LUMENS LABs. IP Відеоформати: Посібник для відеоконференцій та UC

Виробники та мовники IP-відео, що працюють з IP-відео, знають усе про формати потокового передавання медіа. Це фундаментальна частина налаштування камери, обміну медіафайлами між творчими командами та передачі відео аудиторії по всьому світу. Але як щодо AV-команд, що працюють із технологіями відеоконференцій?

Відеоконференції залежать від підключення камер та аудіообладнання до кімнатного ПК або BYOD-ноутбука. Дедалі частіше ці з’єднання здійснюються через IP. Давайте почнемо з розгляду сторони камери.

Раніше професійні камери для відеоконференцій підключалися за допомогою USB, HDMI, DVI, коаксіальних та SDI кабелів. Отже, формати потокового відео не були проблемою. Ці фантастичні технології були надійними, з низькою затримкою та підтримкою високоякісної передачі. Однак світ відеоконференцій відходить від цих кабелів через складність управління системою, вартість підключення та обмеження щодо довжини кабелів. Оскільки AV-технології переходять у світ, орієнтований на IT (з його обіцянкою централізованого управління, підключенням одним кабелем та миттєвою масштабованістю), Ethernet-кабель CAT зараз домінує на ринку.

▶ HDBaseT та відеоконференції

HDBaseT працює на кабелях CAT-5 або CAT-6. Він передає відео, аудіо, живлення та керування по одному кабелю. На перший погляд, це ідеальний варіант для інсталяторів систем відеоконференцій. Однак як відеоформат він має обмеження. Він призначений лише для прямих з’єднань між передавачем і приймачем; оскільки він не використовує кадри Layer 2 або MAC-адреси, він несумісний із більшістю мережевих комутаторів для пересилання даних. Щоб розповсюджувати сигнали HDBaseT на кілька локацій, потрібне нове Ethernet-кабельне з’єднання та спеціальний матричний комутатор HDBaseT, який діє як центральна точка для маршрутизації сигналів. У результаті, незважаючи на високу якість, низьку затримку та простоту використання, HDBaseT на рівні всього об’єкта не пропонує гнучкості, яку шукають багато інтеграторів.

▶ IP-відео та відеоконференції

IP-формати мають значні переваги перед як традиційними підключеннями, так і перед HDBaseT. До них відносяться:

• Використання недорогого CAT-кабелю
• Використання існуючої мережі LAN 1G і 10G
• Миттєва масштабованість мережі
• Програмна маршрутизація
• Агностична до формату інфраструктура
• Централізована безпека та адміністрування
• Живлення на основі мережі
• Консолідація IT, AV та UC

▶ Формати потокового відео

Через ці невід’ємні переваги, рух до IP здається нестримним. Наступне питання — який формат вибрати для транспортування відеосигналів по мережі. Існує безліч доступних варіантів, і ми сподіваємося, що наступна інформація полегшить прийняття рішення, яке підійде для кожної інсталяції. На момент написання (середина 2025 року) домінуючими потоковими форматами є наступні:

Як правило, кодеки, що базуються на H.264/HEVC, є більш економічно вигідними для впровадження і можуть оброблятися за допомогою стандартного апаратного та програмного забезпечення. Формати, що використовують власні кодеки або високопродуктивні FPGA, мають явні переваги щодо якості та затримки, але можуть бути складними як у фінансовому, так і в технічному плані.

Широко доступні камери, що генерують відеопотоки **RTSP**, **Dante AV-H**, **NDI HX** та **NDI full bandwidth**. Ці моделі передають дані через локальні мережі для декодування в HDMI та USB. Більш складні потокові формати можуть потребувати кількох рівнів кодування та декодування, щоб зробити їх сумісними з системами відеоконференцій.

▶ Якість перш за все: 4K у відеоконференціях?

Як видно з наведеної нижче таблиці, усі формати здатні транспортувати відео, яке може відповідати або перевершувати можливості багатьох телевізійних станцій.

Наразі дуже мало конференц-систем підтримують 4K-відео. Протягом наступного десятиліття, ймовірно, кількість платформ, що підтримують UltraHD, зросте, але на сьогодні HD вважається більш ніж прийнятним для спілкування. Також варто зазначити, що роздільна здатність не завжди є найважливішим фактором, коли йдеться про сприйняття якості: спочатку варто зважити, як камера справляється з низьким освітленням, наскільки хороший об’єктив і наскільки точним є фокус, наприклад. HD PTZ-модель, як-от **Lumens VC-R31**, перевершить багато споживчих 4K-вебкамер, забезпечуючи при цьому значно більшу універсальність.

