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SMPTE ST 2110是你的设施的未来吗?

2025-08-05 鲍勃·科瓦奇 依马狮视听工场


SMPTE ST 2110是你的设施的未来吗?

Pac-12在旧金山的主控室

 

电影电视工程师协会(SMPTE)致力于建立影视节目制作与发行技术框架。尽管它并非唯一参与广播电视标准制定的组织,但该协会的一些出色工作涉及诸如串行数字接口(SDI)、ST 2022和ST 2110等重要信号分发标准。

SDI于1989年首次制定,至今仍是一种设施内或现场制作中高质量视频信号点对点传输的普遍和可靠的方式(SDI当前版本是“SMPTE ST 2083”)。不过,自1989年以来,我们的世界已变得越来越数据导向,而且很快便显而易见的是,通过IP网络传输广播级视频信号既必要又具有优势。SMPTE首个将SDI视频与IT结合的标准是ST 2022标准。

SMPTE 标准开发部门主管托马斯·鲍泽·梅森表示:“当直播电视制作中对不压缩 IP网络的需求出现时,相关企业便转向了SMPTE ST 2022系列标准,即SMPTE制定的在线媒体IP传输标准,以此来构建基础设施。”

“SMPTE ST 2022旨在用于内容回传,用于直播电视制作并不很合适。需要制定一个更能反映直播电视制作需求的更好标准。”

ST 2110标准因此应运而生。该标准于2017年首次颁布,目前正迅速得到推广和采用。

“就大规模基础设施而言,几乎所有新建的有用于制作的IP网络之设施都在采用SMPTE ST 2110标准,”梅森表示,“设备制造商也在极力采用SMPTE ST 2110,SMPTE ST 2110产品到处可见。”

 

核心部分已完成

梅森表示,SMPTE ST 2110系列标准的核心部分已完成并于2017年开始颁布。此后,除了ST 2110-30之外,为理清其规定并解决一些小问题,该系列中的所有文件都经过了修订,同时考虑与现有实现的兼容性。这些修订于2023年发布。

或许使用ST 2110的最大好处在于它采用了标准的IP网络。这具有诸多优势,包括有大量能够建立和维护这些网络的专家。另一个大优势是适用于直播电视的高速网络使用相对普遍且价格较低的商用现货产品。

虽然SDI确实管用,但它仅适用于电视领域。而SMPTE ST 2110使用的是全世界其它领域都在使用的东西。

制造商们正抓紧时间制造与ST 2110标准相配的产品。

“Imagine公司已将SMPTE ST 2110技术引入我们产品线中的几乎每一个系列产品,”Imagine Communications 公司基础设施部门的首席技术官约翰·梅浩特说道,“我们认为ST 2110是我们正在规划中的几乎所有大型媒体项目的设计基础,就连中小型设施也在认真考虑采用ST 2110方案所带来的冗余性和可扩展性优势。”

梅浩特表示,Imagine 公司的Selenio网络处理器采用SMPTE ST 2110,通过100G网络接口在每个方向上传输多达8个不压缩的超高清信号以及相关的音频和ANC分量。这种整合大大减少了电缆(光纤)的数量以及相关的施工和项目管理时间。

“能够灵活选择市场上提供的多种QSFP(四通道小型可插拔)光功率选项,确保了100G(及400G)IP连接可以覆盖大型设施甚至整个校园中最偏远的角落,”他说道。“在大学环境中,我们能够在坐落于庞大校园对角的体育场馆之间铺设100G网络连接,建立统一的制作环境。若采用传统的SDI方案,其成本和难度都将显著增加。”

 

推出产品

Blackmagic Design前年推出了两款采用SMPTE ST 2110标准的产品:2110 IP转换器和DeckLink IP。2110 IP Converter 3x3G是一种机架安装转换器,可将3G-SDI设备转换为2110 IP广播系统,而DeckLink IP系列包含三款PCIe卡,可捕获和播放10位不压缩的广播质量视频,直接传输到基于ST 2110 IP的广播系统中。

Blackmagic Design业务拓展经理戴夫·霍夫曼表示:“Blackmagic Design将ST 2110视为行业的重要工具。从简单性和灵活性的角度来看,ST 2110产生了一种我们都能交谈和使用的通用语言。”

霍夫曼指出,该公司的2110 IP转换器具备诸多特性,使其非常适合多种应用场景。

“与使用许多小转换器不同,2110 IP Converter 3x3G是机架安装型,包括一个带LED显示屏的前面板,用户可随时更改设置,”他说,“前面板LED显示屏还有一个好处,就是能够实时监控所有输入和输出通道的视频信号。此外,该LED显示屏还包含网络诊断工具,有助于排除复杂的2110 IP广播系统中的故障。”

Matrox提供使用点型ST 2110转换器以及适用于OEM应用的ST 2110网络适配器。

“ST 2110对广播电视公司、场馆运营方及其它寻求转向基于IT的制作工作流程的媒体公司十分重要,”Matrox公司销售与业务发展副总裁弗朗西斯科·斯卡托齐说,“作为一种开放的SMPTE标准,就像SDI一样,客户可以选择他们首选厂商提供的同类最佳产品,并保持兼容性。ST 2110制作流程采用通用型网络设备,这意味着用户无需改变整个基础设施,就可以轻松地将ST 2110网络从10千兆网升级到25千兆网,甚至(在未来)升级到100千兆网。”

