音视频的发展

来源：IP Oktoberfest 2021 主讲人：Andrew Starks 内容整理：张志宇 本次演讲中，Andrew 借用了经济学上的康德拉季耶夫长波模型，回顾了专业视听行业的发展过程。

目录

• 前言
• 康德拉季耶夫长波模型
• 发展历程
  • Analog AV over Baseband
  • Digital AV over Baseband
  • Software Streaming
  • AV over IP

前言

AIMS (Alliance for IP Media Solutions) 是一个开放的、非营利性的组织，致力于促进采用一套通用的、无处不在的、基于标准的协议，以实现媒体、娱乐和专业视听 (pro AV) 行业的 IP 互操作性。

康德拉季耶夫长波模型

追溯到专业视听的电影时代，从 1930 年开始， ST 7、ST 101、ST 109 等标准的制定就已经开始应用在专业视听行业，进行 16 毫米电影的制作。

Andrew 将专业视听的发展归为四个阶段：电影（放映机年代），模拟视频，数字视频，AV over IP 。这四个阶段的发展模式跟经济学上的康德拉季耶夫长波模型相符合。

康德拉季耶夫长波模型 1

上图是康德拉季耶夫长波模型的实例，图中水平轴是时间轴，垂直轴代表了不同时期的技术的进步。可以看到，现有的技术在一段时间内仍然保持优势，而新的技术在经历了一段平台期后会迅速发展并超越旧的技术，从而取代旧的技术成为新的主流。

康德拉季耶夫长波模型 2

深入地去看新老技术交替的这个时间段，称之为 Gap 。在这个阶段，现任者们更喜欢现有的技术，因为人员培训、生产设备、供应链、销售渠道等等都很完善。而继任者们比较有远见，他们有新的需求，需要新的技术，他们可以忍受层出不穷的问题，可以很快地去适应变化。于是乎，当新的技术出现时，现有技术的市场缩水了，但现任者们对现有技术的依赖使得他们并没有很快去接受新的技术，这就是创新者困境 (innovator's dilemma)。

简而言之就是，新技术的长期成功取决于做一些短期看起来愚蠢的事情。例如，柯达早在1973年开发了第一个数码相机，但由于担心新技术会影响胶卷的销量（当时柯达的主要业务），因此柯达一直没有大力发展数码业务。随着新技术的发展，柯达后来不得不转向数码业务，但此时柯达的技术已经被尼康和佳能超越了，最终面临破产的境地。

康德拉季耶夫长波模型 3

在旧技术向新技术过渡的第一阶段，新技术看起来像是一个有风险的投资炒作的科学项目。此时的现任者们对新技术是好奇和娱乐的态度，而他们中的一些对技术了解的人会感到恐惧和厌恶，仿佛看到了他们目前的商业模式的保质期走到了尽头。在下一阶段，虽然新技术已经开始应用，现有的企业也可以预见使用新技术可以得到的好处，但由于对旧技术的依赖和市场熟悉度，新技术在他们看来像是旧技术的劣质版本，而且可靠性较低。但随着时间的推移，新技术的可靠性大大增加，此时旧技术才开始慢慢地被取代。

如果我们讨论的技术是一种传输标准，那么下一阶段伪标准（或者称为封闭标准）将会出现。真正掌握这一点的公司会希望从新技术中建立新业务，创建许可证制度来占领市场，例如 HDMI 和 HDBaseT 。也许对于这些标准的使用并不涉及金钱，但最重要的是对技术的最终控制权归发明者所有，这就是封闭标准制定的原因。而我们称其为伪标准，是因为它确实没有经过标准制定的流程。在这之后，经过许多供应商测试的开放标准就会被制定。

发展历程

AV 传输的康德拉季耶夫长波模型

上图是 Andrew 总结的音视频传输的康德拉季耶夫长波模型，包括三个阶段，第一个阶段是基于基带的模拟视频，第二阶段是基于基带的数字视频，第三阶段是基于 IP 的音视频。

Analog AV over Baseband

模拟视频的发展

模拟视频的出现是现代视听行业发展的起点，因为它标志着专业视音频系统开始发展。尽管标准化电视在1941年就已经存在，但直到70年代末期和80年代初期，视频使用和专业视听才真正开始占据主导地位。部分原因是相机价格的下降以及标准化的磁带格式成为开放标准。

Gap

此时放映机电影仍然占据着主导地位，因为对于更多的观众来说，电影的质量要高得多。LCD 投影机直到 1988 年才出现，而且它对于隔行扫描视频来说效果并不那么好。因此在这个时期，新的技术（模拟视频）有些落后于放映机电影，但仍然有其独特的优势。

