Основы SMPTE ST 2110 за 60 минут — знания о вещании
Опубликовано Расселом Траффорд-Джонсом
SMPTE ST 2110 — это растущий набор стандартов, описывающих передачу несжатых медиафайлов по сетям. Теперь 8 документов — это гораздо больше, чем просто «видео по IP». В этом докладе рассматриваются новые способы передачи видео, синхронизация PTP, создание «SDP», а также подробно рассматриваются все документы.
Опираясь на это выступление Эда Калверли, в котором объясняется, как мы можем использовать сети для передачи несжатого видео, Уэс Симпсон проходит через все части пакета ST 2110, объясняя, как они работают и взаимодействуют, в рамках демонстрации IP на NAB 2019.
Уэс начинает с выделения новых частей 2110, а именно обзорного документа, который дает общий обзор всех стандартных документов, добавление сжатой видеопередачи с битрейтом и рекомендуемого практического документа для разделения одного видео и его отправки по нескольким каналам.
SMPTE ST 2110 принципиально отличается, как показано далее, тем, что он разделяет все отдельные части сигнала (т. е. видео, аудио и метаданные), чтобы их можно было передавать и обрабатывать по отдельности. Это большое преимущество с точки зрения чтения метаданных без необходимости поглощать большие объемы видео, а это означает, что требования к сети и обработке намного меньше, чем они были бы в противном случае. Однако, когда сущности разделены, собрать их вместе без каких-либо проблем с синхронизацией сложно.
ST 2110-10 касается синхронизации и определения того, какие пакеты одной сущности связаны с пакетами другой сущности в любой конкретный момент времени. Это делается с помощью PTP, который подробно описан в IEEE 1588, а также в SMPTE ST 2059-2. Чтобы это работало, необходимы два стандарта, потому что IEEE определил, как получать и передавать синхронизацию по сети, а затем SMPTE подробно описал, как сопоставить время PTP с фазами мультимедиа.
Следующий раздел переходит к части видео 2110, касающейся инкапсуляции видео в сетевой группировке пикселей и заголовков, необходимых для пакетов. Затем Уэс проводит некоторое время, помогая нам рассчитать битрейт потока. В то время как для большинства людей было бы достаточно использовать справочную таблицу стандартных форматов, понимание того, как рассчитать пропускную способность, помогает получить очень хорошее представление о том, как 2110 передается по сети, поскольку вы должны принимать во внимание не только само видео ( 4:2:2 10 бит), но также и группы пикселей, заголовки UDP, RTP и IP.
Синхронизация пакетов по сети не является чем-то новым, так как это также важно для приложений со сжатием, но не менее важно обеспечить правильную скорость передачи пакетов по сети. Это означает, что если вам нужно отправить 10 пакетов, вы отправляете их по одному с равным интервалом времени между ними, а не все сразу рядом друг с другом.
Возвращаясь к своему предыдущему предупреждению о синхронизации и AES67, Уэс подробно описывает стандарт 2110-30, в котором описывается использование звука для этих несжатых рабочих процессов. Он объясняет, как частота дискретизации и время передачи пакетов связаны со способностью передавать несколько аудио с некоторыми конфигурациями, допускающими 64 аудио в одном потоке, а не обычные 8. 2110. Это признание того, что метаданные так же важны, как и носители, описанные в 2110. Они отправляются отдельно, как описано в 2110-40. Уэс объясняет, как титры/субтитры, рекламные триггеры, временной код и многое другое могут быть инкапсулированы в потоке в виде вспомогательных пакетов «ANC».
2110-22 — это захватывающее новое дополнение, поскольку оно позволяет использовать сжатое видео, такое как VC-2 и JPEG-XS, которые представляют собой кодеки со сверхнизкой задержкой, позволяющие уменьшить видеопоток наполовину, на четверть или более. Как описано в этом докладе, возможность создавать рабочие процессы в единой IP-инфраструктуре, плавно переходящие в сжатое видео и из него, позволяет осуществлять удаленное производство в разных странах, позволяя централизовать оборудование с людьми и панелями управления в других местах.
Отмеченный Уэсом как «ожидаемый», но с тех пор опубликованный, это RP 2110-23, который добавляет функцию, которая была потеряна при переходе с 2022-6 на 2110 — возможность отправлять UHD-поток как 4x HD-потоки. . Это может быть полезно, чтобы разрешить использование UHD в качестве производственного формата, но для мультивьюеров нужно работать только в режиме HD для мониторинга. Уэс объясняет различные доступные режимы. Разговор заканчивается просмотром временных меток RTP и SDP.
Смотреть сейчас!
Слайды этого доклада доступны здесь
Спикеры
|
Уэс Симпсон Президент, Консультации по телекоммуникационным продуктам |
SMPTE ST 2110 Часто задаваемые вопросы | Общество инженеров кино и телевидения
Что такое набор стандартов SMPTE ST 2110?
