مشفّر IP MPEG

أنواع مشفرات MPEG IP

يقوم مشفر **MPEG IP** بتحويل تنسيقات الفيديو المضغوطة مثل MPEG (مجموعة خبراء الصور المتحركة) إلى تدفق بروتوكول الإنترنت (IP). يتم ذلك عن طريق تعبئة معلومات الفيديو في حزم لنقلها عبر الشبكة. يتيح ذلك بث الفيديو أو مشاهدته عبر الإنترنت. تتوفر أنواع مختلفة من مشفرات MPEG IP اعتمادًا على الميزات المحددة وتطبيقاتها.

• مشفر الأجهزة: مشفر الأجهزة هو جهاز مستقل مصمم خصيصًا للترميز. تشتهر مشفرات الأجهزة بسرعتها وموثوقيتها. كما أنها توفر المزيد من خيارات الترميز لأنها آلات مخصصة للترميز. يسمح مشفر الأجهزة بالترميز مباشرة من مصدر مثل كاميرا CCTV أو خادم الفيديو ويمكنه إنشاء بث مباشر أو ملف فيديو.
• مشفر البرامج: مشفرات البرامج هي تطبيقات ترميز IP مثبتة على أجهزة الكمبيوتر أو الخوادم. يوفر مشفر البرامج مرونة رائعة ويمكن تخصيصه وفقًا للاحتياجات. يمكن لتطبيقات الترميز البرمجية مثل FFmpeg و HandBrake أو Adobe Media Encoder إنشاء تدفق IP من ملف فيديو أو مصدر بث رقمي. الفائدة الأساسية لمشفر البرامج هي فعاليته من حيث التكلفة نظرًا لأن تطبيقات البرامج أقل تكلفة من الأجهزة المخصصة.
• مشفر البث المباشر: يلتقط مشفر البث المباشر ويضغط محتوى الفيديو والصوت في الوقت الفعلي للبث المباشر. تجمع هذه المشفرات بين العديد من الوظائف ، بما في ذلك التقاط الفيديو والترميز والبث. من الأمثلة على ذلك مشفرات RTMP (بروتوكول الرسائل في الوقت الفعلي) مثل OBS Studio أو XSplit أو المشفرات القائمة على الأجهزة مثل كاميرا بث مباشر أو جهاز بث مخصص.
• مشفر الملف إلى البث: تُستخدم حزمة المشفر هذه لتحويل ملفات الفيديو المسجلة مسبقًا إلى تنسيق قابل للبث. يقوم بترميز ملف الفيديو إلى تنسيق مضغوط مُحسّن للبث ويقوم بإنشاء رابط بث أو مشغل لدمجه في موقع ويب أو تطبيق. يسمح ذلك بتشغيل الفيديو عند الطلب من مكتبة أو منصة استضافة. غالبًا ما يتم استخدام هذا للخدمات التي تقدم الفيديو عند الطلب مثل Netflix و YouTube.
• مشفر البث عبر الهاتف المحمول: يقوم مشفر البث عبر الهاتف المحمول بترميز مقاطع الفيديو مباشرة من كاميرا الجهاز المحمول أو شاشته. يتيح ذلك بث مقاطع الفيديو مباشرة عبر الإنترنت. يجمع بين التقاط الفيديو والترميز والبث باستخدام أجهزة الجهاز وبرامجه. تعمل تطبيقات مثل Zoom و Instagram Live و Facebook Live أو Periscope كمُشفرات بث عبر الهاتف المحمول.

وظائف وميزات مشفرات MPEG IP

• الترميز

  الهدف الأساسي من مشفر IP هو ترميز الفيديو. يتلقى إشارات الفيديو التناظرية أو الرقمية من أشياء مثل كاميرات المراقبة ، ويحول الإشارات إلى تنسيق مضغوط ، ثم يخرج تدفقًا من البيانات يمكن نقلها عبر شبكة IP. من أجل نقل بيانات الفيديو دون استخدام الكثير من النطاق الترددي ، تقوم مشفرات IP بضغط الفيديو باستخدام معايير H.264 أو H.265.

• نقل التدفق

  بعد ترميز الفيديو ، يمكن للمشفر بعد ذلك بث التدفق المباشر إلى جمهور. يمكن للمشفرات بث الفيديو إلى خوادم الوسائط أو شبكات CDN أو بثه مباشرة إلى المشاهدين من خلال تطبيق أو موقع ويب. يتم البث عادةً عبر بروتوكولات RTMP أو RTP أو RTSP أو HLS.

• فك التشفير

  لا تقوم مشفرات IP فقط بترميز البيانات ، بل أيضًا بفك تشفيرها. بعد الترميز ، سيقوم المشفر بفك تشفير البيانات المشفرة بحيث يمكن نقلها إلى وجهتها النهائية.