▶ Затримка

На живих музичних концертах, конференціях та презентаціях екрани в місці проведення події повинні відображати виконавців і ведучих з мінімальною затримкою (зазвичай 3-6 кадрів). У відеоконференціях це менш важливо: аудіо та відео повинні бути синхронізовані та передаватися таким чином, щоб забезпечити нормальну людську розмову. Затримка менше ніж півсекунди зазвичай прийнятна. Враховуючи це, усі формати, які ми розглядаємо, є придатними для відеоконференцій з точки зору затримки. Щоб мінімізувати затримку в мережі, ми рекомендуємо користувачам не підключати камери через WiFi.

▶ Пропускна здатність

Більший вплив, ніж властива формату затримка, може мати вимога до пропускної здатності. Пропускна здатність є кінцевою. Типові локальні мережі працюють на Ethernet 1 Гбіт/с або 10 Гбіт/с, а деякі роблять наступний крок до мережі 25/40 Гбіт/с. Швидкість і навантаження на LAN є критичними факторами, які слід враховувати перед вибором потокового формату. В ідеальному світі формат з високою пропускною здатністю та дуже низькою затримкою був би легким вибором. Однак, оцінюючи конкуруючі вимоги до мережі та зростання кількості відеоконференцій в організаціях, часто розумніше вибирати камери, які працюють на низьких або дуже низьких швидкостях.

Знову ж таки, завжди розумно враховувати, що такі платформи, як Teams і Zoom, зменшать частоту кадрів, роздільну здатність і бітрейт, щоб пристосуватися до мережевих умов, які відчувають віддалені користувачі, які можуть підключатися за допомогою повільного широкосмугового або стільникового зв’язку. Іншими словами, камера, яка створює відеопотоки з дуже високим бітрейтом, може не означати повністю кращий досвід для віддалених гостей.

▶ Забезпечення безпеки відеопотоків

Відео- або USB-кабель, що йде від камери до комп’ютера, є по суті безпечним. Однак передача по локальній мережі створює потенціал для серйозних витоків даних. Уявіть обговорення між медичними працівниками плану лікування пацієнта, розмови між юридичними та фінансовими командами про майбутнє придбання або оцінку успішності студента; кожен сценарій передбачає високочутливу та конфіденційну інформацію, яка повинна бути обмежена для конкретних осіб або команд.

З деякими форматами цього важко досягти. Безпечна автентифікація, VLANS (віртуальні LAN), ізоляція портів та інші мережеві інструменти можуть забезпечити певний рівень безпеки. Золотим стандартом є шифрування AES256, яке практично неможливо зламати.

У той час як формати Dante пропонують шифрування AES256 як стандарт, NDI HX також може бути зашифрований за допомогою технології **NDI Bridging**, яка вимагає встановлення спеціального сервера.

▶ Віртуальне додавання відеопотоків до конференц-дзвінка

Очевидно, що кожен формат має певні сильні сторони, які роблять його придатним для певних ролей в AV. Останнє питання полягає в тому, як додати IP-відеопотік до конференц-платформи (зазвичай ПК, Mac або ноутбук).

З потоками RTSP користувач може підключити ПК до мережі та встановити **віртуальний USB-драйвер**. Це дозволяє комп’ютеру виявити відповідний RTSP-потік і додати його як вебкамеру. **Lumens Virtual Camera 2.0** забезпечує синхронізацію аудіо та відео та високоякісне зображення 4K та HD.

Те саме стосується і NDI HX. **NDI Tools** включає **NDI Webcam Input**, який також працює безпосередньо з усіма основними конференц-платформами.

▶ Апаратна альтернатива

Віртуальні USB-драйвери дуже поширені, але вони мають недоліки. Вони вимагають потужних процесорів, а також встановлення та керування на кожному комп’ютері, який хоче використовувати камеру RTSP або NDI як вебкамеру.

Пристрої **Lumens’ OIP Bridge** є зручною альтернативою віртуальним драйверам. Як мережеві пристрої, вони перетворюють відеопотоки NDI HX, RTSP та Dante AV-H на **USB-C**; підключення кабелю до будь-якого комп’ютера миттєво додає вебкамеру без необхідності переналаштування системи або драйверів. Більше того, він також може конвертувати IP-аудіо, включаючи Dante Audio у версії **Dante AV-H**. Для кінцевого користувача це означає, що один USB-C забезпечує відео та аудіо, без необхідності в аудіоадаптері або спеціальних аудіокабелях.