輸帶寬遠超網絡傳輸能力情況下，出現帶寬要求高，系統網絡建設成本高，系統規模受限，只能適應本地使用等問題。

　　現狀

　　目前該技術已經被淘汰，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。但同時大幅度數據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。

　　定義

　　即對高清信號采取小計算量、易于實現的簡單壓縮技術，將傳輸數據量控制在一根千兆網線可以傳輸的范圍內，以滿足標準局域網內的使用。

　　優點

　　一定程度上降低了系統網絡建設成本，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

　　數據的壓縮比較小，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。

　　現狀

　　只有一些對信號畫質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品。

　　階段三：編碼傳輸

　　誕生原因

　　網絡通信技術的飛速發展與分布式系統設計理念的普及;

　　跨區域的系統應用需求日益增加，且對分布式系統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展，新一代編碼技術在網絡傳輸領域得以廣泛應用。

　　定義

　　編碼傳輸技術，基于網絡技術、處理器技術的基礎，利用較小的寬帶，實現對高清、4K等信號的實時跨區域信號傳輸。

　　優點

　　很好的適應了當今廣域互聯的項目需求，標準的編解碼方式更易于使用分布式音視頻系統與其它子系統對接。

　　使分布式系統的應用范圍從單純的音視頻處理延伸至業務應用當中，帶了無限的應用可能。

　　現狀

　　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展方向。

　　發展分支

　　1、 無損編碼技術

　　通常以基于小波的編碼算法為代表，在實現視頻圖像無損傳輸的同時降低網絡傳輸帶寬。

　　優點： 寬帶相對較大，可達200Mbps，主要適用于本地或高帶寬局域網內使用。

　　缺點： 算法復雜且專用處理器較少，成本偏高，畫質的較好。

　　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。

　　優點： 可利用幾兆的帶寬傳輸高清圖像，且能保證高畫質圖像還原。H.264、H.265是目前世界上主流的視頻編碼技術，已經有眾多非常成熟的軟硬件配套產品，系統對接簡單。

　　缺點： 在人眼不可察覺范圍內，會有圖像細節損失。

　　總結

　　隨著音視頻信號技術，大屏技術、監控攝像頭等主流產品技術發展，音視頻領域的分布式技術發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!