SMPTE 2110 Professional Media over IP Infrastructure
avec l'ajout de -22 pour l'essence vidéo compressée JPEG XS
Les normes SMPTE ST 2110 pour les infrastructures professionnelles de médias sur IP contribuent largement à l'évolution de l'industrie vers des infrastructures IP
Cette série de normes spécifie le transport, la synchronisation et la description de flux vidéo, audio et de données auxiliaires séparés sur IP pour la production live , la diffusion et d'autres applications médiatiques professionnelles.
En ajoutant des horodatages, tous les éléments peuvent être acheminés séparément et rassemblés à n'importe quel point final. Cette séparation synchronisée des flux, contrairement à la norme SMPTE ST 2022, simplifie le processus d'ajout de métadonnées telles que les sous-titres, le télétexte, les codes temporels et le montage vidéo simplifié, ainsi que des tâches telles que le traitement de plusieurs langues et types audio.
Aujourd'hui, la suite de normes est adoptée par l'industrie et nombreux sont ceux qui proposent des équipements et des solutions basés sur la norme SMPTE ST 2110. Pour connaître les fournisseurs qui proposent des produits ST2110, consultez les membres de l'AIMS Alliance, par exemple, ou la page JPEG XS in Action, qui met en évidence plusieurs fournisseurs.
Découvrez toutes les parties de la suite, et comment la vidéo compressée est incluse.
Niveau du système central
Il définit l'architecture du système, la synchronisation à l'aide du PTP et les relations entre les flux. La norme SMPTE ST 2059 (IEEE 1588-2008 / PTP) est utilisée pour distribuer le temps et la base de temps à chaque appareil du système en donnant des horodatages aux différents flux. Elle spécifie les différentes horloges du système et la manière dont les horodatages RTP sont calculés pour les signaux vidéo, audio et ANC. Cela permet à chaque flux de composants - audio, vidéo, métadonnées - d'être synchronisé l'un à l'autre, tout en restant des flux indépendants.
La partie 21 définit un modèle de synchronisation pour les flux vidéo RTP SMPTE 2110-10, mesurés à la sortie de l'émetteur RTP, et définit les paramètres SDP de l'émetteur utilisés pour signaler les propriétés de synchronisation de ces flux (par exemple, émetteur linéaire étroit, émetteur linéaire large). Il garantit une diffusion vidéo fluide a
Normes de transport de l'essence
Cette norme spécifie le transport en temps réel, basé sur le protocole RTP, de l'essence vidéo active non comprimée sur les réseaux IP . Une méthode de signalisation basée sur SDP est définie pour les métadonnées techniques d'image nécessaires à la réception et à l'interprétation du flux. Elle prend en charge des résolutions allant jusqu'à 32K x 32K pixels, couvrant ainsi les formats UHD actuellement en vogue, les espaces colorimétriques Y'Cb'Cr', RVB, XYZ et I'Ct'Cp', le contenu HDR et HFR, 4:2:2/10, 4:2:2/12, 4:4:4/16, et bien d'autres encore.
Avec la partie 22, la SMPTE 2110 définit spécifiquement la manière standardisée de transporter de la vidéo compressée sur desworkflows IP en utilisant dans la plupart des cas la compression légère à faible latence et sans perte de qualité JPEG XS (voir TicoXS ). La payload IETF RTP de JPEG XS est entièrement définie et le Video Services Forum (VSF) a mis à disposition une recommandation technique - VSF TR08 - pour SMPTE 2110-22 (plus d'informations ici).
L'utilisation de la vidéo compressée vers le ST 2110 renforce les avantages existants du passage aux workflows basés sur IP - flexibilité, évolutivité, accessibilité illimitée - en permettant aux utilisateurs de transporter des vidéos généralement à large bande passante comme la HD, la 4K et la 8K sur des réseaux COTS 1GbE rentables. Il est également utile pour les bandes passantes limitées (WAN, UHD4K ou 8K, interface informatique 1/2,5GbE,...).
