Тенденция

Миграция из SDI в IP

Что заставляет меняться систему транспортировки сигналов, какие группы стандартов и протоколы сейчас актуальны. Рассказываем о способах передачи видео, аудио и вспомогательных данных


Все чаще в телевизионной индустрии идут разговоры о миграции на IP. Идея заключается в том, чтобы заменить существующий транспорт сигналов по SDI интерфейсу на оптические линии и IP транспорт. Оснований для такой миграции существует несколько: это и набирающие популярность видеоформаты высокой четкости, которым уже не хватает пропускной способности медного коаксиального кабеля; и более гибкая реализация доставки профессиональных телевизионных сигналов по IP внутри телевизионных центров; возможность организации распределенного вещания (remote production) и многие другие причины, продиктованные современными тенденциями. 

IP-транспорт

Сейчас существует несколько стандартов, описывающих передачу профессионального видеосигнала по IP. 

Основные из них – это группа стандартов SMPTE 2022, описывающая процесс передачи видеосигналов различных форматов по IP.

SMPTE 2022-2 и SMPTE 2022-4 описывают процесс упаковки (инкапсуляции) компрессированного сигнала формата MPEG-2 с постоянным и переменным битрейтом соответственно.

SMPTE 2022-6 представляет наибольший интерес, так как описывает инкапсуляцию некомпрессированных сигналов (SDI) форматов 3G/HD/SD. SDI сигнал целиком с видео, аудио и дополнительными данными инкапсулируется в протокол HBRMT (High-Bitrate Media Transport Protocol), который потом упаковывается в RTP (Real-time Transport Protocol) пакеты (с RTMP timestamps для синхронизации согласно IEEE 1588 Precision Time протоколу) и передается по сети c помощью UDP протокола. Поскольку данный стандарт разрабатывался для передачи видео формата до 3Gb/s, он не очень приспособлен для работы в высокой четкости. Например, для передачи 4К сигнала необходимо четыре 3G потока. 

Источник https://www.youtube.com/watch?v=ZtQdAvwSe1EИсточник: Youtube

SMPTE 2022-5 добавляет кодирование FEC в стандарте 2022-6 в случае потери пакетов. Используется для предотвращения коротких подрывов сигнала (для SD – max 33мс, HD – max 6мс, 3G – max 3мс). 

SMPTE 2022-7 предлагает решение проблемы с потерей пакетов в сети без использования FEC. Идея заключается в том, чтобы посылать два одинаковых SMPTE 2022 потока от источника к потребителю по двум разным маршрутам. Приемник автоматически незаметно переключается между потоками в случае потерь на одном из маршрутов. 
 

Протокол TR-03 


Он разработан организацией Video Services Forum (VSF). Основная идея – разделить SDI сигнал на элементарные RTP потоки (обычно видео, аудио и дополнительные данные). Затем данные потоки могут быть порознь доставлены по IP сети от источника к потребителю в любой комбинации в зависимости от потребностей. Данное решение позволяет гибко использовать IP инфраструктуру, отдельно работать с видео-, аудио-, дата-потоками. Например, с сервера идет трансляция фильма с несколькими звуковыми дорожками (на разных языках). На транспортном оборудовании можно выбрать видео и нужный аудио потоки и отправить их потребителю, не передавая по сети лишние данные. 
 
Источник https://s-a-m.com/news-events/blogs/vsf-tr-03-an-elemental-step-on-the-path-to-ip/Источник: s-a-m.com

Для передачи некомпрессированного видео в TR-03 используется формат RFC 4175, который поддерживает видео с разрешением до 32767 на 32767, 4:2:0, 4:2:2 и 4:4:4 субдискретизацией, прогрессивную и чересстрочную развертки. Для передачи некомпрессированного аудио по IP используется формат AES67, а для дополнительных данных – IETF. Видео, аудио и дополнительная информация передаются по сети раздельно и для синхронизации таких потоков используется IEEE 1588 Precision Time Protocol и IETF Session Description Protocol 
 

Протокол ASPEN 


Adaptive Sample Picture ENcapsulation (ASPEN) создан компанией Evertz для передачи некомпрессированных сигналов форматов Ultra HD/3G/HD/SD по MPEG-2 TS.

ASPEN предлагает доставку сигнала по IP тремя независимыми MPEG2-TS потоками. Для инкапсуляции видео используется стандарт SMPTE RDD-37, для аудио – SMPTE ST-302 и SMPTE ST-2038 для дополнительных данных. Синхронизирует потоки PCR (Program Clock Reference). 

Источник: aspen-community.com

Здесь действует похожая система разделения сигнала на три независимых потока – аудио, видео, дата, как и в TR-03, что обеспечивает необходимую гибкость передачи сигналов. Одним из основных отличий стало использование в качестве транспорта MPEG-2 TS протокола вместо RTP, как в двух предыдущих стандартах.
 

Кто доминирует на рынке


На основе выше описанных стандартов на рынке сейчас образовались две крупные группы производителей, которые продвигают те или иные решения для миграции из SDI в IP. 

ASPEN Community. Группа производителей Evertz, Ross, Sony, Tektronix, Vizrt и многие другие договорились об использовании в своих продуктах и продвижении на рынке протокола ASPEN. В частности, компании Evertz сейчас предлагает готовое SVDN (Software Defined Video Networking) решение: IP коммутаторы EXE и 3080IPX, а компания Ross добавила в линейку видеомикшеров Acuity интерфейсы 10GbE IP с поддержкой ASPEN, что позволяет их подключать напрямую к IP коммутаторам от Evertz.



AIMS. Альянс производителей, таких как Grass Valley, AVID, EVS, Snell, Nevion, Imagine Communications и многие другие. AIMS (Alliance for IP Media Solutions) выступает за унификацию IP решений и применение открытых стандартов: SMPTE 2022-6 (как наиболее популярный в индустрии), AES67 (стандарт передачи аудио по IP), TR-03 и TR-04 (рекомендация по использованию стандарта SMPTE 2022-6 для видео и AES-67 для аудио). На данный момент, например, компания Grass Valley предлагает широкий набор оборудования (камеры LDX, видеомикшеры K-frame, видеосерверы K2, матрицы Nvision, мультиэкраны Kaleido и др.), который работает по SMPTE 2022-6 стандарту. Есть поддержка компрессии TICO 4:1 для 4К сигнала.



В заключении стоит отметить, что в настоящее время мы видим на рынке производителей телевизионного оборудования битву за умы покупателей и продвижение той или иной концепции развития транспорта сигналов по IP. Пока трудно сказать, за кем последует рынок. И в этом главная проблема. Ведь отсутствие единого признанного стандарта ведет к замедлению миграции конечных пользователей из SDI в IP. 

 

Комментарии

Напишите комментарий первым!

Смотрите также

Популярное
Практика

Как это снято: «Бриллиантовая рука»

Вспоминаем, как снималась эксцентричная, добрая и невероятно смешная комедия Леонида Гайдая, которая стала одним из самых популярных фильмов за всю историю советского кинопроката

9 декабря 8450
Мнение

Что не так с «Аббатством Даунтон»: не тот темпоритм, не то королевское семейство, не тот дубляж

Можно ли смотреть киноверсию телешоу, если вы не являетесь адептом сериала, на основе которого поставлен фильм? Что лучше: сохранить непривычный для кино неспешный ритм оригинала или сократить сюжет, который в идеале шел бы целый сезон? Разбираемся на основе фильма «Аббатство Даунтон». Осторожно, спойлеры!

29 ноября 4956
Мнение

Что не так с фильмом «Аванпост»: не те референсы, не тот хронометраж, не то промо, не те инопланетяне

На примере фильма «Аванпост» рассматриваем тяжелый случай, когда невнятно продуманные цели и неправильно поставленные задачи могут убить даже такой востребованный жанр, как современная постапоклиптическая фантастика

2 декабря 4088
Обзоры

Главные сериалы этой зимы

Впереди нас ждут длинные морозные вечера, прерываемые длинными каникулами, поэтому мы подобрали вам краткую программу из сериалов, которые заставят согреться. На всякий случай, запишите: «Ведьмак» — 20 декабря, «Новый папа» — 14 января, финал «Родины» — 9 февраля

3 декабря 2973
Мы используем cookie-файлы, чтобы собирать статистику, которая помогает нам делать сайт лучше. Хорошо Подробнее