Rapport GRATUIT de Commercial Integrator & MuxLab : Pourquoi l’antivirus sur IP l’emporte sur les commutateurs matriciels AV traditionnels
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POURQUOI AV SUR IP L'emporte SUR LES COMMUTATEURS MATRICIELS AV TRADITIONNELS
Aujourd'hui, la connectivité est primordiale, et cela se manifeste plus que jamais avec l'avènement de l'audiovisuel sur IP. Désormais, les contenus audiovisuels sont diffusés partout, et souvent même en permanence .
L'AV sur IP désigne la diffusion de contenu audiovisuel via un réseau Ethernet standard, incluant la vidéo 4K/60, l'audio, les périphériques et les signaux de contrôle. Cette technologie offre une grande flexibilité d'installation et permet d'obtenir une qualité Ultra HD quasi instantanée. De plus, son intégration et son utilisation sont relativement simples une fois les bases acquises.
Grâce à sa grande polyvalence, l'AV sur IP s'est rapidement imposée comme la norme pour les installations dans les secteurs commercial et résidentiel. Son adaptabilité permet aux intégrateurs d'étendre les systèmes port par port, la taille du système étant uniquement limitée par la largeur de bande du réseau. Les infrastructures virtuelles peuvent être créées et réorganisées, la transmission du signal étant configurée en mode point à point, point à multipoint et multipoint à multipoint.
L'absence quasi totale de limites de distance permet de connecter et d'accéder facilement et à moindre coût aux contenus audiovisuels, que ce soit à domicile ou à l'international. La résolution vidéo sans perte et la latence ultra-faible optimisent les performances. Les intégrateurs peuvent exploiter les infrastructures réseau existantes, acquérir des ports supplémentaires sur demande et éliminer le câblage d'extension superflu. Il en résulte un environnement d'installation à la fois économique et extrêmement précis.
qui peut être facilement configuré et contrôlé à partir d'un téléphone intelligent ou d'une tablette.
Aujourd'hui, l'avènement de l'AV sur IP est indéniable. Cette année, les installations AV sur IP ont connu une hausse de 138 % par rapport à l'année précédente, selon Futuresource Consulting. Entre-temps, les installations de matrices de commutation AV ont reculé de 3,4 %. Futuresource prévoit une croissance annuelle composée de près de 65 % jusqu'en 2021, date à laquelle la plupart des installations reposeront, par défaut, sur une infrastructure AV sur IP. L'AV sur IP devrait incontestablement dominer les installations comportant un grand nombre de sources et d'écrans AV. À moins d'être déjà câblées, les installations de matrices de commutation et de répartiteurs devraient continuer de ralentir.
Tout cela était prévisible, d'autant plus que les technologies de compression réseau ont progressé en même temps que l'augmentation des résolutions vidéo. Il n'est plus nécessaire d'investir dans un coûteux câble à fibre optique pour transmettre de la vidéo 4K sans perte visuelle. Les réseaux actuels sont capables de gérer des débits plus importants avec une latence quasi nulle.
Nous allons ici examiner les avantages et les inconvénients des deux principales méthodes d'extension et de commutation AV : une architecture de commutation basée sur IP par rapport à la commutation matricielle traditionnelle, une architecture de commutation basée sur les circuits.
Architecture de base
Les avantages de la commutation IP sont nombreux, le principal étant la possibilité de construire un système virtuel sur une architecture réseau existante. Cela élimine le besoin de créer des infrastructures de câblage courte et longue portée, souvent complexes à installer dans les murs et les plafonds et pouvant s'avérer très coûteuses selon l'application. Les commutateurs Ethernet empilés peuvent être facilement étendus grâce à un port d'empilage à haut débit. L'empilement des commutateurs est possible en tout temps et à plusieurs reprises, ce qui permet d'étendre facilement l'ensemble de l'infrastructure par l'ajout d'un commutateur Ethernet standard et économique.
Lorsqu'on utilise une architecture matricielle traditionnelle, on est tributaire des capacités inhérentes au commutateur lui-même, déterminées à l'achat, et son extension est limitée à sa taille fixe maximale ou au nombre maximal de cartes sur un modèle modulaire à châssis. Par conséquent, la commutation matricielle constitue une solution de taille fixe, fondamentalement limitée dans sa capacité d'extension.
