簡(jiǎn)介
隨著體育等賽事影響力的不斷增大，4K/UHD 直播的需求也日益增長(zhǎng)。為了給體育迷們提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)和更出色的體驗(yàn)，許多廣播公司都希望對(duì)其現(xiàn)場(chǎng)制作和流媒體設(shè)施進(jìn)行升級(jí)。有些公司已轉(zhuǎn)向遠(yuǎn)程制作（REMI）這種新模式。隨著 5G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的問世，這將成為不可阻擋的趨勢(shì)。實(shí)際上，歐洲廣播聯(lián)盟最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)廣播公司都將采用 5G，并將遠(yuǎn)程制作確定為主要用例。
當(dāng)然，上述情況一般發(fā)生在賽事直播，制作均需在戶外直播車內(nèi)（OB 車）完成。如果將本地和 OB 卡車中的設(shè)施升級(jí)到 4K/UHD 或更高版本，則實(shí)時(shí)視頻編碼和流媒體相關(guān)設(shè)備都將面臨空間、重量和功率要求方面的挑戰(zhàn)；而對(duì)于 REMI 應(yīng)用而言，還需做到高效提供多通道編碼。滿足上述需求的現(xiàn)成商用編碼和流媒體設(shè)備，研華可提供多種解決方案，并可在尺寸緊湊、功耗較低的前提下提供卓越性能，從而幫助設(shè)備制造商和要求更嚴(yán)苛的系統(tǒng)集成商獲得成功。
主要應(yīng)用要求
該類應(yīng)用的關(guān)鍵在于，在占空間最少和功耗最低的前提下，從轉(zhuǎn)播車或遠(yuǎn)程制作中心回傳廣播級(jí) 4K/UHD 實(shí)況轉(zhuǎn)播至分發(fā)中心或數(shù)據(jù)機(jī)房。下面列出了一些關(guān)鍵的挑戰(zhàn)和要求：
· 現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播：在幀速率為 60fps、色度格式為 4: 2: 2 的條件下穩(wěn)定編碼并傳輸 4K 內(nèi)容
· 高品質(zhì)壓縮：使用 HEVC 在有限的可用上行鏈路比特率上實(shí)現(xiàn)最高品質(zhì)的壓縮
· 空間有限：機(jī)架通常只有 600mm 深，因此尺寸必須緊湊
· 功耗最低：在移動(dòng)應(yīng)用中受的限制較多，既要保證運(yùn)行所需的功率，又要在運(yùn)行過程實(shí)現(xiàn)良好散熱
· 低延遲：在滿足其它限制的條件下盡可能低
通常，用例是從現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備生成單個(gè)或冗余上行鏈路，但最近，使用遠(yuǎn)程集成（REMI）制作的新工作流備受關(guān)注。在這種用例中，本地?cái)z像機(jī)的所有輸出將分別發(fā)送到中央?yún)R聚或者更多發(fā)送到基于云的服務(wù)，且最后所有內(nèi)容也都匯集于此。這種方式可以簡(jiǎn)化本地制作要求，但須保證編碼上行鏈路能夠支持多個(gè)通道。在整個(gè)工作流程中，最復(fù)雜的計(jì)算操作為上行鏈路編碼，解決這些問題需要依賴于加速編碼系統(tǒng)。
研華為您排憂解難
研華視頻解決方案事業(yè)部提供一系列低功耗、高性能視頻采集和編碼加速器，特別適合現(xiàn)場(chǎng)制作轉(zhuǎn)播應(yīng)用。VEGA 系列加速產(chǎn)品包括模塊板卡和系統(tǒng)，均可提供廣播級(jí) 4K/UHD 實(shí)時(shí) HEVC 編碼，60fps 幀速率、許多還支持 4: 2: 2 色度格式，并且全部具有功耗低、尺寸緊湊和延遲低的特性。
研華產(chǎn)品的主要優(yōu)勢(shì)包括：
研華專業(yè)4K視頻擷取編碼加速卡VEGA-3311：
單通道 4K/UHD 或 4 x 1080p 60fps 10bit 4:2:2 的 HEVC/AVC 編碼器加速卡，支持多種直接視頻采集選項(xiàng)，包括 4 x 3G SDI，1 x 12G SDI 或支持 SMPTE ST2110 的雙 10G 以太網(wǎng)端口。VEGA-3311 插入式卡片可提供廣播級(jí) HEVC 或 AVC 編碼，也可靈活搭配研華
VEGA-7010 服務(wù)器為遠(yuǎn)程制作應(yīng)用提供多路編碼器。VEGA-3311 可通過專用 SDK 或易于集成的 FFMPEG 插件進(jìn)行編程，甚至還可作為 Wowza 流引擎的加速器。
研華緊湊型4K HEVC 編碼推流設(shè)備VEGA-6301/VEGA-6301M：
VEGA-6301/VEGA-6301M 超緊湊一體化編碼器應(yīng)用平臺(tái)具有和 VGA-3311 一樣的 3G/12G
SDI 視頻采集接口和 4K/UHD 60fps 10bit 4:2:2 HEVC 編碼功能，同時(shí)，還提供 x86 處理系統(tǒng)用以管理接口、生成視頻流協(xié)議和控制系統(tǒng)。VEGA-6301 的功耗不到 100W，機(jī)架寬度僅為常規(guī)機(jī)架寬度的 ?，性能出色且易于集成。而VEGA-6301M 在提供同樣性能的同時(shí)，還具有更多的內(nèi)部存儲(chǔ)空間和更快的網(wǎng)絡(luò)接口，非常適合需要輔助收錄的應(yīng)用。
