本報導將提供下列 AV 影音基本知識資訊 ⋯⋯
● 什麼是 AV over IP？
● 傳統 AV 和 AV over IP 設置之間的相似之處
● 當前的音視訊技術
● 傳統 AV 和 AV over IP 之間的差異
● AV over IP 的安全性如何？
● AV 行業的主要安全問題
● 視訊和音訊資產的最大值
什麼是 AV over IP？
AV over IP 代表「網路協議上的視聽」。本質上，它是透過 LAN、WAN 或 Internet 等網路傳輸視聽數據。與傳統的 AV 環境相反，AV over IP（也稱為 AV/IP 或 AVoIP）是指使用標準網路設備傳輸和切換視訊和音訊。
「Video over IP」的概念由來已久。它涵蓋了從基於 Internet 的即時或點播視訊，串流到製作和廣播工作室中的專業視訊分發基礎設施的所有內容。過去幾年，專業 AV（設施 AV）領域，正在討論的是用 IP 的基礎設施，逐漸取代傳統的 AV 基礎設施 —— 因此稱為 AV over IP。對於某些人來說，在設施 AV 空間中使用 IP 的想法是全新的，而對於其他人來說，這是熟悉的領域
傳統 AV 和 AV over IP 設置之間的相似之處
在基礎上，AV 環境中的元素保持不變。傳統的 AV 基礎架構，主要關注音視訊資產的擴展和切換。AV 設施的目標是讓使用者能夠在他們的觀看站，和他們的音響系統或揚聲器上，看到和/或聽到他們的視訊和聲音源。為此，需要捕獲、移動、切換和顯示源。改變信號源的使用者介面，可以是硬體設備上的按鈕，一直到基於電腦技術的數位介面。
在這兩種 AV 設置中，元素非常相似。在 AV over IP 中，「A/V Transmitters」成為「Encoder」，「A/V Receiver」成為「Decoder」，「A/V Switcher」（又稱影像矩陣切換器）成為標準的「IP Switch」 」，就像你在辦公室連接的電腦一樣。
有關編碼和解碼的更多資訊，請參閱此處的指南。
當前的音視訊技術
許多 AV 產品和服務目的，在移動和切換源時，保持最大的圖像和/或聲音品質。其他性能元素包括整個頻道的快速切換和低延遲。此外，一些 AV 設備能夠執行處理操作，例如對源進行倍增，並使它們在多個地方同時可用，以供消費。
更高級的處理，涉及對影音源頭進行即時修改。這可能包括將影像信號，從一種類型更改為另一種類型（如 DisplayPort 更改為 HDMI）、裁剪、放大或縮小（例如從高清更改為 4K，或從 4K 更改為高清）、合成（文字疊加或組合多個影像）， 和更多。
在實施 IP 的 AV 時，將保留上述針對傳統 AV 的所有內容。唯一的區別是，透過一系列盒子和電纜傳輸的視訊和音訊，從電路變為數據包 —— 就像電腦數據網路和 IP 電話一樣。基本上，網路協議 (IP) 是一組管理透過網路或其他視訊和音訊網路發送的數據格式的規則。AV-over-IP 技術組織視聽數據，使其符合這些規則。透過 IP 傳輸的數據被細分為數據包。每個數據包都包含原始文件的一部分，以及其他控制資訊，例如來源、目標和序列。
傳統 AV 和 AV over IP 之間的差異
IP 上的 AV 不同於傳統的 AV，它在以下關鍵方面有所發展：可擴展的交換（更多的端口，更容易添加你需要的東西），打破距離的障礙，提高輸入輸出比，視訊標準超越本地設施、數據和通信的融合，以及視訊處理的新選擇。
交換機
也許組織逐漸用 IP 的 AV 基礎設施，取代傳統 AV 基礎設施的基石，將交換機作為焦點。
硬連線、基於電路的交換基本上是一種點對點技術。視訊矩陣切換器同時是一個「目的地」（相對於 AV 發射器盒）和「源」（相對於 AV 接收器盒）。發射器到接收器的所有組合，都在矩陣開關內解決，並且可以根據視訊矩陣開關上可用的端口數量，在任何目的地使用任何源。例如，一個 8x8 矩陣開關，允許在八個目的地中的任何一個使用八個源。
更高級的產品可以執行處理操作。例如，不是僅僅使任何輸入在任何輸出上可用，而是可以在任何（以及許多）輸出上顯示任何輸入。因此，來自 PC 的 PowerPoint 演示文稿，可以是從 AV 發射器盒，路由到視訊矩陣切換器的源，然後切換器可以連接到多個 AV 接收器盒，這些接收器盒可以同時即時顯示 PowerPoint 演示文稿。
IP（和基於數據包的交換）的不同之處，在於連接到 IP 交換機的源數量不再受限。當實體端口用完時，可以連接多個 IP 交換機進行擴展。這意味著你可以更方便地根據需要擴展端口數量。可以繼續添加源和目的地，而無需對作為主要限制因素的視訊矩陣切換器中心組件進行大量修改。
