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自适应 SoC,让IP音视频传输充满更多可能

2021-03-28 20:48
来源: ?赛灵思

赛灵思专业音视频、广播和消费产品部高级经理 Rob Green

自适应 SoC,让IP音视频传输充满更多可能

Macnica Technology与 AIMS 联盟董事会成员产品管理总监 Andrew Starks

自适应 SoC,让IP音视频传输充满更多可能

众所周知,业界需要作出相应的准备以应对 IP 音视频传输的快速普及。但对于许多仍疑惑于自身的下一代产品应该如何支持 IP 音视频传输的从业者而言,在前途不明朗的情况下选择任何特定的协议无异于孤注一掷。

显然,音视频行业对 IP 传输音频、视频和相关数据的优势的了解正日渐深入。IP 网络特有的扩展能力可支持任何音频视频格式,并且能通过 LAN/WAN 和云端多渠道分发内容。网络可寻址设备可成为“音视频即服务 (AVaaS)”的基础,而且依托 IT 行业的成熟与规模实现媒体的广泛传输,显然都是非常富有吸引力的。但围绕易用性、稳健性、网络管理与服务质量、网络安全与内容保护、厂商间的互操作性等方面,仍然存在大量不确定因素。

作为音视频行业各种设备制造商的供应商,客户经常会来咨询,我们认为哪一种 IP 音视频传输标准将最终胜出。我们看到广播行业曾经出现过这样的不确定性和混乱时期。当时存在多项相互竞争的协议(未必是标准),竞相角逐同样的应用,造成整个行业在一段时间里踌躇不前,发展停滞。最终市场接受了真正开放的、可互操作的和可扩展的标准这一正确的发展方向。目前 SMPTE ST 2110 已成为整个行业普遍采用的 IP 音视频传输标准。在专业音视频行业,我们也看到类似的态势也正在兴起。专业音视频行业同样存在多个 IP 音视频传输协议角逐相同的应用领域的情况,包括(且不限于)SDVoE、Dante AV、NDI 和 IPMX。还有封闭系统中使用的大量专有 IP 设计。所有这些协议都优劣各异,在技术上也非常优秀,因此我们的客户和伙伴应该作何选择?

注重开放性与切实的互操作性是基础

专业音视频行业与广播行业的不同点在于,前者倾向于接纳和采用独家供应商的封闭式系统,“只要能用就好”。然而与广播行业相似,系统集成商和设备制造商并不情愿被捆绑在一家供应商上,哪怕这家供应商的产品性能极为优异。能为网络某个部分的具体用例选择最合适的产品,并无缝地与网络另一部分上的其他制造商的产品集成,才是开放 IP 联网的真正核心理念。在 IP 音视频传输协议方面也存在类似的情况。以 SDVoE 为例。SDVoE 虽然声称具有互操作性,但需要对每一个 IP 接口使用专门的 Semtech ASIC 器件。如果厂商独揽链路两端,各自为政,这能算是真的互操作性吗?这导致使用该厂商特有器件也会存在风险——如果厂商决定提价(因为此类设计不存在竞品供应商),或者出现更坏的情况,因投资回报下降而停止向市场供应该器件,用户又该怎么办?健康生态的积极发展离不开开放的标准。这样的标准易于任何人遵循并能在任何同类功能的器件上实现。

可扩展性与自适应是未来趋势

ASIC 设计的缺陷在于缺乏适应能力。而这种能力正是 IP 音视频传输这样缺乏统一标准的领域迫切需要的。如果 ASIC 支持如 10Gb 以太网这样的固定速率,就无法将其扩展或适配用于不同的用例。用户需要的是经济高速的链路。如果是全新的部署,可以选用 10G。但是市场上大部分应用仍然使用 1G,因此需要有一种技术能提供高质量、低时延的压缩,以充分利用已安装的网络硬件,而不是彻底地推倒重建。如果要从头再来,为什么要限定在 10G?为什么不选择 25G、50G 或者甚至 100G,获得更大的未来兼容能力?要注意的是,当多条 10G 链路处理多个 4K 流的时候,用户很可能需要更高速度的骨干网络。8K 显示器和电视机已经面市,因此如果您最终想升级到 8K 而且将带宽限定在特定速率,很可能需要多套设备、多种不同的压缩率或者干脆是新“标准”。

IPMX ——集开放和可扩展于一身的 IP 音视频传输标准

IPMX 基于广播行业普遍采用、经过验证的 SMPTE ST 2110 标准,可以解决专业音视频行业的某些高端需求,包括 HDCP 拷贝保护、网络发现与注册、I/O 管理以及专门系统所需的增强型音频通道映射,包括多通道环绕声。IPMX 能够扩展,能够支持任何速率的压缩流或无压缩流,兼容各种视频格式和码率。

自适应 SoC,让IP音视频传输充满更多可能

任何人都可以下载整套标准(可能需要支付文档费和编解码器许可费用),然后根据自己的需要开发任何应用,或许就是关于IPMX 标准和规范的最重要的体现,也是开放标准的意义所在。每个按该标准生产产品的制造商都遵循着统一标准。用户正在确保所有设备能互操作,能够选择多家厂商的测试套件和测试设备可供验证互操作性。IPMX 能在您所选的任何功能器件上实现,避免与独家厂商捆绑。显然,如果实现在赛灵思自适应SoC 上,我们自然是欢迎的。如果您使用 Macnica Technology 的 IPMX 解决方案,很可能您的产品也会用到 FPGA 或 SoC。开放的标准化给行业带来的好处还不止于此。

图 1:Macnica IPMX 模块和开发套件

ST 2110 已经过验证并投入使用。并且随着美国电影电视工程师协会 (SMPTE)、高级媒体工作流程协会 (AMWA)、视频服务论坛 VSF 和 IP 媒体解决方案联盟 (AIMS Alliance) 为 IPMX 添加更多的音视频专用特性,它能充分利用您的系统中已经存在的软件平台和可编程 SoC 器件进行更新。如果您希望将风险控制在最低并兼容未来的 IP 音视频传输设计,IPMX 仍然是值得选择的标准。事实上,以不变应万变的做法已被逐渐不适应时代。业界确实存在非常适合 NDI、Dante AV、SDVoE 等的用例。但是一旦 IPMX 全面推出,市场或将不可避免地投向它的怀抱。无论发展态势如何,市场都会做出最终的决断!

关于赛灵思

赛灵思致力于通过开发高度灵活和自适应的处理平台,为从云到边缘到端点各种技术的快速创新提供支持。赛灵思是 FPGA、自适应 SoC ( 包括自适应计算平台 ACAP )的发明者,旨在提供业界最具活力的计算技术。我们携手公司客户打造可扩展的差异化智能解决方案,驱动实现灵活应变、万物智能且互连的未来世界。

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