高質錄影

影像科技越來越普及,巨量的影像數據被採集之後,錄影是整個影音產品最重要的環節。為了方便回放監看與後製編輯再利用,將每一個畫面有效率轉化產出成高品質的影像素材,需要仰賴系統的編解碼能力,編解碼能力的好壞會直接影響數位化素材的品質,在這當中檔案壓縮後的格式兼容性,也令開發者非常的困擾。

高值錄影

然而,錄影在各個產業市場有不同的使用情境。以安防產業來說,基本上凡是任何連結到監控軟體的攝影機,影像都會被單獨錄製下來,往往一次就要錄製 16~32 通道高清的影像 ; 以廣播電視產業而言,播報新聞要搶時間,素材會直接透過導播軟體即時編製,進而將不同的影像融合拼接再做錄製,這跟一般產業的錄影作法大相逕庭 ; 而在醫療及金融業,專注的是隱私與安全性機制,若錄製同時能提供加解密功能,並可依照不同的碼率及解析度備份成多份目標檔案,就能帶給客戶更多的保障。以上提到的,都是每一個產業使用情境的錄影 Know-How,若不熟悉該產業的屬性,就無法開發出貼近用戶使用情境的軟體,也會因為不熟悉如何有效操作而讓系統資源嚴重耗損。 普遍來說,影音產品開發商在錄影層面常提出以下兩大難題 :

CPU編解碼效能問題

在 2006 年開始 Intel 提出 Sandy Bridge 架構,Quick Video Sync 編碼技術就開始慢慢地改變了整個影像的市場,GPU 的強大帶領我們突破了以往 CPU 設下的天花板,讓開發人員得以思考,如何將天馬行空的應用,透過 GPU 原生支援的快速視訊編碼技術加以實現。

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編碼錄影品質的關係

現在,如果你不熟悉 Intel GPU、nVIDIA NVENC、AMD VCE 等多種 GPU 原生的快速編解碼器,只停留在 CPU 上做編碼,隨著影像解析度越來越高,當需要多通道高畫質道影像同時錄影時,就有可能會耗盡 CPU 的資源,學習有效地分配 CPU 與 GPU 的資源就是一個大難題。然而,在 GPU 上實現錄影功能時,若是在開發上遇到技術問題,公司卻沒有專業的 CODEC 團隊與原廠專業團隊合作,那又該如何把 CODEC 整合好,發揮硬體效能的極致?

檔案封裝兼容性問題

產業應用與多媒體資料格式與有密不可分的重要性,影像經由編碼器壓縮後,所得到的視訊及音訊或許都是 H.264 及 ACC,但透過檔案封裝結合不同產業,會將其儲存在不同種資料格式中。換句話說,資料格式就像容器一樣,隨著不同產業要求的資料格式也會不同。

檔案封裝兼容性問題

一般來說,專業影音市場都會使用 MP4 作為資料格式的封裝標準,它支持市面大多的編解碼器,讓影音很好的在裝置上呈現。廣電產業考量頻帶限制,電視台往往會將多個節目封裝在同一個 TS 流中 ( MPTS ),這些限制延伸出廣電產業在資料封裝與其他產業的相異性。進到安防監控領域,常會有舉證的場合,這時候法院只會承認多媒體資料為 AVI 的資料格式。甚至,你所開發的軟體很有機會遇到客戶隨便從網路上抓的一支影片,就會面臨檔案格式未知而隱含系統崩潰的風險。我們該思考的問題不僅只是檔案解封裝而已,而是在對接不同的專業領域,檔案格式之間該如何支援及轉換?在開發上所有錄影會遇到的問題,聰泰的 NexVDO SDK 都已經替你想到了,我們從較高的層次提供完整的解決方案,協助開發者直接跨過底層整合硬體的 GPU 的困難,直接享受原生 GPU 提供的速度並支援市面所有的資料格式,打破領域的疆界。除此之外,我們也提供了豐富的各項特效及處理引擎,無論你在廣電產業或是教育產業,都能輕鬆的實現符合客戶需求的導播軟體!