斯卡托齐表示,ST 2110还具有另一个优势,即它能够根据网络的容量单独处理视频、音频和辅助数据流。例如,如果网络连接合适,一台Matrox ST 2110网络接口卡(NIC)能够支持多达4个25 Gbps的链路,并且能够处理多达32路全冗余的高清(HD)信号。

“Matrox是ST 2110领域的专家,早在SMPTE批准该标准前就支持它。我们为OEM提供组件,它们则制作媒体制作终端用户产品,这些产品如今正被用于全世界的ST 2110制作。在开发ST 2110 OEM网卡的过程中所积累的知识和专业技能已融入到Matrox ConvertIP产品中,它可将3G/12G SDI转换为ST 2110格式,反之亦然。这使得广播电视公司能够在其IP视频网络内部处理基带信号,并在SDI/HDMI显示器上显示ST 2110 。”

 

制造商无关

Lawo营销内容主管克里斯·谢克指出,ST 2110的一个优势在于它与制造商无关。这意味着客户可以根据自身运营和制作工作流程选择最好的设备,避免被锁定在某一制造商的设备体系中。

Lawo的IP原生产品系列近期新增了.edge这一产品,它是集超密度SDI/IP转换与路由功能于一体的平台,2RU上最多有192个SDI连接器。

“我们近期推出了基于服务器的多画分生成、上/下/交叉转换、流转码以及图形插入等功能的HOME APP,”谢克表示,“未来还有更多的HOME APP正在规划之中,有一些将在未来几个月内推出。”

谢克表示,这两条产品线的特点都是适用于无损但节省带宽的流传输的JPEG XS压缩与解压缩。此外,Lawo的HOME APP支持NDI、SRT、H.26x,并且一旦有新的格式/协议变得重要,它就会支持它们。

 

PAC-12的新2110设施

ST 2110也正在大型体育赛事制作领域取得进展。位于美国西海岸的PAC-12 Network是一家大型的大学体育赛事制作商,最近启用了一座42000平方英尺的广播和制作设施,该设施将用于每年制作超过850场现场赛事。

由先进系统集团(ASG)设计并安装的Pac-12 Network系统采用了“中心辐射式”架构,即在体育场馆采集的内容会回传至旧金山的总控室进行处理。这种模式减少了现场工作人员的数量,并降低了对昂贵转播车的依赖。

Pac-12还利用各高校现有的Internet 2 IP主干网传输音频/视频信号并进行集中化制作,构建了美国最大的专为体育赛事服务的专门IP网络。Pac-12选择了Imagine Magellan控制系统来进行IP路由和监控,并采用了Arista高速以太网交换机。Imagine的Magellan构成了该设施的ST 2110调度核心骨干网,而Arista的交换和路由则是核心传输组件。

在Pac-12建设中,还有其它许多厂商参与其中,比如Calrec Artemis调音台、草谷K-Frame 视频切换台、Ross XPression图文包装系统、Evertz Dreamcatcher回放系统等等。Pac-12 Netword系统的音频采用的是AES67,这是一种基于IP的音频传输标准,属于ST 2110协议的一部分。两者的互操作性至关重要,这需要精心的网络协调,以便将这两种传输方式分开处理,并且所有的输入/输出都能严格一致。

“在IP基础设施中实现音频冗余并非易事,”先进系统集团总裁戴夫·范·霍伊说道,“我们在几个方面遇到了一些棘手的问题,这些问题颇具挑战性。最终一切都得以解决,这要感谢Calrec、ASG和Imagine团队令人印象深刻的协作。这绝对是一次宝贵的学习经历。”

 

确认符合2110标准的产品

IP媒体解决方案联盟(AIMS)是由主要制造商创立的一个非营利组织,旨在行业向IP未来转换过程中推动标准的采用。AIMS已经登记了来自45家制造商的近300种与SMPTE ST 2110相关的产品。

“SMPTE ST 2110本是一种适用于高端或空间受限项目的解决方案,如今已发展成为设计师们构建可靠且可扩展的基于IP的系统的首选方案,”AIMS营销工作组主席安德鲁·斯塔克斯表示,“SMPTE ST 2110领域内正在发生一场巨大的创新变革。”

这是否意味着整个行业正在走向一个全IP和不使用SDI的未来?

斯塔克斯表示:“SDI的经济性、全业界熟悉度和可靠性确保了其使用经久不衰。目前,大多数SMPTE ST 2110系统都包含一定程度的SDI集成,表明了其实用性和支持传统设备的需求。

“这一现实凸显了SDI与SMPTE ST 2110间互操作性的重要性,”斯塔克斯补充道,“这种互操作性影响ST 2110设计的关键方面,特别是在辅助数据的处理方面(ST 2110-40)。随着 SMPTE ST 2110 设备变得越来越便宜,以及随着行业在管理IP媒体网络方面获得更多的工具和专业知识,我们预计会朝着基于IP系统占主导的方向转变。”

IP网络的经济性、熟悉性以及不断增强的能力使其成为传输电视信号的自然介质。随着SMPTE ST 2110标准的流行以及更多人使用更多的产品,预计ST 2110将支撑越来越多设施的骨干网络。

IP SMPTE ST 2110

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