研華1U高密度廣電級(jí)視頻服務(wù)器VEGA-7010：
這款高度靈活的視頻服務(wù)器和視頻設(shè)備平臺(tái)高度僅為 1U，具有無與倫比的靈活性，支持4 個(gè)全高 PCI Express 插槽和服務(wù)器級(jí) Xeon E3 CPU，支持 Intel QuickSync Video 功能，還可以同時(shí)處理其它視頻。VEGA-7010 可以應(yīng)用于 600mm 機(jī)架，可以裝載于卡車或者小型設(shè)備柜，且提供冗余電源、高效冷卻以及可擴(kuò)展存儲(chǔ)。VEGA-7010 可插接 4 塊 VEGA-3311 板卡，因此每個(gè) 1U 設(shè)備都可在總功耗低于 300W 的前提下提供 4 路 4K/UHD 現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播。這款服務(wù)器憑借著出色的性能，有效減輕現(xiàn)場(chǎng)工作流程中繁重的視頻處理任務(wù)，并顯著提升直播 UHD 視頻解決方案的密度、可擴(kuò)展性與成本效益。
MediaFlow 視頻管理器：
MediaFlow 附加軟件包可幫助系統(tǒng)集成商使用 VEGA-33xx 系列加速器部署獨(dú)立的視頻編碼或轉(zhuǎn)碼應(yīng)用。它可在 Linux 系統(tǒng)下的 VEGA-7010 主機(jī)上運(yùn)行，同時(shí)還支持快速部署已加速編碼以及封裝和流輸出。
研華8Kp60 HEVC廣播級(jí)視頻編碼器VEGA-8300 8K 家族：
當(dāng) 4K 不能滿足應(yīng)用需求時(shí)，我們還為客戶提供了 VEGA-8300E 和 8300D 一體化平臺(tái)。該平臺(tái)支持 UHD2/8K 60fps 10bit 4:2:2 HEVC 現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播編碼和解碼功能。研華與軟件合作伙伴 Spin Digital 聯(lián)袂開發(fā)了 VEGA-8300 系列，產(chǎn)品對(duì)系統(tǒng)集成商即刻可用。Spin Digital 主要致力于為解碼器提供優(yōu)化媒體播放軟件，并為編碼器提供基于 Web 的系統(tǒng)管理軟件。
研華小型化 4K H.264 H.265 實(shí)時(shí)串流 編碼器VEGA-2002：
對(duì)于較小規(guī)模的操作，并且不需要 4：2：2 時(shí)，研華可以提供一個(gè)非常緊湊的編碼盒。該編碼盒以 12W 封裝提供 4K/UHD 60fps 10bit 實(shí)時(shí) HEVC 或 AVC 編碼和流傳輸。VEGA-2002 具有易于使用的 Web 配置界面，并支持 HDMI 輸入和 SDI，便攜而靈活使其成為多種應(yīng)用的理想選擇。另外，它也可以作為模塊提供給 OEM 或集成商用于定制版機(jī)箱。
實(shí)際用例
研華協(xié)助某臺(tái)灣廣播公司成功部署了 4K 直播系統(tǒng)，主要針對(duì)專業(yè)體育賽事（如職業(yè)棒球和籃球）進(jìn)行了量身定制。借助研華 VEGA 技術(shù)，該公司能在其戶外廣播（OB）車和移動(dòng)電子現(xiàn)場(chǎng)制作機(jī)架中部署實(shí)時(shí) 4K/UHD 編碼。該公司能夠提供體育電視流媒體直播服務(wù)，因此所有體育迷都可以觀看 CPBL（中國職業(yè)棒球聯(lián)盟）和 SBL（超級(jí)籃球聯(lián)盟）等體育賽事的直播，無論身在何處，都可實(shí)時(shí)享受 4K 多角度觀看的樂趣。
每個(gè)體育場(chǎng)都需裝配多臺(tái) 4K 攝像機(jī)，用于生成 4K 視頻內(nèi)容。經(jīng)過本地制作后，4K 視頻流將通過四根 3G-SDI 電纜傳輸，并在編碼后進(jìn)入下一步轉(zhuǎn)發(fā)。因此，實(shí)時(shí) 4K HEVC 60 fps 轉(zhuǎn)播編碼引擎至關(guān)重要。攝像機(jī)可通過 4 x 3G-SDI 將其連接到基于 SDI 的設(shè)備，然后通過UDP協(xié)議傳輸MPEG-TS壓縮視頻流。該引擎需具有低延遲、超低功耗的特性，并能夠保證現(xiàn)場(chǎng)直播的連續(xù)性。另外，OB 車或移動(dòng)機(jī)架往往空間受限，因而尺寸緊湊也是必要的考量因素。
廣播公司將研華 VEGA-3311 4K/UHD 編碼卡安裝于 VEGA-7000 視頻服務(wù)器內(nèi)，并采用 MediaFlow 軟件管理各種編碼任務(wù)，包括通過IP網(wǎng)絡(luò)流傳輸視頻等。OB 車的流視頻輸出經(jīng) Harmonic 解碼器解碼后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至中心制作設(shè)備，然后通過 OTT 廣播轉(zhuǎn)發(fā)給觀眾。
總結(jié)
研華視頻解決方案包括視頻服務(wù)器和 UHD PCIe 編碼卡，可為客戶提供具有經(jīng)濟(jì)效益的廣播級(jí) 4K 編碼解決方案，且不會(huì)影響運(yùn)營(yíng)效率、占用空間、功耗和總成本（TCO）。無論是大型活動(dòng)中的轉(zhuǎn)播編碼器還是中央演播室中的廣播編碼器，這都是現(xiàn)場(chǎng)制作的理想解決方案。
