研華科技：2025SDVoE技術白皮書（23頁）.pdf

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1、SDVoE技術白皮書從無損傳輸到智能決策開放生態 低延遲 全場景智能研華科技w w w.a d v a n t e c h.c o m.c n前言在數字化轉型浪潮中，隨著需求的不斷提高、技術的持續進步以及應用環境的日益多元化，音視頻（AV）系統正從傳統硬件矩陣向全IP化架構快速演進。SDVoE（Software De?ned Video over Ethernet）技術基于標準化以太網，通過軟件定義能力實現零延遲、無壓縮的高清視頻傳輸，徹底解決了傳統AV系統在靈活性、擴展性及成本上的痛點。本白皮書淺析SDVoE的技術原理、核心組件、應用場景及研華產品方案，為行業用戶提供下一代影像傳輸、視聽系統

2、等技術指南。2高清視頻傳輸需求爆發隨著顯示技術的飛速進步，4K 乃至?K 分辨率的視頻在各個領域廣泛普及。在商業領域，數字標牌借助超高清視頻，能夠生動展示商品的細節，吸引消費者的目光；在醫療影像領域，高分辨率的影像對于醫生準確診斷病情至關重要。然而，傳統的視頻傳輸技術在面對高分辨率、大帶寬的視頻數據時也面臨諸多技術挑戰：SDVoE技術背景與行業需求1.帶寬與畫質矛盾：?K?Hz 原 始 帶 寬 高 達?Gbps，HDMI/CVBS傳輸受限于距離與信號衰減，無法滿足遠距無損需求。32.實時性瓶頸：醫療手術示教、電競直播等場 景 要 求 端 到 端 延 遲?ms，而現有遠距傳輸壓縮技術（如H.?）

3、編碼延遲通常超過50ms。3.系統復雜度高傳統矩陣切換器需定制化布線，擴展性差，維護成本高。以模擬信號傳輸為例，其傳輸距離受限，并且在信號轉換過程中容易出現畫質損失。即使是部分支持高清傳輸的技術，在延遲控制方面也難以達到接近零延遲的嚴苛要求。在遠程手術場景中，哪怕極短的延遲都可能影響手術操作的精準度，危及患者生命安全。因此，市場迫切需要一種全新的技術，能夠高效、穩定地傳輸高清視頻，SDVoE 技術應運而生。4驅動SDVoE發展的三大核心要素1.網絡技術升級以太網技術憑借其開放性、擴展性以及成本優勢，在網絡領域占據了重要地位。萬兆以太網技術的成熟，使得網絡帶寬得到極大提升，接近?Gbps 的帶寬

4、為大量視聽媒體數據的傳輸提供了堅實的物理基礎。2.SDN理念落地5軟件定義網絡（SDN）的興起，將網絡的控制平面與數據平面分離，實現了網絡資源的集中管理和自動化配置，SDVoE 借鑒了 SDN 數據與控制分離的理念，將視頻傳輸的控制與數據傳輸過程解耦。通過構建上層軟件來智能化、自動化地編排和管理視頻傳輸業務，底層的網絡設備則抽象為資源池中的資源。這種架構使得視頻傳輸能夠根據實際需求靈活調整，更好地適應復雜多變的網絡環境。3.行業場景多元化需求：醫療：遠程手術需亞毫秒級延遲與無損畫質。教育：多教室視頻分發需靈活信號路由與多畫面拼接。企業：大型會議依賴跨品牌設備兼容性與快速擴展能力。6SDVoE聯

5、盟的成立SDVoE 聯盟成立于 2016 年。當時，專業視聽領域對高清視頻傳輸需求的日益增長，以及以太網技術的不斷發展，市場急需一種能夠將以太網用于傳輸視聽信號的標準化解決方案。于是，Semtech、Aquantia、Christie Digital、NETGEAR、Sony 和 ZeeVee 這六家公司聯合起來，成立了 SDVoE 聯盟，制定 SDVoE 標準并致力于推動 SDVoE 生態的完善。目前，SDVoE 聯盟聯合超過 210 家全球會員單位（含 40 余家中國會員），構建從芯片設計到終端應用的全產業鏈生態，覆蓋硬件制造商、軟件開發商及系統集成商。聯盟通過組織成員間的技術交流、標準制

