FORSCHUNG & ENTWICKLUNG: Softwaredefiniertes Video-over-IP-System mit extrem niedriger Latenz und Kompression

Siegfried Fössel; Thomas Richter: Herkömmliche Video-over-IP Lösungen für den Studiobetrieb führen entweder zu einem hohen Bandbreitenbedarf bei der Übertragung unkomprimierter Daten oder zu einer spürbaren Verzögerung aufgrund der für die Kompression erforderlichen Verarbeitungszeit. Bei 4k- und 8k-Videos ist dies eine noch größere Herausforderung als bei HD, da ein Datenstrom unkomprimiert sehr leistungsstarke Ethernet-Netzwerke von 25–100Gbit/s erfordert oder zur Kompression spezielle Hardware für die Implementierung benötigt wird. Mit JPEG XS wurde ein Mezzanine-Kompressionscodec entwickelt, der eine extrem niedrige Latenz besitzt und in Software mit Standardgeräten implementiert werden kann. Allerdings muss bei der Softwareimplementierung darauf geachtet werden, wie die zu verarbeitenden Daten auf mehrere parallele Rechenprozesse (Threads) verteilt werden und wie groß die Anzahl der Threads ist, um eine optimale Latenz zu erreichen. Anhand einer Fallstudie für 4k Video-over-IP wird in diesem Beitrag erläutert, wie ein solches System mit COTS (Commercial Of The Shelf)-Komponenten implementiert werden kann, welche Softwarearchitektur erforderlich ist und wie weit die Latenz reduziert werden kann...

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