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关键词:IP - 流媒体
相关期刊:201603

完形理论的不严格定义是总体的价值大于个体相加。这是媒体设施中IP的前景。IP与以太网相结合,建立一个用其它任何网络技术难以复制的完全形态,其理由是它能够连接远或……

基于IP的媒体指引

2016-03-10   传播与制作  艾尔•科瓦利克  


  “完形理论”的不严格定义是“总体的价值大于个体相加”。这是媒体设施中IP的前景。IP与以太网相结合,建立一个用其它任何网络技术难以复制的完全形态,其理由是它能够连接远或近网络上的每一个节点。它是目前IT网络体系的通用语。IP能够在同一链路上同时传输设施内所有类型的数据,包括文件、实时音视频实体流、存储I/O、控制对话、管理数据、API对话、网络流量、时间/同步等等。

  因此,尽管SDI还没有死亡,但IP和以太网统一媒体设施,并成为任何地方任何数据的主传输机制。看看IP为因特网所做的就明白了。当然,如HDMI、MHL、USB这样的专用短程链接还将与以太网并存。

  IP承载的媒体包括文件和码流。基于文件的工作流程已经成熟,而在IP上流式传输AV在2015年还是小众产品;SDI在媒体设施内依然为王,不过,媒体流IP化进展的标志随处可见。NAB展览会和IBC展览会的许多参展商提供IP和SDI混合产品。由于原生的基于IP媒体I/O不常见,因此大多数系统目前使用SDI-IP桥接器。另一标志是SMPTE、视频服务论坛(VSF)、美国媒体工作流程协会(AMWA)和欧洲广播联盟(EBU)所做的工作。所有这些单位都在开发基于IP的流媒体之标准、最优方法和报告。由于这是正在进行的工作,下面阐述当前针对专业应用的基于IP流媒体的发展方向。

基于IP的流媒体

  业界普遍的共识是对专业/演播室设施来说,基于IP的实时媒体将采用由(媒体)/RTP/UDP/IP/以太网组成的“网络堆栈”。将它分解开来,媒体组成数据——音频、视频、元数据——由因特网工程任务组(IETF)RFC 3550规范规定的实时协议(RTP)封装传输。

  RTP是封装媒体以及时间标记和识别标记的简单方式。接收机能够容易地实时解封RTP容器并释放待用的媒体。此媒体可解压或压缩。

IP媒体网内的MEF、SEF和 GEF

{图字}

  A/V源  映射AV  映射A  映射V    IP路由器/交换机  (复制)

  MEF:每个流多个实体

  SEF:每个流一个实体

  GEF:分组实体流

  接下来在堆栈内,RTP数据由UDP层(RFC 768)传输。对UDP没有固有的纠错,因此此路径需要供应足够带宽且无包拥塞。这在设施受控环境是切实可行的。

  反过来,UDP(RFC 791)由IP层载送。多播IP寻址也将很常见,因为它像SDI那样允许点对多点连接。IP层将最经常被以太网链接载送,但也可以有其它选择。以太网标准是由IEEE而非IETF管理的。

  以太网已赢得物理连接战争,1、10和100Gb/s数据率已很普通。IEEE正进行一个标准化工作,另外定义2.5、5、25、50和400Gb/s链接。此连接范围对媒体系统设计者有利,因为它使速率选择能够匹配媒体内容并在有需要时桥接传统的SDI。

  最重要的是,采用RTP/IP分层栈,可以达到与SDI一样的码流传输质量,但现在是在IP生态系统中。SMPTE及其它组织正在制定标准,提供这些详情。视频服务论坛最近发布技术建议TR-03,提供在调整码流内用RTP/IP传输音频+视频+元数据的方式。

码流内媒体打包方式

  对上述的RTP/IP栈,有3种把媒体打包为码流的方式——MEF、SEF和GEF,参见图1。每种方式都是传输媒体的不同技术。这三种方式可在一个系统内共存,并各有优缺点。

  MEF为一种复合流,多种媒体被包在一个封包内(N合一),由一个RTP传输。例如,就此而论SDI是一种MEF,但无RTP。SMPTE ST 2022-6(基于RTP/IP的SDI有效负荷)也是如此。MEF的好处是所包含的媒体全都被自动调整(音像同步),并作为一个流一起通过一个网络。图1中最上面的封包把音频+视频打包在一个MEF内。

  SEF按照媒体类型(音频、视频或元数据)一个封包内一个流。SEF可按时间排列或独立。采用这种形式,媒体流可根据需要在网络内发送、复制或移除。使用SDI(一种MEF),如果用户只需访问音频流端口,需要一个硬件“解嵌器”分开此流。使用SEF,无需嵌入或解嵌媒体。SEF流为各个“无拘无束者”。发送者能在网络上传输SEF_A及SEF_V流,知道它们可作为时序一致的一对流被消费。SEF和MEF都可根据需要被负责,就像使用SDI矩阵通常的做法。

  GEF是网络内SEF和/或MEF的综合性虚拟组合。在图中,标示的GEF是SEF_A和SEF_V的逻辑组合;它可能是分组流的任意组合。这一概念是为路由和工作流程目的,逻辑组合网络内的流。

  控制器将管理虚拟组并把这些组呈现给用户或连接管理系统。使用软件定义网络技术,按照要求实现分组和路由。

  本文描述的概念在网络媒体设施内将变得司空见惯。后续还将讨论服务质量、服务注册和发现。

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