6、定和市場推廣活動，推動 SDVoE 技術的發展和應用普及。SDVoE 概述7SDVoE技術定義SDVoE核心優勢零延遲與無損傳輸?K?Hz無壓縮傳輸，端到端延遲0.1ms標準化架構兼 容 商 用 以 太 網 交 換機，降低部署成本靈活擴展動態資源分配，系統規模靈活擴展開放兼容統一API與SDK，支持跨品牌設備互操作。8SDVoE（Software De?ned Video over Ethernet）是一種基于標準化以太網架構的視聽（AV）傳輸技術，旨在替代傳統點對點矩陣切換器，推動 AV 行業向全 IP 化解決方案轉型。核心目標是通過軟件定義的方式，實現零延遲、無壓縮的高質量音視頻傳輸，同時

7、降低系統復雜度與成本，提升靈活性和可擴展性。傳統 AV 系統在分發高清視頻時面臨布線復雜、設備兼容性差、維護成本高等問題。SDVoE 技術通過利用現有的以太網基礎設施（如標準交換機和光纖），結合專用芯片組與軟件平臺，將視頻信號處理與傳輸解耦，實現了更高效的資源利用和更靈活的系統設計。SDVoE 的關鍵技術組件9SDVoE的關鍵技術組件通過硬件性能優化（芯片組、網絡帶寬）、軟件靈活性（SDK、控制平臺）及標準化生態（聯盟規范）三者結合，實現專業AV系統向IP化、智能化的全面升級。其核心價值以軟件定義替代硬件堆疊，降低總擁有成本（TCO），同時為未來擴展（如8K、AI集成）預留技術空間。SDVoE

8、 通過軟件定義架構實現三種核心工作模式，覆蓋從基礎分發到復雜交互的全場景需求SDVoE 工作模式及典型應用場景一對多模式架構圖1.一對多模式：高效分發與同步在基于以太網的軟件定義視頻傳輸架構中，一個視頻源透過一個 SDVoE 發送端向多個接收端發送視頻信號的傳輸模式。發送端根據客戶自定義傳輸需求，可將原始視頻進行多個畫面切割，透過多個 SDVoE 接收端進行接收典型應用場景：演唱會、電子游戲賽事、企業會議、教育、戶外 廣告等應用場景。每個接收端接收一個指定區域視頻，最終由拼接大屏進行顯示；也可將原始視頻進行復制分發到多個 SDVoE 接收端進行接收，實現多端同步播放信號源。102.多對一模式：

9、多源匯聚與融合在基于以太網的軟件定義視頻傳輸架構中，多個視頻源向一個接收端發送視頻信號并融合的傳輸模式，也可以理解為多源匯聚模式。信號源從多端不同場景發送，例如視頻播放信號，多種監控信號、信息顯示信號等，透過?G 萬兆網絡匯聚在一個接收端，接收端根據信號源數量的不同，降低信號源的分辨率，以多畫面的方式拼接成一個完整?Kp?畫面顯示在大屏幕上。SDVoE 技術能夠確保多個視頻源的信號在傳輸到單個接收端時保持同步，不會出現畫面卡頓、音視頻不同步等問題，并且可以根據需求對多個視頻源的內容進行調整。典型應用場景：監控指揮中心、大型活動導播、醫療會診等場景。多對一模式架構圖11融合模式通過以太網網絡，允

10、許多個輸入源（如攝像頭、電腦、媒體播放器）同時與多個顯示設備（如屏幕、投影儀）建立動態連接，并支持任意輸入與輸出之間的自由組合和實時切換。其核心目標是通過軟件定義的方式替代傳統硬件矩陣切換器，實現靈活、可擴展且低延遲的音頻信號融合模式架構圖典型應用場景：手術室主治醫師會診、KVM、大型中控室、數字標牌等場景。管理，同時具有透過軟件平臺實時調度前端多個視頻源流媒體網絡路徑，軟件定義流媒體指向但無需物理矩陣的優勢，擴展時只需增加發送端和接收端節點，無需重新布線。不同接收端實時顯示發送端視頻源，支持多畫面、畫中畫等方式。3.融合模式：動態路由與交互12IP 化：驅動行業轉型的必然選擇隨著傳輸與鏈接技

