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研华低延迟4K直播解决方案

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【摘要】:
如果将本地和 OB 卡车中的设施升级到 4K/UHD 或更高版本,则实时视频编码和流媒体相关设备都将面临空间、重量和功率要求方面的挑战;而对于REMI应用而言,还需做到高效提供多通道编码。满足上述需求的现成商用编码和流媒体设备,研华可提供多种解决方案,并可在尺寸紧凑、功耗较低的前提下提供卓越性能,从而帮助设备制造商和要求更严苛的系统集成商获得成功。

5G 移动网络全面开启远程制作(REMI)新时代

简介

随着体育等赛事影响力的不断增大,4K/UHD 直播的需求也日益增长。为了给体育迷们提供更优质的服务和更出色的体验,许多广播公司都希望对其现场制作和流媒体设施进行升级。有些公司已转向远程制作(REMI)这种新模式。随着 5G 移动网络的问世,这将成为不可阻挡的趋势。实际上,欧洲广播联盟最近的一项研究发现,绝大多数广播公司都将采用 5G,并将远程制作确定为主要用例。 

当然,上述情况一般发生在赛事直播,制作均需在户外直播车内(OB 车)完成。如果将本地和 OB 卡车中的设施升级到 4K/UHD 或更高版本,则实时视频编码和流媒体相关设备都将面临空间、重量和功率要求方面的挑战;而对于REMI应用而言,还需做到高效提供多通道编码。满足上述需求的现成商用编码和流媒体设备,研华可提供多种解决方案,并可在尺寸紧凑、功耗较低的前提下提供卓越性能,从而帮助设备制造商和要求更严苛的系统集成商获得成功。

主要应用要求

该类应用的关键在于,在占空间最少和功耗最低的前提下,从转播车或远程制作中心回传广播级 4K/UHD 实况转播至分发中心或数据机房。下面列出了一些关键的挑战和要求:

·         现场转播:在帧速率为 60fps、色度格式为 4: 2: 2 的条件下稳定编码并传输 4K 内容

·         高品质压缩:使用 HEVC 在有限的可用上行链路比特率上实现最高品质的压缩

·         空间有限:机架通常只有 600mm 深,因此尺寸必须紧凑

·         功耗最低:在移动应用中受的限制较多,既要保证运行所需的功率,又要在运行过程实现良好散热

·         低延迟:在满足其它限制的条件下尽可能低

通常,用例是从现场生产设备生成单个或冗余上行链路,但最近,使用远程集成(REMI)制作的新工作流备受关注。在这种用例中,本地摄像机的所有输出将分别发送到中央汇聚或者更多发送到基于云的服务,且最后所有内容也都汇集于此。这种方式可以简化本地制作要求,但须保证编码上行链路能够支持多个通道。在整个工作流程中,最复杂的计算操作为上行链路编码,解决这些问题需要依赖于加速编码系统。

研华为您排忧解难

研华视频解决方案事业部提供一系列低功耗、高性能视频采集和编码加速器,特别适合现场制作转播应用。VEGA 系列加速产品包括模块板卡和系统,均可提供广播级 4K/UHD 实时 HEVC 编码,60fps 帧速率、许多还支持 4: 2: 2 色度格式,并且全部具有功耗低、尺寸紧凑和延迟低的特性。

研华产品的主要优势包括:

研华专业4K视频撷取编码加速卡VEGA-3311:
单通道 4K/UHD 或 4 x 1080p 60fps 10bit 4:2:2 的HEVC/AVC 编码器加速卡,支持多种直接视频采集选项,包括4 x 3G SDI,1 x 12G SDI 或支持 SMPTE ST2110 的双 10G 以太网端口。VEGA-3311 插入式卡片可提供广播级 HEVC 或 AVC 编码,也可灵活搭配研华

VEGA-7010 服务器为远程制作应用提供多路编码器。VEGA-3311 可通过专用 SDK 或易于集成的 FFMPEG 插件进行编程,甚至还可作为 Wowza 流引擎的加速器。

研华紧凑型4K HEVC 编码推流设备VEGA-6301/VEGA-6301M:
VEGA-6301/VEGA-6301M 超紧凑一体化编码器应用平台具有和 VGA-3311 一样的 3G/12G
SDI 视频采集接口和 4K/UHD 60fps 10bit 4:2:2 HEVC 编码功能,同时,还提供 x86 处理系统用以管理接口、生成视频流协议和控制系统。VEGA-6301 的功耗不到 100W,机架宽度仅为常规机架宽度的 ½,性能出色且易于集成。而VEGA-6301M 在提供同样性能的同时,还具有更多的内部存储空间和更快的网络接口,非常适合需要辅助收录的应用。