NexVDO 整合 GPU 硬體編碼技術

早期在做影音壓縮只能仰賴 CPU 的效能,但近期因 Intel 和 nVIDIA 的投入,引領大家將影音產品提高到了另一個層次。GPU 編碼漸漸變成一個主流,跨越了 CPU 的限制,現在就算即時錄製 8K60 的影片也已經不是難事。NexVDO SDK 支援 Intel GPU、nVIDIA NVENC、AMD VCE的 GPU 編碼技術,我們將每一家各自獨立的編解碼介面,用簡單統一的方式整合起來,只要使用一套介面就能直接調用原廠的 GPU。

就算是嵌入式系統的開發商,也能打造像在 PC 端錄影一樣的效果。
最重要的是,開發上遇到任何難題,NexVDO 的 CODEC 團隊可以直接跟原廠的開發團隊合作,協助客戶排除各式各樣的疑難雜症。
在封裝格式部分,NexVDO SDK 涵蓋市面上的影音格式,舉凡 MP4 / AVI / TS / FLV / ASF / WMV / M3U8 等。開發者無須花心力處理各式資料流封裝解封裝的問題,我們在底層也提供具修復性錄製的技術,當系統遇到跳電或是異常情形,錄影檔案依舊完好無缺。

NexVDO 整合 GPU 硬體編碼技術

NexVDO 提供豐富導播軟體特效

面對快速多元的場景需求,將影音錄製下來並結合不同的素材製作成精彩的數位化內容,絕對少不了 NexVDO SDK 提供的強大導播軟體特效引擎 ! 導播軟體一般來說,免不了一定要 OSD 訊息疊加功能、影像抓拍裁切放大縮小功能、影像畫質各項調整。在這當中,最常見的是關鍵色去背效果 ( Chroma-Key ),意即將人像背景做摳色的動作方便疊加到其他畫面上。

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NexVDO 提供豐富導播軟體特效

NexVDO SDK 最大可支援到 4K 解析度,並且採用即時且高效能的去背演算法,有效的針對髮絲、透明薄紗或是玻璃等透明物體做去背 ; 在物件邊緣細微處,完全不會出現黑邊虛化現象,讓用戶方便做乾淨的影像疊加。

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廣告電視產業虛擬攝影棚正夯

以轉場或是畫面特效部分,NexVDO SDK 透過簡單的介面來呼叫像百葉窗、淡入淡出、飛入飛出等眾多轉場特效,也支援讓影像透明化、濾鏡、疊加圖片或 PIP、PBP、POP 等畫面拼接,並開放編排 XML 來製作動畫腳本及參數調整,比起傳統的固定模式,採用動畫腳本方式可以提供用戶更多靈活方便的應用,打造心目中理

NexVDO SDK 透過簡單的介面來呼叫像百葉窗、淡入淡出、飛入飛出等眾多轉場特效

想的情境效果。NexVDO SDK從底層設計就採用獨立及彈性的思維,讓不同的開發模組獨立,從採集、錄影、串流都是 NexVDO SDK 提供的多元彈性。

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NexVDO具備多元錄影模式

除了基本的錄影功能外,NexVDO 支援不同種的錄影模式如事前錄影、同步錄影、時光回溯、3D 錄影、多碼流錄影與加密錄影,並不斷協助客戶在擴充它。

NexVDO具備多元錄影模式

監控產業的錄影功能一次需要錄下 16~32 通道的影像,但並非每個環境都需要一直常錄,例如在大樓每個防火牆樓梯間一般來說不會有人走動,可以搭配硬體設備觸發事件錄影功能,只要在事件發生前 5 分鐘開始錄下影像,可以減少巨量的檔案。

NexVDO SDK 提供事前錄影,讓用戶自行設置預錄時間,無形增加更多的硬體空間及系統資源。同步錄影在醫療產業視覺輔助系統非常重要,同時要將多個醫療設備來源畫面與手術患部影像做結合,同步錄下及回放事後提供醫療團隊檢討,差一毫秒都會出錯。NexVDO SDK 提供開發者簡單的介面,接合聰泰多路採集卡內建的同步採集技術,進行影音同步錄影及回放。除了提供同步回放這樣高技術能量的回放技術外,NexVDO SDK 也支援時光回溯 ( 即時回放 )。時光回溯意即在錄影過程尚未結束之前,允許即時地回放該錄影檔案已錄製的畫面內容。

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一個非常經典的時光回溯場景,就是每場運動賽事的精采好球,當比賽還在進行,現場觀眾可以從大螢幕即時看到導播將剛剛精采的片段反覆撥放;另外,前面提到的醫療場景,則是進行醫療手術過程中,讓非執刀的醫生可透過時光回溯功能,反覆觀看醫生的操作手法,作為臨床上的實習和觀摩。聰泰的 NexVDO SDK 提供完整的錄影模組,協助軟體開發者能有效地調節錄影回放效能。