11、術的發展，IP 網絡能夠實現更高效靈活的傳輸，SDVoE作為無損視頻IP化的標桿技術，其優勢體現在：為何選擇 SDVoE？1）開放性與標準化：基于IP協議與通用以太網架構，兼容現有網絡基礎設施（如?GbE交換機），打破傳統矩陣系統的封閉性，能輕松實現不同設備、不同網絡之間的連接與互通。2）技術融合潛力：原生支持與AI、VR/AR、邊緣計算等新興技術集成。例如，通過AI算法實時分析SDVoE視頻流，可擴展智能安防、輔助醫療等場景應用。3）成本與效率優勢：相比傳統方案，SDVoE減少專用硬件依賴，部署周期及運維成本降低。13SDVoE 畫質高延遲低：定義行業性能標桿SDVoE通過以下技術特性，樹立

12、超高清低延遲傳輸的行業標準：1）無損畫質保障：支持4K?Hz 4:4:4色度采樣，色彩深度達10bit，色域覆蓋BT.?標準。SDVoE采用無壓縮或輕度壓縮技術，能最大程度減少信號在傳輸過程中的損失，避免出現圖像模糊、塊效應等問題。2）亞毫秒級超低延遲：Genlock模式下端到端延遲穩定低于?.?ms，滿足遠程手術、電競直播等場景的嚴苛實時性需求。通過硬件時間戳同步與TSN協議，確保多路信號幀級精準對齊，消除畫面撕裂風險。14原生視頻處理：釋放場景化應用潛能2）開放式擴展接口：通過標準化API與SDK，支持第三方系統接入，支持二次處理，實現視頻流實時推理、結構化分析、視頻打點、疊加圖文、壓縮存

13、儲等功能，目前市面上已有多家廠商集成了整套解決方案。兼容音視頻實時雙向傳輸交互，USB 輔助數據傳輸，滿足遠程控制、設備聯調等雙向溝通需求。1）原生功能集成：支持視頻墻拼接（最大32屏）、無縫多畫面、高質量縮放等功能，無需外置處理器即可實現多畫面融合顯示，無需用戶二次開發，節省產品化時間。15彈性擴展：適配未來升級需求SDVoE通過架構設計突破系統擴展瓶頸：1）分辨率無縫升級：從1080P至8K分辨率，僅需升級信號源設備，無需改造網絡拓撲。2）規模靈活擴容：基于軟件定義架構，支持動態添加節點（編碼器/解碼器）。3）跨品牌生態兼容：兼容市面上所有標準產品，能夠實現跨品牌擴展，為用戶提供更廣泛的設

14、備選擇空間，降低系統擴展成本。16 SDVoE 技術為手術室影像傳輸處理、醫療教學和遠程醫療帶來革命性變革。手術室影像傳輸時，SDVoE采集卡 VEGA-?通過開放式擴展接口，可輕松部署AI模型，改善影像判讀及異常自動識別與標注。在確保影像穩定傳輸并維持高質量畫面時，輔助外科醫生根據AI分析資料作出及時、精準的決策；在手術示教場景中，借助 SDVoE 的零延遲、無壓縮傳輸特性，手術現場的高清畫面能夠實時、精準地傳輸到示教室，讓醫學生和醫護人員可以清晰觀察手術細節，提升教學效果；在內窺鏡手術中，通過 SDVoE 雙引擎一體機研華VEGA-?的采集和發送功能，可同時展示主刀視野、內窺鏡畫面及生命體

15、征數據，實現多維度教學；在遠程手術協作中，SDVoE 支持高質量音視頻實時雙向傳輸交互，專家們可以如同身處現場一般，對患者的病情進行深入討論和診斷，提高會診效率和準確性；在跨國聯合手術中，SDVoE 融合模式可將本地手術室畫面與遠程專家的指導畫面進行畫中畫顯示，同時通過 USB/串口控制實現手術器械的遠程校準，為患者提供更優質的醫療服務。典型應用場景1.醫療在醫療行業17在教育信息化進程中，SDVoE 技術為智慧課堂的建設提供了有力支持。教師可以將授課畫面、課件內容等多種視頻信號，通過 SDVoE 輕松傳輸到不同教室的顯示設備上，實現資源共享。同時，SDVoE 還能與錄播系統、互動教學軟件集成