不同的接口

计算机的出现打乱了一切，各种各样的接口支持很多不同的分辨率，彼此互不兼容。在这种情况下，各种扩展和创新层出不穷，但都在有限带宽的限制下进行。

模拟视频创新的结束

模拟视频的创新在90年代初结束了，因为在长距离传输的情况下保持质量并不容易。与压缩数字信号相比，设备传输模拟信号需要更多的带宽。计算机有一些高分辨率的显示器，但对于广播公司来说，转向高清视频传输是不可能的，除了索尼。索尼制作了一个叫做 muse 的高清视频传输系统，这是一个有趣但短暂的故事，在很大程度上标志着模拟创新的结束。

Digital AV over Baseband

数字视频的发展

这之后是数字视频的时代。广播采用了 SDI 作为主导标准。对于专业视听来说， SDI 不是一个好的选择，因为 SDI 对大多数应用来说有点太贵了。而且有很多用户使用模拟标清设备，因此数字传输十分局限，甚至 DVD 播放器都使用模拟连接视频。当高清视频出现时，专业视听很快就将其应用在了很多领域，但必须解决的一个问题是用户的传输选项。所以起初，HDMI 和 DP 作为专业视听集成电缆租用的套装解决这一问题，但是价格昂贵且有距离限制。这之后 HDBaseT 成为了封闭标准并解决了一些问题。

Software Streaming

OTT 技术的发展

在谈及 AV over IP 之前，需要提到与计算机相关的一个时期。早在 AV over IP 之前，计算机已经开始传输视频流。图中列出的是制定的一些协议（并不详尽），用来减少传输延迟。其中 RTP 是很多标准的基础（例如 IPMX）。但总体而言，这些技术并不是为了取代基带传输的数字信号或模拟信号，因此不能算作是技术的革新。它们不是传输画面系统或现场制作系统的一部分，它们更多是为了解决计算机之间的问题，因此被称为 over-the-top (OTT) 技术。

AV over IP

AV over IP 的发展

谈到 AV over IP，首先需要明确的是该技术仍然处于 Gap 阶段，绝大多数人还是依赖数字基带系统进行视频传输，还没有显示器或投影仪直接支持 AV over IP（封闭标准或开放标准都没制定）。因此可以很确定地说，基带传输系统至今仍旧发挥着主导作用，特别是在专业视听领域。

AV over IP 当前发展阶段

将发展图放大可以看到，AV over IP 目前的发展阶段处于红色箭头指向的地方，广播和专业视听正在迁移到相同的平台——常见的现成计算机和 IP 网络。更重要的是，客户们已经习惯接受了软件和 IP 技术，并将云作为他们信息系统的主干，所以他们想像对待网络上的任何其他数据一样对待视频。

因此我们可以在 IPMX 的基础上遵循发展图继续工作，截至 2021 年 9 月，大部分的核心工作已经完成。专业视听中所需的核心互操作性标准正在迅速推进，而一些已经接近完成了。我们正在将 IPMX 部署到云应用中，这之后我们将逐渐看到视频和音频的应用边界在慢慢消失。

Bigger than Industry

Andrew 在演讲的最后想在个人层面上指出更多的东西。首先，我们是一个讲故事的物种，所以我们创造现实的能力对人类来说是特别的。真正分享现实是我们的社会真正存在的原因，它创造了一种共同的目标感，并使我们有可能彼此合作。在今天，视频和音频已经成为我们生活的媒介。在 1940 年，知道如何制作视频和音频是只有工程师才能做到的，而到了今天，制作视频和音频已经变成了跟识字一样普通的能力。简而言之，我们每个人都在制作视频，我们都在体验它，我们都从中学习，因为我们都在向一个基础的设施迁移，那就是 IP 网络。一个关于视听内容的鲁棒且灵活的标准可以减少混淆，简化应用，使其更易于每个人使用。我们现在有一个明确的机会，正有幸能够创建一个灵活、鲁棒的开放标准，帮助在任何环境中实现低延迟音频和视频，帮助人们在任何环境使用它。

IPMX研发进展

最后，上图是 JT-NM 关于 IPMX 研发进展的路线图。

附上演讲视频：

http://mpvideo.qpic.cn/0bc3meab4aaaruahoovqm5qvayoddzqqahqa.f10002.mp4?dis_k=17ba97bba0737aa80f2fb532e8174bec&dis_t=1639033092&vid=wxv_2170286120209612804&format_id=10002&support_redirect=0&mmversion=false