• إعادة التجميع

  إعادة التجميع هي عملية تغيير تنسيق التدفق دون إعادة الترميز. قد يتم ذلك بحيث يمكن إرسال البيانات إلى وجهات مختلفة ، حيث تدعم بعض المنصات فقط تنسيقات البث المحددة. على سبيل المثال ، قد يقوم مشفر بإعادة تجميع البيانات من تنسيق AAC إلى تنسيق MP4 ، والذي يتم قبوله بواسطة منصة معينة قبل إرساله إلى هناك.

• معالجة البروتوكول

  تستخدم مصادر الإدخال ووجهات الإخراج المختلفة بروتوكولات مختلفة للنقل. يجب أن تكون المشفرات قادرة على التعامل مع بروتوكولات مصدرها ووجهتها لتتمكن من نقل البيانات بنجاح من أحدهما إلى الآخر.

• الإرسال المتعدد

  قد تكون هناك تدفقات متعددة من البيانات التي تحتاج إلى نقلها في وقت واحد. يسمح الإرسال المتعدد بذلك عن طريق دمجها في تدفق واحد بحيث يمكن نقلها في نفس الوقت.

• وضع علامة زمنية

  تضيف وضع علامة زمنية رمزًا زمنيًا إلى البيانات بحيث يمكن مزامنة الصوت والفيديو بشكل صحيح. هذا ضروري لضمان توافق الصوت والفيديو عند تشغيل المحتوى المُبثوث في وجهته النهائية.

• زمن انتقال منخفض

  يعني زمن انتقال منخفض وجود فجوة زمنية قصيرة بين التقاط الحدث المباشر وتشغيله. يجب أن تكون المشفرات قادرة على إبقاء زمن الانتقال منخفضًا في بعض الحالات التي يكون فيها العرض في الوقت الفعلي مطلوبًا ، كما هو الحال في مراقبة IP.

تطبيقات مشفر MPEG IP

يعد معرفة قابلية تطبيق مشفر MPEG المتنوعة أمرًا بالغ الأهمية للشركات التي تشتري أنظمة ترميز الفيديو. يتمتع المشفر باستخدام في بث الأحداث المباشرة مثل الحفلات الموسيقية وتغطية الأخبار والأحداث الرياضية والبرامج الترفيهية. كما أنه يجد استخدامًا في أنظمة مراقبة الأمن وشبكات الجوال 5G من الجيل التالي.

فيما يلي بعض التطبيقات الشائعة لمشفر MPEG IP:

• خدمات الفيديو عند الطلب: تستخدم صناعة الفيديو عند الطلب مشفرات IP لإنشاء مكتبة جاهزة للبث من محتوى الفيديو. يقوم المشفر بضغط محتوى الفيديو إلى دقة مختلفة ومعدلات بت مختلفة. يجعل هذا من السهل على المستخدمين الوصول إلى VODs ومشاهدتها في أي وقت يرغبون فيه.
• اللافتات الرقمية: تستخدم العديد من التطبيقات والمؤسسات التجارية والأماكن العامة اللافتات الرقمية لعرض المعلومات والإعلانات. تقوم مشفرات MPEG بتحويل المحتوى المعروض إلى تنسيق يمكن تخزينه ونقله عبر شبكة محلية. يحافظ ذلك على تحديث اللافتات ويُحسّن تجربة المستخدم.
• المؤتمرات عبر الويب والبث: يعد المشفر ضروريًا للمؤتمرات عبر الويب. يقوم بضغط وتحويل الفيديو في الوقت الفعلي مما يجعل من الممكن للمستخدمين حضور الاجتماعات عبر الإنترنت والعروض التقديمية عبر الويب. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم البث المباشر المشفر لنقل ومشاركة المحتوى مع المتابعين.
• أنظمة المراقبة والأمن: تستخدم العديد من وكالات الأمن مشفرات IP لأغراض المراقبة. توفر ترميز الفيديو وضغطه في الوقت الفعلي فيديو واضحًا ومفصلًا للمراقبة والتسجيل. يُحسّن ذلك كفاءة النظام في تنبيه واكتشاف التهديدات الأمنية.
• الرعاية الصحية: يُستخدم المشفر في تطبيقات الطب عن بعد لتحسين الاستشارات في الوقت الفعلي والجراحة عن بعد. يسمح ترميز MPEG للممارسين بمشاهدة الإجراءات الطبية والجراحات.
• البث وإنتاج الوسائط: يتكيف المشفر مع معايير البث المختلفة للنقل. يوفر ترميز الفيديو لتطبيقات مختلفة في البث مثل توزيع البرامج وجمع الأخبار والبث المباشر للأحداث.
• الأرشيف وتخزين الوسائط: يقوم المشفر بضغط محتوى الفيديو للتخزين الفعال على الخوادم والأقراص الصلبة. يساعد في الحفاظ على أرشيفات محتوى الفيديو للاستخدام المستقبلي عن طريق ترميز وتضغط اللقطات الأصلية.

