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七大標準判別分布式系統的優劣(上)

2020-03-20

一看核心技術


分布式產品的核心基礎是音視頻網絡編解碼算法,優良的編解碼算法是一款好的分布式產品誕生的前提。通過了解一款分布式產品采用的核心技術算法,可以快速的初步判定一款分布式產品的性能優劣,從而選擇最適合的分布式產品。

市場上主流的分布式根據其技術特點與產生時間可以劃分為以下3種,第一代深壓縮分布式技術、第二代淺壓縮分布式技術與第三代雙引擎分布式技術。


第一代深壓縮分布式

1深壓縮.jpg

深壓縮分布式產品是以H.264 和 H.265算法為主的第一代分布式產品類型,也是市面上主流的分布式產品類型。


深壓縮分布式優勢

  1. 占用帶寬低。以典型的H.264產品為例,傳輸1路1080P畫面只需要8M左右的傳輸帶寬,對傳輸帶寬的要求較低,可以很好的應用在跨地區、跨城市的遠距離傳輸應用中。

  2. 具備完善的功能。作為第一代分布式產品,深壓縮類分布式產品經過長時間的功能完善,具有較為完善的功能,以指揮控制場景為例,包含了完善的大屏拼接、坐席管理、畫面預監回顯、遠距離傳輸等功能。

  3. 采用標準視頻編解碼協議。深壓縮類分布式產品采用的H.264/H.265技術是一種開放的標準編解碼技術,所以大多數深壓縮類產品的視頻碼流可以兼容對接。


深壓縮分布式劣勢

  1. 畫面損失較大。由于深壓縮產品的壓縮比例很大,在視頻的傳輸過程中往往會產生不可逆的視頻質量損失,例如畫面細節丟失、偏色等。同時由于算法本身原因,在視頻細節內容豐富、畫面快速變化時會出現馬賽克網格、畫面模糊、畫面卡頓等嚴重的顯示問題。

  2. 畫面延時較大。由于深壓縮類產品的算法較為復雜,在圖像的壓縮、還原過程中需要對畫面進行緩存處理,導致實際顯示的畫面延時較高。當配合音頻信號、鍵盤鼠標信號等數據共同處理時,會導致音視頻不同步、鼠標漂移不定等問題出現。


第二代淺壓縮分布式

2淺壓縮.jpg

淺壓縮分布式是區別于深壓縮分布式的第二代分布式,主要針對性的解決了深壓縮分布式產品顯示畫面質量差、延時高等問題。


淺壓縮分布式優勢

  1. 畫面質量好。淺壓縮分布式技術具備畫面壓縮比例低的編解碼特點,壓縮比例在1:4 ~ 1:20左右,因此對于畫面細節的還原、顏色亮度的保存都遠超深壓縮類的技術與產品。

  2. 傳輸延時低。淺壓縮系列的編解碼產品具備了第一代深壓縮系列產品無法實現的極低延時傳輸,改善了長久以來網絡分布式坐席為人詬病的鼠標控制延時高的問題。


淺壓縮分布式劣勢

  1. 占用帶寬大。由于淺壓縮技術對視頻的壓縮比例較小,在提供良好的畫質與延時的同時,也增加了對整體網絡的帶寬壓力,導致淺壓縮分布式產品只適應于專用網絡或局域網絡。同時由于較大的瞬時信息吞吐量,淺壓縮分布式產品難以實現利用現有網絡進行音視頻遠距離傳輸與對信息的存儲。

  2. 標準化程度低。由于淺壓縮系列的技術相較于深壓縮的H.264/H.265技術,缺乏統一的市場標準,各音視頻廠商采用的技術不盡相同,導致各廠家的音視頻設備,如攝像頭、編解碼器等難以進行碼流及系統的對接與使用。


第三代雙引擎分布式

1雙引擎設計.jpg

雙引擎分布式是由淳中科技提出的新一代分布式概念,通過采用雙分布式核心的設計,首次將前兩代分布式產品特點優勢進行整合。一方面通過“淺壓縮核心”實現視頻高質量無損顯示效果、低延時傳輸、完善了多種使用功能;同時具備“深壓縮核心”在保持淺壓縮顯示效果的同時,解決了實際使用中與市面上H.264/H.265設備兼容、低網絡帶寬下遠距離視頻分享的需求,真正實現了分布式產品的“去蕪存菁,兼容發展”。


二看功能覆蓋


隨著顯控市場的逐步發展,各行業對于音視頻顯控的應用也愈加復雜??剂恳豢罘植际疆a品的優劣,其中很關鍵的一點,便是看其是否覆蓋了行業常用的功能需求。各分布式廠商往往提供了多種功能應用,但其中真正具備考量意義與值得評估的主要有以下三大功能:網絡信號切換功能、大屏拼接顯示功能與實時坐席控制功能。


網絡信號切換功能

9無縫切換.gif

音視頻的網絡編解碼能力是分布式系統產品最重要的基礎能力。主要功能包括:不同種類的音視頻信號傳輸、不同分辨率的音視頻信號傳輸、畫面無黑場、無中間狀態切換、音頻視頻獨立傳輸切換等。


大屏拼接顯示功能

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分布式大屏拼接顯示功能主要包括:大屏拼接功能、大屏多畫面顯示、畫中畫顯示、任意布局調整、預案快速切換、大屏底圖顯示、信號預覽、大屏狀態回顯、大屏滾動字幕等。


實時坐席控制功能

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分布式坐席協作功能可以快速便捷的解決坐席間信息共享和處理的問題,其主要核心功能包括:“一人多機”控制,“人機分離”遠端PC實時控制,坐席與大屏的視頻互動,坐席與坐席間的視頻互動,UKey、硬盤、攝像頭、打印機等USB設備識別,信號源實時預監等。



三看畫面還原度


基于指揮中心、控制室等分布式系統應用場景對超高圖像畫質呈現的需求,畫面還原度也是衡量分布式系統優劣的一大標準。好的分布式系統采用業界領先的圖像處理引擎技術,確保所有視音頻信號實時處理顯示,同時顯示畫面不偏色、不丟失細節、不出現黑屏/馬賽克。

如何分辨分布式產品的畫面還原度?

方法一:專業靜態測試圖片

9宮格.jpg

靜態測試圖片

6靜態測試鏈路圖.jpg

靜態測試鏈路


測試方式:通過對比原始畫面與編解碼畫面的差異,進行測試,在圖片全屏顯示的情況下,是否會出現以下問題:

1、線條虛化、甚至完全丟失

11還原圖片對比.jpg

2、文字內容、花紋是否保留完整

14還原圖片對比.jpg

3、色彩是否豐富、色彩變化是否平滑

13還原圖片對比.jpg

4、圖像4:4:4是否清晰可見

12還原圖片對比.jpg


?方法二:高清動態畫面測試

6靜態測試鏈路圖.jpg

高清動態畫面測試鏈路


測試方式:播放快速變化、內容復雜、色彩鮮艷的視頻,通過肉眼觀察,是否出現畫面模糊、馬賽克、畫面卡頓、黑屏等問題。

7高清動態畫面問題圖.jpg

淳中科技分布式系統采用獨有的無損壓縮編解碼技術,實現視頻信號的超高清 4:4:4 專業色彩采樣以及無損傳輸,保留了原始畫面細節,高品質色彩還原,解決了常規編解碼圖像模糊、色彩暗淡、細節丟失等畫質問題,使遠端顯示設備完美還原顯示原始圖像質量,實現媲美本地視頻的高清、細致顯示效果。



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