哈里斯最近推出的NEXIO XS系列视频服务器,做为第二代的NEXIO产品,是一款向下兼容标清的高清视频服务器,它的最大特点是采用了软件编、解码技术;并兼容所有以前的控制系统和协议。
目前,它有二款型号NX3600HDX和NX3600HDI。
一. NEXIO XS概况
NEXIO XS与上一代的NEXIO一样,基于通用高性能的PCI-X计算机平台。如图一是NX3600HDX的外观图。图二是NX3600HDI的外观图。NX3600HDX采用外挂硬盘阵列;NX3600HDI采用内置硬盘,内置5块硬盘用于存储视音频素材文件。它们的内部其它性能完全一样,主板采用二块双核AMD Opteron CPU,实现实时高比特的编码和解码;配置4GB的内存;采用双系统盘,实现镜象;带二个千兆以太网网口;3个USB接口;内置DVD光驱;带IEEE-1394接口,运行通用的WINDOWS XP操作系统。它们的机箱高度均为3RU。
NEXIO XS的后背板如图三所示。主机配置主备双电源,最大功率600W。可配置双VGA输出;同步基准支持双电平和三电平同步信号。NX3600HDX提供二个4Gbps FC网络口,用于连接硬盘阵列NX3600HDX RAID硬盘阵列,目前最大支持容量可达1.14T至30T。NX3600HDI采用内置硬盘,不配置FC网络口。
二. NX3600HDX的视音频特性
NEXIO XS可以通过软件设置配置工作在高清或标清模式。
其中,高清格式支持:1080i@29.97fps;1080i@25fps;720p@59.94fps;720p@50fps。高清压缩格式支持:MPEG-2 I帧,4:2:2 profile ,可选择 50Mb/s,80Mb/s, 100Mb/s,120Mb/s,和150Mb/s等压缩码率;支持MPEG-2长GOP,4:2:2 profile,可选择:20至50Mb/s之间的码率;支持MPEG-2长GOP,4:2:0 profile,可选择14至50Mb/s之间的码率。支持16:9宽高比。
标清压缩格式支持:MPEG-2 I帧,4:2:2 profile ,支持12至50Mb/s之间的码率;支持MPEG-2长GOP,4:2:0(4至15Mpbs码率)格式和4:2:2(10至50Mb/s码率)格式;支持DVCPRO25、DVCPRO50、DVCAM格式;也支持IMX 30,40与50Mb/s码率素材的播放。支持4:3或者16:9的宽高比。
音频方面的特性:支持嵌入音频和分离的AES音频。每路输入通道提供2对AES/EBU或每路输入SDI或HD-SDI支持8通道嵌入音频;每路输出通道提供2对AES/EBU或每路输出通道支持8通道嵌入音频。数字音频支持16,20,或24比特PCM量化和48 kHz取样;支持Dolby Digital(AC-3)和Dolby E直通。
三. 通道
NEXIO XS工作在高清状态下,可以实现如下配置:1路半双工的双向通道+1路解码通道;或者配置成1路单向的编码通道+2路单向的解码通道。可见高清支持的最多通道数是1入2出。
工作在配清状态下,可以实现如下配置:2路半双工的双向通道+ 2路单向解码通道;或2路单向编码通道 + 4路单向解码通道。可见标清支持的最多通道数是2入4出。
从图三可见,NEXIO后背板共有6个BNC接口,支持最多6路的SDI输入(或3路HD-SDI)。12个6对BNC接口用于连接AES/EBU的音频通道,对应于6个SDI(或HD-SDI)通道。
四. 控制接口
如图三所示,NEXIO XS提供4个RS422控制口(新款机器将提供8个RS422控制口)。由于NEXIO XS在标清配置下,最大可支持2入4出,共6个通道,故控制口CTRL1、CTRL2支持R/P(记录/播放)通道的共享控制,CTRL3、CTRL4用于播放通道的控制。这些控制口均支持VDCP、Odetics、SONY录像机控制协议及NEXIO的私有控制协议。
NEXIO XS同样支持通过UDP或Socket的TCP/IP控制。由NEXIO私有控制协议提供支持,以实现通过以太网对每个通道的记录/播放的独立控制。
NEXIO XS提供1对25芯的GPI输入/输出接口。输入接口支持16路输入控制。输出接口支持8路输出控制。GPI输入支持包括播放、记录、停止等核心控制命令。GPI输出支持包括对播表中素材的启动、RRCUE、下一条等的控制命令,也支持对RAID错误的检测报告输出。
主机配置一个RS232控制接口,可以通过时间校正模块接受外部基准时钟信号,将NEXIO XS服务器群锁定到本地标准时间基准上。
五. 素材交换和组网方式
NEXIO XS提供丰富的素材交换接口。
其中,配置二个千兆网络口,如图三。其中第一网络口用于各台服务器之间的内部通信及状态监控。独立组成一个以太网网络。如图四。
第二千兆以太网口用于FTP和控制。NEXIO XS服务器之间的素材传输和拷贝是通过FTP协议进行的。通过UDP或Socket的TCP/IP对服务器中的各个通道控制就是通过这一网络进行的。如图四。
主机的3个 USB 2.0接口也可以用于连接相应的外置接口驱动器,实现与外部的素材交换。同样还有1个1394火线接口也可以用于与外部进行素材交换。
基于上述各种接口,NEXIO XS既可以通过千兆以太网与以往的NEXIO等设备组网,实现互联,也可以通过各种IT接口与各类摄像机、录像机和其它服务器进行素材交换,其扩展应用的典型框图如图五所示。
每台NEXIO XS(NX3600HDX)均配置2个4 Gbps光纤通道与SAN存储系统连接。
下图六是典型的组网连接方式之一。
在图六中,8台服务器共享3台硬盘阵列,双环路FC连接(如红线所示)。
如果采用单FC连接,则最多可连接31台服务器,6个硬盘阵列,如图七所示。
为了保证安全性,也可以采用主备镜象方式进行连接,如图八所示。
六. 软编码
NEXIO XS的最大特点是采用软件CODEC技术,对输入/输出的基带素材不采用纯硬件的编/解码器,而是完全基于计算机平台,采用相应的软件算法对素材文件进行编码或解码。而SDI与HD-SDI的解串和串化仍基于硬件技术,其好处在于,(1)可以仅通过升级算法软件,就可以支持未来不断出现的各种新型压缩格式。如MPEG-4、HDV、DVCPRO100等;(2)同时,基于软件编解码也可以更好地实现不同格式素材之间的无缝连续播放;(3)可以不断优化编/解码算法。
七. 存储容量
NEXIO XS