Les codecs intoPIX TicoXS et TicoXS FIP à très faible latence et qualité sans perte positionnent la compression comme une solution solide et durable pour créer des workflows live rentables, efficaces en termes de bande passante et de haute qualité surle LAN, sur le WAN ou sur le cloud avec des capacités JPEG XS. Cette solution n'est en aucun cas inférieure à la vidéo non compressée, que ce soit en termes de qualité ou de latence. Elle est simplement meilleure en termes de bande passante car elle permet de (ré)utiliser des équipements COTS, des câbles et des réseaux existants tels que 1GbE, 10GbE pour gérer des flux multiples en HD, 4K et 8K avec une bande passante plus abordable. Il convient de noter que la norme ST 2110-22 JPEG XS est également utilisée dans la norme IPMX.
Exemples de plages de bande passantes typiques
SMPTE 2110-22 JPEG XS utilise généralement des taux de compression entre 6:1 et 15:1, mais cela peut varier jusqu'à 20:1 en fonction du profil JPEG XS (High ou TDC) et de la résolution sélectionnée (par ex. 1080p, 4K, 8K), de la fréquence d'images (par ex. 25, 50, 60 fps), de l'échantillonnage des couleurs (par ex. 8 bits, 10 bits, 12 bits).
| Format vidéo | SMPTE ST 2110-20 Bande passante non comprimée 4:2:2 | SMPTE ST 2110-22 JPEG XS (6:1) | SMPTE ST 2110-22 JPEG XS (10:1) | SMPTE ST 2110-22 JPEG XS (15:1) |
|---|---|---|---|---|
| 1080p60, 4:2:2, 10 bits | 2.4 Gbps | 400 Mbps | 240 Mbps | 160 Mbps |
| 4Kp60, 4:2:2, 10 bits | 9.6 Gbps | 1.6 Gbps | 960 Mbps | 640 Mbps |
| 8Kp60, 4:2:2, 10 bits | 38.4 Gbps | 6.4 Gbps | 3.8 Gbps | 2.56 Gbps |
La norme ST 2110-30 traite uniquement du transport en temps réel, basé sur le protocole RTP, de flux audio numériques PCM sur les réseaux IP . Une méthode de signalisation basée sur SDP est définie pour les métadonnées nécessaires à la réception et à l'interprétation du flux. Les signaux audio numériques non PCM, y compris les signaux audio compressés, sortent du champ d'application de cette norme. Elle utilise AES67 comme couche de transport et assure la compatibilité entre les fournisseurs dans les réseaux audio.
La partie 31 peut prendre en charge l'audio non-PCM. Cette partie spécifie le transport en temps réel, basé sur le protocole RTP, de signaux audio au format AES3 sur les réseaux IP , référencés par rapport à une horloge de référence du réseau. (par exemple, Dolby E, formats non-PCM)
La norme ST 2110-40 indique essentiellement comment utiliser le RFC 8331 de l'IETF avec la norme 2110, pour envelopper de manière générique des éléments de données auxiliaires dans des paquets IP . Elle spécifie le transport des paquets de données auxiliaires (ANC) de la norme SMPTE ST 291-1 liés aux flux vidéo numériques sur les réseaux IP . Elle permet ainsi l'acheminement séparé de l'audio et du VANC. (par exemple, sous-titres fermés, SCTE-104, code temporel).
Normes d'infrastructure de soutien, normes et protocoles périphériques
Ces éléments ne font pas directement partie de la norme 2110, mais sont recommandés ou requis pour la mise en œuvre d'un système conforme à la norme 2110 :
- IS-04 Découverte et enregistrement d'appareils et de services multimédias IP.
- IS-05 Gestion des connexions entre émetteurs et récepteurs (flux de routage).
- IS-06 Network Control - interaction avec les contrôleurs SDN.
- IS-07 Messages d'événement et de pointage (alignés sur la norme ST 2110-41).
- Configuration du mappage des canaux audio IS-08 (utile avec le ST 2110-30).
- BCP-003-01/02 Meilleures pratiques en matière de sécurité (par exemple, contrôle d'accès, transport sécurisé).
À propos SMPTEde :
Depuis plus d'un siècle, les membres de la Society of Motion Picture and Television Engineers® (SMPTE®, prononcer "simp-tee") ont mis au point les détails de nombreuses avancées significatives dans le domaine des médias et des technologies de divertissement, de l'introduction des "talkies" et de la télévision couleur à la télévision HD et UHD (4K, 8K). Depuis sa fondation en 1916, la société a reçu un Oscar® et plusieurs Emmy® Awards pour son travail de promotion de l'ingénierie de l'image animée dans l'industrie. SMPTE a élaboré des milliers de normes, de pratiques recommandées et de directives d'ingénierie, dont plus de 800 sont en vigueur aujourd'hui.
Pour plus d'informations, consultez le site https://www.smpte.org.
Ajout de la compression mezzanine JPEG XS sur le ST 2110-22 - intoPIX Solutions for Developers & OEMs
intoPIX a publié des IPencodage et de décodage pour FPGA , ainsi qu'un SDK accéléré pour les OEM et les développeurs fonctionnant sur les GPU Nvidia et les CPU Intel ou AMD x86-64 :
- TicoXS IP Cores - avec une gamme complète offrant une capacité de 8, 10, 12 bits, un échantillonnage de couleurs 4:2:2 et 4:4:4, HD, 4K, 8K jusqu'à 60fps ou 120fps. Grâce à leur empreinte extrêmement réduite, les IP encodeurs et décodeurs TicoXS s'adaptent aux plus petits FPGA Altera, AMD Xilinx ou Lattice, ne nécessitant aucune mémoire supplémentaire et permettant une mise à niveau du micrologiciel des systèmes FPGA existants. Voir également nos IP pour 2110-22.
- SDKs TicoXS rapides - qui encodent et décodent la HD, la 4K ou la 8K sur les CPU Intel et AMD x86-64 ou ARM 64 et sur les GPU Nvidia.
- Titanium SDK & SoC EDKST2110 : intoPIX fournit également des solutions ST2110 pour les développeurs sous forme de SDK et de Kit de Développement Embarqué pour FPGA SoC, Jetson SoC ou autres SoC à base d'ARM.
MISE À JOUR: intoPIX a également publié un dissecteur WiresharkSMPTE 2110-22 disponible ici pour analyser et vérifier vos flux SMPTE 2110-22.
Test des premières applications logicielles SMPTE 2110 - intoPIX Solutions for Professionals
intoPIX a lancé la suite logicielle Titanium pour les professionnels afin de permettre à quiconque d'exécuter la SMPTE 2110 (ou IPMX) sur un ordinateur standard doté d'un réseau Gigabit.
- TitaniumViewer est une application logicielle qui transforme les ordinateurs portables ou les stations de travail standard en récepteurs efficaces et à faible latence pour les flux vidéo et audio SMPTE ST 2110 et IPMX, prenant en charge des résolutions allant jusqu'à 8K, idéaux pour le contrôle audiovisuel professionnel, la visualisation multiple et les workflows production en temps réel. Il intègre entièrement les fonctions de découverte, d'enregistrement et de contrôle NMOS.
- TitaniumShow est une application logicielle qui permet aux ordinateurs portables et aux stations de travail d'agir comme des sources vidéo SMPTE ST 2110 et IPMX, permettant la diffusion transparente et à très faible latence d'écrans natifs ou virtuels, jusqu'à une résolution de 8K, sur des réseaux Ethernet standard 1G ou 2,5G utilisant la compression JPEG XS.
MISE À JOUR: intoPIX a également publié un dissecteur WiresharkSMPTE 2110-22 disponible ici pour analyser et vérifier vos flux SMPTE 2110-22.
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intoPIX propose une gamme complète d'encodeurs et de décodeurs JPEG XS sous forme deIP FPGA supportant les formats HD, 4K et même 8K, 422, 444 & HDR, avec des caractéristiques uniques et un encombrement très réduit. Découvrez les familles de cœurs JPEG XS TicoXS et TicoXS FIP.
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LesSDKs CPU et GPU FastTicoXS sont parfaits pour les développeurs qui cherchent à déployer la compression sans perte et à très faible latence JPEG XS sur leur infrastructure IP et leurs workflows. Les SDKs sont dotés d'un large éventail de fonctionnalités et des meilleures performances au monde !