كيفية اختيار مشفرات MPEG IP

تأخذ مشتريات الشركات بعين الاعتبار العديد من العوامل قبل اختيار مشفر يلبي احتياجاتهم التقنية وغيرها من المتطلبات. فيما يلي بعضها:

• مُركّبات الترميز وتدفقات متعددة

  يُعد وجود مشفر بأشكال ترميز متنوعة أمرًا مفيدًا للتطبيقات التي تحتاج إلى جودة أو تنسيقات مختلفة. من الأمثلة على ذلك المُركّبات التي تتوافق مع معايير MPEG-2 و H.264 و H.265. قد تحتاج التطبيقات إلى أكثر من بث أو تسجيل متزامن واحد. في هذه الحالة ، يجب أن يكون المشفر قادرًا على توفير تدفقات متعددة في وقت واحد.

• التوصيل والتكامل

  بعد فحص متطلبات التوصيل ، يجب على المشتري التأكد من أن الجهاز يمكن دمجه بسهولة في البنية التحتية الموجودة. يجب عليهم أيضًا مراعاة التوافق مع تطبيقات وخدمات الطرف الثالث. تشمل هذه:- أنظمة إدارة الفيديو,- شركاء شبكة تسليم المحتوى,- معدات البث الأخرى.

• المراقبة والإدارة والدعم

  يجب على المشترين اختيار المشفرات التي لديها أدوات مراقبة وإدارة فعالة. يجب أن توفر هذه الأدوات مؤشرات تُظهر حالة صحة البث أو البث. يجب أن تقدم أيضًا علامات تحذير تحتاج إلى تدخل بشري طبيعي لإصلاح المشكلات. يُعد الدعم الفني الجيد أمرًا بالغ الأهمية لنشر مشفر IP. يساعد في حل مشكلات النشر المعقدة بسرعة ويُحسّن رضا العملاء.

• القابلية للتطوير

  يجب على أولئك الذين يعتمد البث أو البث لديهم على أنظمة المشفر القابلة للتوسع مراعاة المتطلبات الحالية والخطط المستقبلية. يجب عليهم معرفة أن أي نظام تم اختياره يمكنه تحمل عبء العمل المتزايد دون تدهور الأداء.

• الميزانية وفعالية التكلفة

  توفر الحلول فعالة من حيث التكلفة قيمة ممتازة مقابل المال دون المساومة على الجودة أو الأداء. للعثور على مثل هذه الخيارات ، يمكن للمشترين مقارنة أسعار الميزات والإمكانات المماثلة. يجب عليهم أيضًا مراعاة التكاليف المالية طويلة الأجل لنظام ، مثل صيانة وتكاليف الدعم وتكاليف الترقية. يساعد معرفة التكلفة الإجمالية للملكية المشترين على وضع خطط ميزانية. كما يسمح لهم بالعثور على نظام يتناسب مع ميزانيتهم ​​المالية.

• التنوع

  يمكن للمشفرات المتنوعة التعامل مع العديد من التطبيقات والتنسيقات والدقة ومعدلات البت. يمكنهم التكيف مع الاحتياجات المتغيرة ، سواء كانت المهمة في متناول اليد هي البث المباشر أو إعادة الترميز أو التسجيل. ستكون هذه المشفرات أصولًا قيمة لأنها يمكن أن تخدم متطلبات الترميز المختلفة.

• ميزات الأمان

  تساعد ميزات الأمان في حماية سلامة تدفقات الفيديو دون المساومة على الجودة. تشمل استخدام أساليب آمنة لنقل تدفقات الفيديو ، والمصادقة على المستخدمين للسماح فقط لأعضاء الموظفين بالوصول إلى المشفر ، وتشفير محتوى الفيديو لمنع النسخ غير القانوني والتوزيع.

أسئلة شائعة حول مشفر MPEG IP

س1: ما هي الوظائف الأخرى التي يمكن لمشفر MPEG-TS تنفيذها لمعالجة التدفق؟

ج1: بالإضافة إلى ترميز وتجميع التدفقات ، تتمتع بعض المشفرات / الموزعين بقدرة على العديد من العمليات الأخرى ، مثل إدخال الإعلانات الديناميكية ، والتشفير للبث الآمن ، ووظائف التحليلات لمراقبة / عرض أداء التدفقات.

س2: ما هو الفرق بين مشفر الأجهزة ومشفر البرامج؟

ج2: يستخدم مشفر الأجهزة أجهزة معالجة مخصصة للترميز في الوقت الفعلي ، بينما تعمل مشفرات البرامج على أجهزة الكمبيوتر أو الخوادم ذات الغرض العام ، مما يوفر المرونة ولكن ربما يكون أداءها أقل في الوقت الفعلي من حلول الأجهزة.

س3: هل يمكن لمشفر MPEG تنفيذ دمج شبكة تسليم المحتوى (CDN)؟

ج3: نعم ، يمكن لمعظم المشفرات التكامل مع شبكات CDN ، مما يسمح لها ببث المحتوى المشفر إلى نقاط نهاية متعددة لتوزيع فعال.