16、，支持多畫面顯示和實時交互，滿足多樣化的教學需求，提升教學質量。在企業會議和大型活動場景中，SDVoE 技術發揮著重要作用。對于企業大型會議，可通過一對多模式將演講者的視頻和資料同步傳輸到各個會議室的顯示設備上，確保信息傳達的一致性。在演唱會、電子游戲賽事等大型活動中，SDVoE 的融合模式能夠實現多個視頻源與多個顯示設備的靈活連接和切換，滿足現場觀眾和線上觀眾的觀看需求，提升活動的觀賞性和參與度。在監控指揮中心，SDVoE 技術的多對一模式和融合模式能夠實現對多個監控攝像頭視頻信號的高效匯聚和靈活調度。工作人員可以實時查看多個監控畫面，及時發現并處理異常情況，保障公共安全和生產運營的穩定。2

17、.教育3.企業會議及活動4.監控與指揮17研華醫療影像AI解決方案：內窺鏡手術實時傳輸與智能分析研華基于SDVoE技術，深度整合NVIDIA IGX邊緣計算平臺與VEGA系列產品，打造端到端低延遲、高可靠性的手術影像傳輸與AI分析系統，核心組件包括：研華的產品解決方案功能特點：具備 SDVoE 功能，同時可提供高達?Kp?的高質量實時 HEVC 編碼，具備主輔流功能，方便多種應用場景中的 視 頻 編 解 碼 與 流 處 理。物理特性：其前面板具有耐化學腐蝕特性，并配有控制按鈕，便于在不同的使用環境和條件下進行設備的清潔與消毒等維護工作。接口支持：支持多種視頻輸入接口，包括 HDMI、Displ

18、ayPort、?G-SDI 等，滿足不同的視頻信號接入需求。VEGA-1200用例VEGA-1200雙引擎一體機 18VEGA-1101 HDMI收發擴展器VEGA-1101用例多畫面顯示器多畫面監視器遠距離傳輸能力：若使用多模光纖線纜進行傳輸，采用 OM?光纖時傳輸距離最遠可達 400 米，極大提升了視頻信號的傳輸距離，滿足遠距離傳輸場景的使用需求。技術規格：支持高動態范圍（HDR），最高支持?K?4:4:4 分辨率，畫面色彩更豐富、細 節 更 清 晰。對 于?K?K?4:4:4 分辨率，視頻能夠確保傳輸過程端到端延遲?.?ms。雙工與供電支持：當傳輸?K?4:4:4 分辨率時，支持全雙工的

19、發送端和接收端，同時設備支持POE供電，簡化部署并降低安裝成本。傳輸靈活性：可以使用六類 A（cat.?A）網 線 進 行 超 高 清?K?K?4:4:4 分辨率的傳輸，傳輸距離最長可達 100 米。設有撥碼開關，可選擇銅線或小型可插拔式（SFP）光纖傳輸，靈活適應不同環境的布線需求。19VEGA-?L SDVoE HDMI視頻延長器VEGA-1000L用例多畫面顯示器性能參數：支持1路4Kp?4:4:4 HDR無損超低延遲傳輸，保持良好的視頻質量和傳輸性能，能夠確保視頻信號的無損傳輸，最大程度地保留原始視頻的色彩和細節。兼容性與傳輸能力：支持HDMI 2.0 和 HDCP 2.2協議，保證了

20、與其他HDMI設備的兼容性，最高傳輸距離長達400米，滿足大型會議室、商場展廳等遠距離視頻傳輸的場景需求。多畫面顯示器通過交換式IP網絡VEGA-1000L用例20VEGA-?/SDM SDVoE 視頻采集卡MIC-?M-IO醫療級邊緣AI平臺高算力：搭載 NVIDIA IGX Orin平臺，提供最高1705 TOPS算力，支持術中實時標注。功能擴展：除了基本的SDVoE功能，還支持SDVoE視頻信號采集，能夠將采集到的視頻信號進行預處理、AI實時分析、打點應用。軟件開發支持：提供 Linux和Windows SDK，并且包含簡單易用的API和示例代碼，便于用戶進行二次開發和集成，進一步擴展了產品的應用范圍。硬 件 兼 容 性：采 用 FHHL PCI Express Gen?x?接口，兼容標準PCIe插槽，適合在各種服務器和工作站環境中進行安裝和使用。輸入與環出支持：支持 HDMI 2.0視頻采集及環出，方便用戶進行視頻信號的輸入和輸出操作，為視頻監控、直播等應用場景提供強大的支持。預 置 AI 模 型：通 過 NVIDIA Holohub 平臺，提供可擴展且支持自定義的 AI 模型解決方案。21訪問研華官網或掃碼關注研華工業物聯網官方微信獲取更多精彩內容！E-mail: