Движение в сторону IP

Движение в сторону IP

Основные тенденции в мире цифрового телевидения, уход от привычного SDI в сторону современного IP, обзор новых систем транспортировки сигналов, стандартов и протоколов.

SDI интерфейс уступает IP по многим аспектам. Количество и востребованность новых транслируемых форматов высокого разрешения отодвигает SDI на пыльную полку архаизмов. Сегодня уже недостаточно пропускной способности обычных коаксиальных кабелей и прежних стандартов. Назрела большая необходимость в более гибкой реализации и доставке современных телевизионных сигналов по IP каналу с возможностью удаленного вещания.

SMPTE
Существует несколько версий стандартов SMPTE, работающих по IP интерфейсу:

  • SMPTE 2022-1
  • SMPTE 2022-2
  • SMPTE 2022-4
  • SMPTE 2022-6
  • SMPTE 2022-5
  • SMPTE 2022-7

Поговорим подробней о наиболее интересных и передовых.
1) SMPTE 2022-6 – осуществляет инкапсуляцию некомпенсированных сигналов(SDI) форматов 3G/HD/SD. SDI сигнал полностью с видео, аудио и дополнительными данными инкапсулируется в протокол HBRMT (High Bitrate Media Transport Protocol). В свою очередь он упаковывается в RTP (Real-time transport Protocol) пакеты и передается по UDP протоколу. Но так как этот стандарт морально устаревший - он не в состоянии справиться с высоким объемом информации. Например, с сигналом в стандарте 4K для такого преобразования будет необходимо 4 таких потока одновременно.

2) SMPTE 2022-5 - не смотря на индекс 5, этот стандарт вышел в 2013 году (после 2022-6), и предусматривает дополнительную коррекцию в случае потери пакетов. Зачастую используется в случае кратковременных затуханий сигнала (SD – max 33ms, HD – max 6ms, 3G – max 3ms)

3) SMPTE 2022-7 – замена предыдущей версии (SMPTE 2022-5) без использования технологии FEC (Forward Error Correction for Transport). Замысел в том, что от источника к абоненту посылается дубль основного пакета и, в случае затухания основного пакета, приемник автоматически переходит на получение резервного.

Протокол TR-03

path_to_ip_small

Принцип работы протокола TR-03 заключается в определении способа обеспечения аудио, видео и сервисных потоков данных в режиме реального времени средствами сетевого IP протокола. Протокол TR-03 разделяет на индивидуальные элементы аудио и видео, а потом повторно компонует их в различных комбинациях по мере необходимости для производственных целей. Тем самым позволяя ограничить передачу лишнего потока информации, «не засоряя» эфир.

Протокол ASPEN

Этот протокол ориентируется на новые тенденции рынка телевещания, используя при этом испытанные стандарты MPEG-2 TS для IP интерфейсов. ASPEN предлагает надежный формат для инкапсулирования несжатого Ultra HD / 3G / HD / SD через MPEG-2 потоки. В сочетании с существующими стандартами SMPTE, такими как SMPTE ST 302, SMPTE ST 2038 и семейства стандартов IP SMPTE 2022, протокол ASPEN обеспечивает более гибкий метод транспортировки видео, аудио и данных через IP-сети. Крайне низкая задержка при независимых потоках видео, аудио и сервисных данных также делает ASPEN идеальным решением для использования в производственных целях.

Что сегодня предлагает рынок?

Aspen Community
ASPEN_Community

Ряд компаний, среди которых Evertz, Ross, Sony, Tektronix и Vizrt, договорились об использовании протокола ASPEN. Evertz на сегодня предлагает готовую линейку решений SVDN (Software Defined Video Networking) - IP коммутаторы EXE и 3080IPX. Компания Ross добавила в модельный ряд видеомикшеров Acuity интерфейсы 10GbE IP с поддержкой ASPEN, что позволяет их подключать напрямую к IP коммутаторам от Evertz.

AIMS
Screenshot_3

Группа медиа-вещательных интеграторов, включая Grass Valley, Imagine Communications, Lawo, Snell Advanced Media и Nevion, в коллаборации друг с другом договорились и создали свой протокол для IP решений.

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.

На данный момент, компания Grass Valley предлагает широкий набор оборудования, которое работает по SMPTE 2022-6 стандарту (камеры LDX, видеомикшеры K-frame, видеосерверы K2, матрицы Nvision, мультиэкраны Kaleido и др.). Кроме того AIMS поддерживает компрессию TICO 4:1 для 4К.

Что в итоге?

Сегодня мы наблюдаем всплеск интереса к IP и, как следствие, высокую конкуренцию среди производителей телевизионного оборудования в продвижении той или иной концепции развития транспорта сигналов через IP технологию.

Подводя итоги, пока сложно выделить форварда среди производителей теле-медиа вещательного оборудования и разработчиков IP-протоколов. Отсутствие единого признанного стандарта и конкуренции среди производителей за идеальное решение, создает только еще более оживлённый интерес. В свою очередь это говорит только о стремительном развитии IP направления.