浅谈AV over IP网络传输技术“出圈”现象

　　基于网络协议进行音视频信号传输的AV over IP技术正被越来越多的视听行业客户甚至广电制作人所采用。新零售、企业协作、医院、安全监控、交通运输、广电制作等专业领域逐渐开放使用基于网络的音视频传输方案。其实，AV over IP技术由来已久，但近几年频频出圈，从视听行业发展到广电行业，在IP分布式项目中备受青睐，并逐渐形成“混合式”工作流。本文主要基于技术本身及其行业应用浅析其发展背后的原因。

　　【行业释义】

　　AV over IP(全称Audio-Visual over Internet Protocol，也称AV/IP)是指通过网络基础设施(如WAN、LAN、4G/5G网络、公共互联网)传输音视频和控制信号的一种技术。相较于使用HDMI/SDI等线缆点对点传输的传统方式，AV over IP架构可通过添加网络交换设备大大提升传输数据的吞吐量，并且不受设备物理接口数量的限制。在AV over IP架构中，传统的音视频信号发送器变成了IP编码器，音视频信号接收器变成了IP解码器，进行压缩或非压缩的音视频传输，以及通过编解码器完成部分视频处理的工作，比如向上向下缩放、色彩空间转换、画面翻转等。

　　【传输标准】

　　目前行业中有丰富且成熟的网络传输标准可供选用，用户可以根据具体的项目需求选择不同的传输协议，例如SMPTE 2110、NDI、SRT、RTMP、SDVoE、Dante等等，不同的传输协议在应用上是音视频质量、带宽、延迟和可靠性之间的博弈。目前市场许多AV产品基本都能实现音视频信号的传输，但细究其不同，主要体现在对不同网络传输协议、不同视频源设备和不同平台及制作软件的兼容性上，以及信号传输的质量和稳定性上。

　　【技术优势】

　　相比较传统的通过线缆进行信号传输的方式，AV over IP的优势主要体现在以下三个方面：

　　高拓展性：在网络带宽允许的情况下，用户可以在AV over IP架构添加多个端点，可以将单个视频信号分发到成千上百个终端进行显示监看，用最小的投入满足广阔的系统升级需求。

　　高灵活性：从项目实际部署的角度考虑，在保持原有网络基础架构不做任何改动的情况下，一根网线在为基于IP的端口设备(包括IP电话机、IP编解码器、网络摄像机等)传输数据信号的同时，也能为此类设备供电(PoE)，既保持了与现有网络系统的兼容性，同时也简化了项目的部署。

　　高效率及高性价比：AV over IP技术打破了信号传输物理距离的限制，网络所能覆盖的范围，音视频信号都可以有效地传达。在大型项目中，集成商或工程商无需通过部署额外的信号线缆来延长传输距离，并且能通过基于web的管理软件灵活地对网络中分布在不同位置的设备进行管理和维护，极大提高了项目部署的效率，同时控制了成本。

　　【行业应用】

　　AV over IP技术目前已在交通应急指挥、智慧教室、广电视频制作、医疗示教、以及包括景区、影院、机场在内的社会服务性机构中得到了广泛的应用。

　　视频制作

　　视频制作是将图片、视频及背景音乐进行重新剪辑、整合、编排，从而生成一个新的视频文件的过程。在广电行业中，通常需要将活动现场所有音视频设备(摄像机、麦克风、视频切换台和调音台等)都接入IP编码器，导演或制片人现场监看拍摄画面、远程控制设备并调整镜头。IP编码器通过网络传输音视频数据到视频制作工作室解码后进行视频制作，然后将生成的视频内容发送到最终目的地(电视台、CDN等)。视频制作工作室可以在活动附近几十米以内(现场视频制作)，也可以位于数公里之外(远程视频制作)。

　　医疗示教

　　传统的医疗示教是采用实地观摩的形式。为了提高手术治疗质量和降低手术感染率，医院都逐渐采用了数字化手术示教的新方式。在一场基于网络传输的手术示教活动中，手术室内会安装IP编码器用于接收来自术野摄像机、全景摄像机、4K超高清内窥镜等医疗设备的音视频信号，将信号以IP流传输到网络中。在示教室中，手术示教主机将来自手术室的IP流解码，基于手术示教软件实现画中画、画面剪裁和放大等视频制作，最后把制作后的图像转换为基带信号传输到诸如投影仪和显示器等设施，供指导医师或医学生进行现场观看。此外，也可将实时的手术画面推流至直播平台供异地示教室的医生进行观摩学习。

　　交通应急指挥

　　交通单位为完善应急处置协调联动机制，提升应对突发公共事件的应急处置能力，会提前制定应急预案、建设应急现场和指挥部联合指挥方案。在这样的方案中，应急现场需要和指挥部保持实时通信，应急现场的无人机、摄像机等音视频画面通过IP编码器传输到指挥部，同理，指挥部再将指挥部现场的指挥人员画面、电脑画面也通过IP编码器传输到应急现场，实现两地的实时通信，达到高效的应急统筹管理目标。

　　【总结】

　　从基础设施上谈，从传统AV架构过渡升级到AV over IP架构，整个工作流程中AV设备的核心变化是视频矩阵切换器变成了标准的IP交换机，并在交换机的两端出现了音视频IP编解码设备。用户依然能获得在传统AV架构中对视频的捕捉、切换等功能，而AV over IP架构的惊喜所在，是让用户拥有了对整个工作架构进行无限拓展的能力，并且拥有了对工作流中每一个IP设备进行远程控制管理的能力。