與傳統的硬連線視訊矩陣切換器相比，AV over IP 中的輸入輸出比，也可以更加客製化。可能有很多輸入但只有幾個輸出，或者只有幾個輸入但有很多輸出。或者你可以同時擁有許多，而且數量大相徑庭。
距離
傳統 AV 的另一個限制是盒子之間的距離。所有硬連線數位傳輸都有實際的距離限制。僅幾英尺的短距離佈線成本低廉。一旦達到幾米，延長電纜的成本就會上升。當電線穿過數百米的設施時，安裝和擴展的成本會變得更高。
基於 IP 的 AV 可以非常方便地透過銅（CAT X）電纜和光纖傳輸。類別（CAT-5、CAT-6 等）電纜最長為 100 米。但是可以切換並串聯重複 使用這種基於數據包的交換技術，你在家中透過 Netflix 或 YouTube 觀看的影像已經傳播了很遠。
因此，AV over IP 透過克服對源和目的地數量的限制，以及克服距離限制，顯著提高了靈活性。從傳統 AV 轉移到 AV over IP 的功能不會受到影響，因為所有性能元素都保留在 IP 的解決方案中。
下圖在三個主要架構的幫助下突出了這一點。第一個基於傳統的 AV 切換，接下來的兩個基於 AV over IP。
標準
一些 AV-over-IP 產品，使用標準的分組化，在 IP 網路上傳輸並與 IP 交換機相容，還有一些使用專有的分組化方案，這些方案也適用於 IP 網路和標準 IP 交換機，但不適用於市場上的其他產品。
一般而言，基於標準的方案為來自不同供應商的產品之間的互操作性，提供了潛力。然而，更重要的是，標準源於許多利益相關者，從許多不同技術角度平衡需求的工作。標準的產品往往有一個路線圖和演進，提供比單一供應商的任何產品更大的基礎設施轉移優勢。
有關 IPMX 和 SMPTE ST 2110 標準的更多資訊，請參閱此處的資訊。
互操作性
打包方案是基於標準的，還是專有的，並不能單獨確定互操作性，也不能確定產品是否更安全或更不安全。它僅指流在廣泛的技術基礎上工作的潛力，或者它們不能這樣做。
一些供應商提供緊密耦合的 AV-over-IP 編碼器和解碼器。換句話說，編碼器和解碼器需要來自同一供應商。這種緊密耦合的首要原因通常是因為供應商試圖為其客戶提供有保證的規格和性能。這也允許非常可控的開箱即用的設置和易用性體驗。
其他供應商提供完全開放的相容性。換句話說，他們要麼製造可與其他供應商的解碼器配合使用的編碼器，要麼製造可與其他供應商的編碼器配合使用的解碼器，或者同時製造兩者。這些產品非常強調互操作性，以及利用來自大量硬體和軟體供應商的特性和功能的能力。
其他一些供應商提供的產品同時支持緊密耦合和互操作性。當你從同一供應商處獲得編碼器和解碼器時，它們會提供緊密耦合的所有功能和優勢。但是，它們還提供操作模式，使你能夠極大地利用各種第三方硬體和軟體提供商的特性和功能。
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傳統的 AV 示例 |
AV over IP 示例 |
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數位影像 Tx 和 Rx 盒和/或電纜 數位影像矩陣切換器 ● HDMI ● 顯示端口 ● SDI ● HDBaseT |
基於標準的 AV-over-IP 產品 ● 用於 IP 上未壓縮影像的 SMPTE 2110 規範 ● JPEG-2000 輕度壓縮 IP 影像 ● H.264 IP 高效壓縮 ● IPMX |
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類比影像 Tx 和 Rx 盒和/或電纜 ● 類比影像矩陣切換器 ● 複合影像 ● S-影像 ● 分量影像 |
專有的 AV-over-IP 產品 ● 編碼器和解碼器之間的數據包遵循 Internet 協議，並且可以在標準 IP 交換機上切換串流，但編碼方案（影像打包）是專有的，並且與使用標準的編解碼器的任何設備都不相容。 示例：SDVoE |
關注市場上領先的 AV over IP 產品 —— 它們都建立在標準的分組化（在許多情況下包括成熟的編解碼器） —— 下一個主題是加密和安全性。
AV over IP 的安全性如何？
關於從硬連線 AV 轉移到 AV over IP 的一個常見誤解是，後者比傳統 AV 引入了更多的安全風險。憑藉更大的靈活性和新的佈署選項，教育是 AV 管理員的最佳盟友。AV-over-IP 產品的多個方面都存在加密技術，它們解決了 AV 系統設計的多個組件。