Architecture : Commutation basée sur IP par commutateurs Ethernet
Taille maximale du système
Avec une matrice virtuelle de sources et d'écrans connectés à un réseau Ethernet, la possibilité d'augmenter leur nombre est presque illimitée. Si votre réseau supporte une bande passante maximale, votre matrice peut comprendre des centaines de sources et d'écrans. Le nombre de ports est considérablement amélioré : par exemple, un signal 1080p standard transporté sur un réseau Ethernet 1 Gb peut prendre en charge environ 250 émetteurs et beaucoup plus de récepteurs. Cela s'explique par le fait que seuls les émetteurs génèrent beaucoup de trafic et nécessitent donc une bande passante suffisante. Si vous utilisez un commutateur Ethernet 1 Gb empilé avec un port d'empilage fibre 10 Gb, chaque port prenant en charge deux directions, votre système peut gérer 250 émetteurs en 1080p, avec une consommation de bande passante unitaire typique de 80 Mb/s (10 000 Mb/s / 80 Mb/s x 2 directions). En résolution 4K, ce nombre tombe à 40 émetteurs, et là encore, avec un nombre de récepteurs bien plus important…
Avec une bande passante unitaire typique requise de 500 Mbit/s (10 000 Mbit/s / 500 Mbit/s x 2 directions), étendre 250 sources à un nombre beaucoup plus grand d'écrans nécessiterait un commutateur matriciel de grande taille ou plusieurs commutateurs empilés, ainsi que le câblage nécessaire pour les relier. La plupart des commutateurs matriciels traditionnels utilisés dans le domaine audiovisuel sont beaucoup plus compacts, avec des configurations 4×4, 8×8, 16×16, 32×32 et 64×64.
Extension du système
Il n'a jamais été aussi facile d'étendre une matrice de sources et d'écrans sur un système AV sur IP. Les commutateurs Ethernet économiques s'empilent facilement au besoin pour étendre le réseau. Chaque commutateur peut être ajouté ou retiré en tout temps sans affecter l'intégrité du système. À l'inverse, bien que le retrait de ports d'un commutateur matriciel soit simple, mais coûteux lorsqu'il n'est pas entièrement occupé, l'ajout de ports à une matrice déjà saturée nécessite l'achat d'un autre commutateur ou d'une autre carte. Si les matrices modulaires peuvent être pratiques, leur coût peut être prohibitif. De plus, les modèles de matrices autonomes ne permettent pas d'ajouter des ports au sein du même système.
Distance prolongée
Les systèmes audiovisuels comportant de nombreuses sources et écrans nécessitent souvent des configurations spécifiques, chaque source et écran pouvant se trouver dans des pièces, des bâtiments, etc. différents. Les systèmes AV sur IP permettent de connecter les sources et les écrans jusqu'à 100 m du commutateur Ethernet. Plusieurs commutateurs Ethernet peuvent être empilés à l'aide de différents types de câbles, selon la distance souhaitée. Ainsi, des commutateurs Ethernet empilés peuvent être répartis dans un rayon de 100 m autour de chaque source ou écran. La distance entre les commutateurs Ethernet peut atteindre 100 m avec un câble CATX, 300 m avec de la fibre multimode, voire 80 km avec de la fibre monomode. Cela offre une grande flexibilité d'implantation des commutateurs Ethernet, qui peuvent être situés dans différents édifices, voire dans différentes villes. Encore mieux, les sources audiovisuelles utilisant les codecs H.264/H.265 en résolution 4K peuvent communiquer par Internet, permettant ainsi des transmissions à l'échelle mondiale. Avec un commutateur matriciel AV traditionnel, vous pouvez également étendre les sources et les écrans, généralement jusqu'à 40 m, 70 m ou 100 m via un câblage CATX lorsqu'on utilise des commutateurs matriciels compatibles HDBaseT. Les distances sont beaucoup plus limitées avec cette technologie.