研华1U高密度广电级视频服务器VEGA-7010:
这款高度灵活的视频服务器和视频设备平台高度仅为 1U,具有无与伦比的灵活性,支持4 个全高 PCI Express 插槽和服务器级 Xeon E3 CPU,支持 Intel QuickSync Video 功能,还可以同时处理其它视频。VEGA-7010 可以应用于 600mm 机架,可以装载于卡车或者小型设备柜,且提供冗余电源、高效冷却以及可扩展存储。VEGA-7010 可插接 4 块 VEGA-3311 板卡,因此每个 1U 设备都可在总功耗低于 300W 的前提下提供 4 路 4K/UHD 现场转播。这款服务器凭借着出色的性能,有效减轻现场工作流程中繁重的视频处理任务,并显著提升直播 UHD 视频解决方案的密度、可扩展性与成本效益。

MediaFlow 视频管理器:
MediaFlow 附加软件包可帮助系统集成商使用 VEGA-33xx 系列加速器部署独立的视频编码或转码应用。它可在 Linux 系统下的 VEGA-7010 主机上运行,同时还支持快速部署已加速编码以及封装和流输出。

研华8Kp60 HEVC广播级视频编码器VEGA-8300 8K 家族:
当 4K 不能满足应用需求时,我们还为客户提供了 VEGA-8300E 和 8300D 一体化平台。该平台支持 UHD2/8K 60fps 10bit 4:2:2 HEVC 现场转播编码和解码功能。研华与软件合作伙伴 Spin Digital 联袂开发了 VEGA-8300 系列,产品对系统集成商即刻可用。Spin Digital 主要致力于为解码器提供优化媒体播放软件,并为编码器提供基于 Web 的系统管理软件。

研华小型化 4K H.264 H.265 实时串流 编码器VEGA-2002:
对于较小规模的操作,并且不需要 4:2:2 时,研华可以提供一个非常紧凑的编码盒。该编码盒以 12W 封装提供 4K/UHD 60fps 10bit 实时 HEVC 或 AVC 编码和流传输。VEGA-2002 具有易于使用的 Web 配置界面,并支持 HDMI 输入和 SDI,便携而灵活使其成为多种应用的理想选择。另外,它也可以作为模块提供给 OEM 或集成商用于定制版机箱。

实际用例 

研华协助某台湾广播公司成功部署了4K 直播系统,主要针对专业体育赛事(如职业棒球和篮球)进行了量身定制。借助研华 VEGA 技术,该公司能在其户外广播(OB)车和移动电子现场制作机架中部署实时 4K/UHD 编码。该公司能够提供体育电视流媒体直播服务,因此所有体育迷都可以观看 CPBL(中国职业棒球联盟)和 SBL(超级篮球联盟)等体育赛事的直播,无论身在何处,都可实时享受4K 多角度观看的乐趣。

每个体育场都需装配多台 4K 摄像机,用于生成 4K 视频内容。经过本地制作后,4K 视频流将通过四根 3G-SDI 电缆传输,并在编码后进入下一步转发。因此,实时 4K HEVC 60 fps 转播编码引擎至关重要。摄像机可通过4 x 3G-SDI 将其连接到基于 SDI 的设备,然后通过UDP协议传输MPEG-TS压缩视频流。该引擎需具有低延迟、超低功耗的特性,并能够保证现场直播的连续性。另外,OB 车或移动机架往往空间受限,因而尺寸紧凑也是必要的考量因素。

广播公司将研华 VEGA-3311 4K/UHD 编码卡安装于 VEGA-7000 视频服务器内,并采用 MediaFlow 软件管理各种编码任务,包括通过IP网络流传输视频等。OB 车的流视频输出经 Harmonic 解码器解码后通过网络传输至中心制作设备,然后通过 OTT 广播转发给观众。

总结

研华视频解决方案包括视频服务器和 UHD PCIe 编码卡,可为客户提供具有经济效益的广播级 4K 编码解决方案,且不会影响运营效率、占用空间、功耗和总成本(TCO)。无论是大型活动中的转播编码器还是中央演播室中的广播编码器,这都是现场制作的理想解决方案。 

近期活动

·         直播预告|研华4K/8K方案 助力开拓“大视频时代”新机遇

4K/8K新时代下,研华将带您直观地了解研华在视频行业发展与布局,并深入浅出地向您介绍研华云端密度视频转码方案及超低视频延时视频方案,为行业客户快速应对行业变革助力!

直播时间:8261400-1500

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