一些產品為編碼器和解碼器設備的命令和控制信號提供加密。這提供了防止駭客攻擊盒子操作的安全性 —— 包括打開或關閉流媒體，或切換正在顯示的源。另一個安全方面是能夠對影像串流本身進行加密。這樣可以確保如果影像串流被攔截，則不能簡單地對其進行解碼和查看。
數位內容保護
在處理互操作性時，一些產品使用數位密鑰交換或加密，為第三方設備提供支援。例如，絕大多數 AV 客戶關心的是最直接的情況，即 HDCP。高頻寬數位內容保護 (HDCP，High-bandwidth Digital Content Protectio) 的目的，是保護受版權保護的數位內容在設備之間傳輸。例如，有線或衛星接收盒，或帶有 HDMI 輸出的媒體播放器，可能會播放受保護內容的高清或 4K 內容。此類內容已被鎖定，只有經過正確驗證的 HDCP 相容產品才能查看。 對受保護內容的擴展、倍增、更改或查看方式有限制。
加密技術
雖然一些加密技術，是專門為 AV 專業人員提供安全選項而建構的，但有時它們也被用來簡單地降低開放性。目的在為客戶提供有保證的體驗的供應商，可能會選擇將其編碼器和解碼器的相容性，鎖定為僅與他們自己的品牌香容，以此作為限制其品質保證測試、技術支援和客戶服務選項範圍的措施。這也允許為客戶提供良好的用戶體驗，以進行設置和產品使用。
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| 藍線代表音訊和視訊內容串流。黃線代表命令和控制信號。 |
在此圖中，可以看到 AV-over-IP 編碼器和解碼器的主要元素。
● 音訊/視訊端口（如示例中的 HDMI）
● 一個網路插孔，用於將打包的影像流進或流出
● 命令和控制端口
（雖然此處顯示的是 RS-232 連接，但它通常與用於發送和接收打包影像的網路端口結合使用。也可以使用單獨的 RJ-45 端口，連接到單獨的網路以進行命令和控制。 )
AV 行業的主要安全問題
命令與控制
傳統 AV 中有純按鈕產品，其中切換源等行為只能在硬體本身上手動發生。這當然可以防止遠端駭客攻擊，但不可否認也限制了便利性和功能。
大多數有用的 AV 產品，無論是傳統的 AV，還是 IP 的 AV，都具有命令和控制端口，可以遠端控制盒子的行為，包括打開和關閉或切換源。例如，當涉及觸控螢幕或 AV 處理器時，就會使用某種形式的遠端命令和控制。
命令和控制層可以通過權限、密碼和加密進行保護。 銷售傳統 AV 的供應商以及銷售 AV over IP 的供應商對命令和控制層負有同等責任。
影音內容安全
像串流媒體攝影機提要，這樣的私人資產會被不法分子攔截嗎？當然。但這適用於任何視訊或音訊提要。無論視訊或音訊在類比或數位線路上，是電路的形式，還是在 IP 網路上視訊或音訊是數據包的形式，在這兩種情況下，都可以破解和訪問視訊和音訊源。
在保護視訊和音訊方面，知識和負責任的佈署工作是無可替代的。事實上，有些人認為，如果擔心有人可能會試圖破解和窺探提要，那麼加密打包視訊和音訊的能力，優於傳統的基帶影像。請記住，IP 安全已經存在了很長時間。 數據和 IP 電話都在此基礎上，經歷了多代的不斷迭代改進。除了有關 IP 網路安全和內容加密的資訊外，還有許多安全領域知名的顧問和專家，可以為你提供幫助 —— 無論你的要求是多麼複雜或基本。
網路安全
如何佈署 AV over IP 是一個合適的問題。AV over IP 可以佈署在完全隔離的網路上，這些網路永遠不會與來自組織的數據網路，或通信網路的數據包共存。或者，現有的網路佈線和交換基礎設施，能夠並且已經經常用於 AV-over-IP 應用。AV-over-IP 實施，無論是在單獨的還是現有的基礎設施上，都可以在不損害 IT 網路安全的情況下完成。在許多組織中，同時使用數據、通信和 AV 的能力（也稱為「融合」）是重新安裝或新佈署 AV 的驅動力和關鍵優勢。
視訊和音訊資產的最大值
毫無疑問，來自電腦網路世界的 IP 網路專業知識，在 AV 領域具有價值。曾經存在於 AV 和 IT 之間的舊牆正在消失。儘管如此，對 AV-over-IP 技術和網路要求的深刻理解，仍然是只專注於一件事的專業領域：為客戶的音訊和視訊資產提供最大價值。
從集中式 A/V 切換到分佈式編碼和解碼，AV over IP 將重點重新放在音視訊資產本身的價值上。這是可能的，因為 IP 允許更好地分配 AV 處理能力，並且能夠根據使用者需求輕鬆擴展。
通過允許用戶更靈活的佈署，提供在更遠距離使用 AV 資產的選項，並讓使用者追求更強大的新功能，以更好地反映不斷發展的技術，和不斷變化的員工習慣，向 AV over IP 的轉移正在順利進行。
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