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广播标准在专业音视频行业里不重要

Written by Gareth Heywood | 09 April 2019

专业音视频(Pro AV)市场继续强势增长,AV over IP 日趋成熟,传统矩阵切换技术不断被标准的现成以太网基础设施替代,行业的多个应用和垂直领域都将迎来翻天覆地的改变。相比之下,广播设备市场数年来一直以个位数增长,根源在于广播公司无法迅速采用基于 IP 的技术和新工作流程,以满足内容消费者不断变化的需求。从基于 SDI 的系统转变到全 IP 切换,成本和难度仍存在巨大不确定性,而且 4K 视频的无线标准推广缓慢。

广播标准泛滥

视频广播工作室是一个控制严密的环境,其操作参数由 SMPTEITU 等组织的全球标准严格定义。工作室操作员通常是训练有素的专业人员,设备和基础设施由熟练的专业人员定义和维护。广播工作室使用一系列受限制的视频图像格式,例如用于高清的 720p 和 1080i、用于 4K 的 2160p,并以 SDI 基础架构提供可靠而强大的连接性。SDI 基础架构还可用于承载 AES/EBU 数字音频和其他辅助数据,例如隐藏式字幕和时间代码,这也是行业标准所定义的。

视频广播行业正缓慢地使用普通现成 (COTS) 以太网设备替代工作室中基于 SDI 的传统电路交换分发,朝着 IP 的方向发展。SMPTE 2110 标准套件将 IP 承载的视频、音频和辅助数据定义为单独的流,并根据 SMPTE 2059 指定的精确定时协议 (PTP) 实现严格控制的系统定时。但这只是部分堆栈的解决方案,网络管理和控制的规范和协议由高级媒体工作流协会 (AMWA) 和网络媒体开放规范 (NMOS) 定义。为实现广播公司所需的专用工作流程,IP 媒体解决方案联盟 (AIMS) 成立,以帮助业界从多个标准机构和组织(包括 SMPTE、EBU、AES、AMWA 和 VSF)中选择最佳实践。还跟得上吗?!

尽管早期的高清系统围绕经济高效的 10G 以太网交换机构建,并且对是否使用压缩以及使用哪种压缩尚无共识,但向 4K 无压缩工作流的转变离不开 25G 以太网或更高带宽。同时,UHD-SDI 标准在以更快的速度发展,支持以更低的成本通过传统基础设施进行 4K 视频传输。

不受限制的 Pro AV

从家庭影院和企业级视听,到关键任务控制中心和医疗系统,Pro AV 适用面极广。在众多的 Pro AV 应用中,设备和连接性、视频和音频格式以及用户控制系统的选择也多种多样。虽然 Pro AV 的安装可能由熟练的专业人员设计,但用户和操作员通常是未经培训、不感兴趣的消费者。最常见的 Pro AV 数据源是最终用户的笔记本电脑,由于 IT 限制甚至恶意软件,系统可能会出现不可预测的行为。

专业音视频连接几乎不存在来自 VGA、DisplayPort、HDMI、甚至是常用的无线连接的限制。尽管存在标准,但它们对一致性的控制远没有广播那么严格。实际上,专业音视频分发系统往往是封闭的,只由一家制造商提供,因此通常会忽略对标准化和互联互通的需求。随着专业音视频行业积极利用基于 IP 的音视频分发的优势,使用 COTS 以太网交换机,业界正在向标准化迈进。而 SDVoE Alliance® 指明了标准化的前进道路。

下面进一步对比 Pro AV 与广播视频:支持的视频格式也可包括高清和 4K,以及任何曾经构建的 VESA 图形或平板屏幕格式。这可能需要设备制造商支持 40 种以上的屏幕分辨率和视频格式。Pro AV 中的音频可以是模拟单声道、立体声、多声道 PCM 以及最新的 Dolby 和 DTS 格式,并可能需要分发多声道馈送以及创建和分发立体声降混的能力。尽管 EDID 之类的机制有助于识别支持的视频格式,但仍需要额外的信号管理和控制,以确保在广泛的视听基础设施中获得最佳的用户体验。

广播行业通过广播工作室封闭且严格控制的环境来保护内容,而不是通过物理连接进行保护。SDI 系统承载的视听内容在整个设备链中不受保护。但 Pro AV 行业期望几乎所有数字内容都能得到保护,甚至是用户笔记本电脑上的内容。Pro AV 系统在处理内容保护时的行为往往很难预测。例如,将支持 HDCP 的消费类笔记本电脑连接到视频会议编码器,这本应该很简单,但通常会导致黑屏!

最终,广播和 Pro AV 的基本要求是相同的:以最经济有效和可靠的方式将视听内容从源传输到端点。如上所述,每个市场的要求和期望都大不相同。SMPTE、AMWA、AIMS 之类的组织专注于广播工作流,确保一切在其最终应用中“正常工作”,而 Pro AV 行业使用这种方法就几乎没有好处。为满足 专业音视频(Pro AV)市场的需求,就需要一个考虑所有要求的完整堆栈解决方案,包括基本红外、RS232 控制、HDCP 管理、4K HDR 等等,并通过简单的控制 API 来控制。

实现 AV Over IP

Semtech 的 BlueRiver® 平台是为 Pro AV 实现 AV over IP 系统的最有效、最通用的方法,也是以太网传输软件定义视频 (SDVoE™) 背后的核心技术。SDVoE 不仅管理任何 HDMI 支持的视频和音频格式,还提供缩放和其他处理功能,以确保源和显示器之间的兼容性。SDVoE 提供简单的 EDID 管理,除了在需要时处理 HDCP 内容保护外,还可以无缝设置和控制通过视听系统的信号流。利用强大的 BlueRiver 硬件平台,SDVoE API 可通过单个系统级接口轻松访问所有这些功能。开发人员和设备制造商可以专注于构建解决现实问题的应用,同时确保在快速扩展的 SDVoE 生态系统中多个供应商之间的互操作性。

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BlueRiver 是 Semtech Corporation 或其附属公司的注册商标,SDVoE 是 SDVoE Alliance 的商标或服务标志。