什么是SMPTE ST 2110？

從概念上講，IPMX是針對(duì)專業(yè)AV市場的IP AV開放標(biāo)準(zhǔn)，而SMPTE ST 2110是為廣播而構(gòu)建的。然而，這種過度簡化需要澄清。當(dāng)我們提到SMPTE ST 2110系統(tǒng)時(shí)，我們通常指的是實(shí)現(xiàn)SMPTE為ST 2110保護(hù)傘下的整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)套件定義的標(biāo)準(zhǔn)的一小部分的系統(tǒng)，包括ST 2110-10、-20、-21、-22、-30等。雖然SMPTE ST 2110沒有將系統(tǒng)限制在特定的分辨率、顏色空間或幀率，但現(xiàn)實(shí)情況是大多數(shù)設(shè)備只支持該小部分。此外，SMPTE標(biāo)準(zhǔn)中未包含的許多元素是系統(tǒng)正常工作所必需的。

因此，當(dāng)有人提到“ST 2110”時(shí)，有兩種可能的解釋。第一種是標(biāo)準(zhǔn)，它支持從2像素乘2像素到32k乘32k的分辨率，大約有十幾個(gè)顏色空間，以及可以用“超比例采樣”方程表示的任何幀率。第二種解釋是指ST 2110，它受到一份文件的約束，該文件的標(biāo)題是JT-NM TR-1001-1《工程網(wǎng)絡(luò)中SMPTE ST 2110媒體節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)環(huán)境和設(shè)備行為》，只有工程師才會(huì)喜歡。本文檔描述了廣播行業(yè)中常用的ST 2110。除了實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)外，TR-1001-1中概述的約束也使直播制作環(huán)境中的供應(yīng)商之間能夠?qū)崿F(xiàn)互操作性。

約束和擴(kuò)展

IPMX采用的方法與TR-1001-1相似。然而，由于IPMX的市場更大，需要更多的結(jié)構(gòu)，以及一個(gè)朗朗上口的縮寫和標(biāo)志。IPMX為所有IPMX設(shè)備定義了一組基本要求，以及一組配置文件，每個(gè)配置文件都可以被視為支持系統(tǒng)環(huán)境的“TR-1001-1”文檔。對(duì)于IPMX的很大一部分，這是通過使用和戰(zhàn)略性地約束SMPTE ST 2110以及AMWA的NMOS API用于媒體節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)和連接管理來實(shí)現(xiàn)的。我們需要4:4:4的顏色空間和RGB顏色模式，這在ST 2110標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)可用，盡管符合TR-1001-1的系統(tǒng)沒有。所需要做的就是將“MAY”的幾個(gè)實(shí)例更改為“MUST”。

然而，僅僅改變限制是不夠的。需要新的協(xié)議和操作模式來支持更大的親AV世界產(chǎn)生的額外要求。直播制作不處理受保護(hù)的內(nèi)容，但這在辦公和教育環(huán)境中至關(guān)重要，因此增加了對(duì)HDCP的支持。此外，廣播視頻系統(tǒng)通常以與單個(gè)PTP源同步的單個(gè)統(tǒng)一視頻模式運(yùn)行。雖然專業(yè)AV系統(tǒng)可能以這種方式運(yùn)行，但更常見的是，視頻模式受到顯示器的限制，可能是源支持的幾種分辨率之一。此外，即使源仍然存在并且流“連接”，源也可能隨時(shí)更改分辨率或進(jìn)入睡眠狀態(tài)并完全停止發(fā)送視頻。在SMPTE ST 2110系統(tǒng)中發(fā)生任何這種情況的想法都會(huì)讓廣播工程師感到不寒而栗。

為了滿足這些額外要求，IPMX采用了AMWA的NMOS IS-11流兼容性管理。此功能將EDID和熱插拔檢測的功能擴(kuò)展到多播IP網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，在那里存在編解碼器和帶寬考慮的額外復(fù)雜性。此外，IPMX發(fā)送器生成并發(fā)送RTCP發(fā)送器報(bào)告，其中包含有關(guān)流的關(guān)鍵信息。有了這些信息，接收器可以快速處理來自源的分辨率和幀率的變化。這在現(xiàn)有的SMPTE ST 2110標(biāo)準(zhǔn)中是不可能的，該標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)系統(tǒng)的流參數(shù)是靜態(tài)的。

擴(kuò)展時(shí)序模型

盡管有一些關(guān)于IPMX時(shí)序模型的文章，但重要的是要強(qiáng)調(diào)與SMPTE ST 2110和AES67的差異。這兩者都需要PTP，并且都不支持異步源。對(duì)于IPMX，支持同步/異步源和PTP存在的三種組合。下表說明了這種關(guān)系：

定義如何在網(wǎng)絡(luò)上處理異步源可以精確調(diào)整系統(tǒng)性能。例如，電子競技競技場可以選擇異步流式傳輸計(jì)算機(jī)源，以盡量減少游戲PC和DisplayPort監(jiān)視器之間的延遲，DisplayPort監(jiān)視器可能以高的非標(biāo)準(zhǔn)幀率運(yùn)行。這在ST 2110中是不可能的，但在IPMX中，流可以保持其原生形式，然后重新計(jì)時(shí)并將幀率轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)視頻模式以進(jìn)行實(shí)時(shí)切換。在另一個(gè)示例中，在源處校正定時(shí)可能更有效。對(duì)于您希望IP上的AV表現(xiàn)得更像HDMI和DisplayPort的特殊場景，不需要增加PTP的復(fù)雜性。