Набор стандартов SMPTE ST 2110 Professional Media Over Managed IP Networks является основным фактором, способствующим переходу к одному общему механизму на основе интернет-протокола (IP) для профессиональных медиаиндустрии.* Основой стандартов SMPTE ST 2110 является видео Техническая рекомендация Форума служб (VSF) по транспортировке несжатого элементарного потокового мультимедиа по IP (TR-03), которую VFS согласилась сделать доступной для SMPTE в качестве вклада в новый набор стандартов.
Набор стандартов SMPTE ST 2110 определяет передачу, синхронизацию и описание отдельных элементарных потоков сущности по IP для производства, воспроизведения и других профессиональных мультимедийных приложений в реальном времени.
Каков статус ST 2110?
Набор стандартов SMPTE ST 2110 состоит из нескольких частей. Ниже приведен текущий статус документов, включенных в комплект.Следующие документы теперь доступны в цифровой библиотеке SMPTE по адресу library.smpte.org:
- SMPTE ST 2110-10/-20/-30 – решение системных проблем и несжатых видео- и аудиопотоков
- SMPTE ST 2110-21 — определение формирования трафика и времени доставки несжатого видео
- SMPTE ST 2110-31 – определяет передачу сигналов AES3 на основе RTP в режиме реального времени по IP-сетям, привязанную к эталонным часам сети .
- SMPTE ST 2110-40 — сопоставляет пакеты вспомогательных данных (как определено в SMPTE ST 291-1) с пакетами транспортного протокола реального времени (RTP), которые передаются через протокол пользовательских данных/протокол Интернета (UDP/IP), и разрешает эти пакеты.
Дополнительные ресурсы:
-
Практический пример: внедрение SMPTE ST 2110 для новой местной IP-телестанции
-
От SDI к IP: эволюция дистрибуции
-
Наблюдения с передовой реализации ST 2110 IP Media
Что будет означать для отрасли принятие набора стандартов SMPTE ST 2110?
Эффект не ограничивается простой заменой последовательного цифрового интерфейса (SDI) на IP и включает в себя концепцию наличия гибкости для создания совершенно нового набора приложений, основанных на протоколах и инфраструктуре информационных технологий (ИТ) и использующих их.
Преимущества перехода на IP сравнимы с преимуществами, достигнутыми при переходе отрасли от физических лент к виртуальным файлам для хранения контента. Файлы не рассматривались так, как если бы они были просто виртуальными лентами; скорее, все преимущества программного обеспечения и виртуализированного доступа стали реализовываться благодаря новым рабочим процессам и предложенным функциональным возможностям.
Еще одним преимуществом является то, что внутриобъектовый трафик теперь может быть полностью IP. Таким образом, вместо двух отдельных наборов коммутаторов — SDI-коммутаторов для профессиональных медиа и IP/Ethernet-коммутаторов для общих данных — объекты могут опираться на одну общую инфраструктуру центра обработки данных. Большинство операторов продолжат разделять трафик по приоритету; однако более новые коммутаторы обладают интеллектом для определения приоритетов медиапотоков в реальном времени.
Читать SMPTE Newswatch , «SMPTE ST 2110: следующий шаг IP-революции»
Есть ли на рынке сейчас продукты, которые будут поддерживать стандарты SMPTE ST 2110?
Да, продукты существуют. В состав группы разработки SMPTE ST 2110 входят представители многих различных производителей. На выставках IBCShow и NAB Show более 60 поставщиков приняли участие в демонстрации IP и продемонстрировали совместимость стандартов SMPTE ST 2110 и решения, основанные на этом пакете.
В то время как отрасль может развернуть ее и начать производство оборудования, полностью совместимая система потребует решения дополнительных областей, связывающих набор стандартов.
Тем не менее, стандарты SMPTE ST 2110 уже используются в отрасли. В опросе, проведенном Alliance for IP Media Solutions (AIMS), 70 % членов AIMS указали, что они будут предлагать оборудование и решения, поддерживающие стандарты SMPTE ST 2110, в 2017 году.
Уникальность стандартов Suite обрабатывает вспомогательные данные?
Стандарты ST 2110 позволяют раздельно маршрутизировать и отделять вспомогательные данные, а также аудио и видео. Это изменение обещает упростить процесс добавления метаданных, таких как титры, субтитры, телетекст и временные коды, а также такие задачи, как обработка нескольких языков и типов аудио.
Все элементы можно трассировать по отдельности и снова соединять в конечной точке. В стандартах ST 2110 каждый поток компонентов — аудио, видео, метаданные — синхронизируется друг с другом, оставаясь при этом независимыми потоками.