Flexibilité du changement
En matière de commutation flexible, les architectures AV sur IP excellent. Chaque émetteur peut envoyer du contenu à n'importe quel récepteur grâce à son adresse IP unique, dans un scénario de type « n'importe où » ou « n'importe où ». La commutation non bloquante est pleinement opérationnelle avec un commutateur Ethernet unique ou plusieurs commutateurs Ethernet empilés. Les commutateurs matriciels traditionnels prennent également en charge la commutation non bloquante lorsqu'ils sont utilisés avec un seul commutateur. Cependant, la plupart des commutateurs matriciels ne prennent pas en charge la commutation non bloquante entre plusieurs commutateurs. Par exemple, un émetteur connecté à un commutateur matriciel traditionnel ne peut pas se connecter à un récepteur compatible connecté à un autre commutateur matriciel, car il n'existe pas de plateforme de commutation commune aux deux commutateurs matriciels.
Résolution/bande passante vidéo par rapport aux exigences de compression
Il est à noter que l'AV sur IP nécessite une compression vidéo lors de la connexion via un commutateur Ethernet 1 Gigabit. Pour la plupart des applications, ce n'est pas un problème, car les technologies de compression actuelles sont très efficaces et prennent généralement en charge des transmissions sans perte visuelle. Cependant, une partie de la compression est éliminée lors de l'utilisation d'un commutateur Ethernet 10 Gigabit. Les systèmes AV sur IP prennent en charge la vidéo non compressée sur un réseau 10 Gigabit jusqu'à 4K/30 (4:4:4) ainsi que 4K/60 (4:2:0), ce qui est tout à fait approprié pour de nombreuses applications de diffusion commerciales actuelles. Les technologies HDBaseT prennent également en charge la vidéo non compressée jusqu'à 4K/30 (4:4:4) ou 4K/60 (4:2:0).
La norme de référence 4K/60 (4:4:4) utilisant soit AV sur IP sur un réseau 10Gig, soit la technologie HDBaseT, nécessite une légère compression vidéo.
Les algorithmes de compression courants incluent le Motion JPEG, une séquence vidéo composée d'images JPEG. Le JPEG2000 compresse 30 % de plus que le M-JPEG. Le H.264 compresse 80 % de plus que le M-JPEG, et le H.265 50 % de plus que le H.264. Ainsi, les progrès réalisés en matière de compression devraient permettre de lever les inquiétudes concernant la compression et ses effets sur l'acuité visuelle et les performances. Aujourd'hui, ces technologies de compression sont généralement considérées comme visuellement imperceptibles lors du visionnement de vidéos.
Résolution vidéo versus bande passante
Face à l'essor rapide et souvent fulgurant des innovations technologiques dans le domaine de l'Internet des objets, l'AV sur IP est en passe de devenir la norme pour la plupart des déploiements, petits et grands, dans le secteur de l'audiovisuel. Sa flexibilité et son évolutivité sont particulièrement appréciables pour la création de murs et de mosaïques d'images. La taille du système n'est limitée que par la largeur de bande du réseau. Les configurations de répartiteurs et de matrices virtuelles peuvent être facilement reconfigurées sans aucune modification matérielle. Le contenu peut être diffusé instantanément, localement, régionalement et même mondialement. Ces infrastructures évolutives sont pratiques et économiques, car elles éliminent les installations encombrantes câblées grâce à une infrastructure LAN Ethernet (souvent préexistante). La possibilité de gérer l'ensemble du système de manière centralisée, de n'importe où, à l'aide d'un téléphone intelligent ou d'une tablette, constitue la cerise sur le sundae d'une solution déjà très performante et adaptable.
JOE TEIXEIRA
Directeur de la gestion des produits
MuxLab
Actif dans le secteur de la connectivité depuis 1982, Joe a occupé plusieurs postes importants dans les communications de données et l'industrie de la connectivité audiovisuelle. Évoluant du poste d'ingénieur concepteur à des fonctions de direction en recherche et développement, alliances stratégiques et gestion de produits, il a occupé des postes clés tout au long de sa carrière. Il s'est récemment joint à MuxLab en tant que directeur de la gestion des produits.