在数字影像技术飞速发展的当下,超高清正逐步成为广播电视和网络视听的主要呈现模式。视频分辨率越高,需要传输的数据量就越大,因而现代媒体传输需要更高的带宽和更好的灵活性,以确保视频的超高清还原和流畅播放。
为满足超高清视频产业实际应用需求,兼得无损画质和快速传输的效果,电影与电视工程师协会(SMPTE)在2016年发布了ST2110协议。
ST2110协议的官方定义是Professional Media over Managed IP Networks,即专用IP网络构架下的专业媒体,属于内部专用网络。另外,ST2110并非单一标准,而是一种标准合集,其中涵盖了音频、视频、辅助数据、同步信号等传输标准内容。
▲ 电影与电视工程师协会标识
SDI(数字串行接口)仍是当前广播电视制作系统的主流,通过将音频、辅助数据嵌入视频流一同传输,可以称得上是“负重前行”,因而,基于SDI进行采集制作、调度分发的方式,越来越难满足超高清信号对带宽提出的更高要求。
有别于SDI传输,ST2110 将音频、视频和辅助数据分成三个数据包并打上时间戳,基于精确时间协议(PTP)进行时间同步,通过IP网络进行无损传输。数据包独立传输的方式大大提高了系统的可扩展性和灵活性,但随之而来的挑战,便是对数据信号的同步性和稳定性有着近乎苛刻的要求。
ST2110标准就像是一家快递公司,音频、视频和辅助数据被打包成三个包裹,分别由不同的快递员配送,不仅要求同时间同地点发包,而且规定分秒不差地送达同一地点,由于三个数据包是分开配送的,轻装上阵速率更快,所能承载的数据量也更大。
▲ ST2110概念图,图源SMPTE官网
ST2110的标准体系
ST2110-10 系统时序和定时:包括PTP协议、RTP时间戳、SDP协议三部分,是最先和最后接触视频的模块。我们继续用送快递这一流程来比喻,PTP代表着物流信息,且严格要求预计和实际情况完全一致,RTP代表串联各个节点的时间轴,SDP则是快递单,通过读取信息来了解传输的内容。
ST2110-20 未压缩的视频流:对于影视作品、电视节目,我们首先关注的是画面质量、颜色、清晰度等信息,此模块用于传输为未压缩的视频数据,最大可承载32K×32K的图像尺寸,兼容多种信号格式,支持PQ&HLG HDR。
ST2110-30 未压缩音频:三维声技术是超高清赋能精品创作的重要应用,此模块基于AES67标准制定,用于传输PCM数字音频流。
ST2110-40 辅助数据:此模块用于传输时间码、字幕、图像格式描述(AFD)等辅助数据。
▲ ST2110概念图,图源SMPTE官网
ST2110的技术优势
高质传输:支持未压缩视频传输,支持HDR格式,实现高带宽、低延迟、长距离的传输,确保数据的完整性和高质量,将真正的超高清视频输送给终端观众。
高度灵活:音频、视频和辅助数据独立传输,可以对每个数据包进行单独处理,简化操作流程,而且支持不同设备和系统之间进行互相连接和操作。
高效低本:无需编解码,省去传输中间的各个链路,低成本实现冗余链路和无缝切换,通过IP专用网络形式实现电视节目制作,提高效率,安全性强。
ST2110的行业应用
2022年北京冬奥会开幕式,中央广播电视总台投入4K/8K超高清转播系统A6转播车进行制作,此次既是总台首次使用8K信号制作播出节目,又是首次使用ST2110 IP技术实时传输。
A6转播车转播系统基于ST2110 IP协议,系统以PTP作同步,分别以ST2110-20、ST2110-30、ST2110-40协议作为视频、音频和辅助数据的传输标准,视频系统、音频系统和监看系统均采用IP架构,使用交换机调度信号。
*冬奥会案例信息来源于ITTC ,作者《现代电视技术》
▲ A6转播车转播系统架构,图源《现代电视技术》
ST2110 IP 协议在4K/8K超高清视频制作中有着明显的优势,逐步获得各大电视台的青睐,在IP化进程中,监看系统的IP架构建设是其中尤为关键的一环。
作为技术领先的专业影像解决方案服务商,康维讯始终潜心于监视器技术革新,不断推动行业前行发展。康维讯不仅是业内首家突破4K ST2110 IP监视器核心关键技术的中国厂商,而且在ST2110协议之外还推出了 NDI协议IP监视器,不断填补国产品牌在IP监视器技术方面的空白。
康维讯ST2110监视器更是成功中标中央广播电视总台4K项目,助力打造4K/8K超高清IP生态,极大限度满足时政新闻、大型体育赛事和综艺节目的制作要求。
康维讯ST2110监视器
▲ 康维讯ST2110 IP监视器宣传图
康维讯ST2110 IP监视器支持基于ST2110的无损信号,可将来自IP的4K UHD SDI信号转换成多种格式信号。
● 全面支持ST2110数据传输标准
● 支持SFP28 25G IP数据传输协议
● 支持NMOS互通协议
● 与ST2059 PTP主时钟同步
● 真4K分辨率,支持BT.2020色域
● 先进的色彩管理和图像处理技术
ST2110 IP化作为超高清视频产业趋势的代表,正在改变我们采集创作、传输调度的方式,而ST2110 IP监视器更是成为连接创意内容与观众之间的桥梁,所想即所显,所显即所见,全面赋能精品创作!返回搜狐,查看更多
责任编辑: