自適應 SoC，讓IP音視頻傳輸充滿(mǎn)更多可能

眾所周知，業(yè)界需要作出相應的準備以應對 IP 音視頻傳輸的快速普及。但對于許多仍疑惑于自身的下一代產(chǎn)品應該如何支持 IP 音視頻傳輸的從業(yè)者而言，在前途不明朗的情況下選擇任何特定的協(xié)議無(wú)異于孤注一擲。

顯然，音視頻行業(yè)對 IP 傳輸音頻、視頻和相關(guān)數據的優(yōu)勢的了解正日漸深入。IP 網(wǎng)絡(luò )特有的擴展能力可支持任何音頻視頻格式，并且能通過(guò) LAN/WAN 和云端多渠道分發(fā)內容。網(wǎng)絡(luò )可尋址設備可成為“音視頻即服務(wù) （AVaaS）”的基礎，而且依托 IT 行業(yè)的成熟與規模實(shí)現媒體的廣泛傳輸，顯然都是非常富有吸引力的。但圍繞易用性、穩健性、網(wǎng)絡(luò )管理與服務(wù)質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò )安全與內容保護、廠(chǎng)商間的互操作性等方面，仍然存在大量不確定因素。

作為音視頻行業(yè)各種設備制造商的供應商，客戶(hù)經(jīng)常會(huì )來(lái)咨詢(xún)，我們認為哪一種 IP 音視頻傳輸標準將最終勝出。我們看到廣播行業(yè)曾經(jīng)出現過(guò)這樣的不確定性和混亂時(shí)期。當時(shí)存在多項相互競爭的協(xié)議（未必是標準），競相角逐同樣的應用，造成整個(gè)行業(yè)在一段時(shí)間里躊躇不前，發(fā)展停滯。最終市場(chǎng)接受了真正開(kāi)放的、可互操作的和可擴展的標準這一正確的發(fā)展方向。目前 SMPTE ST 2110 已成為整個(gè)行業(yè)普遍采用的 IP 音視頻傳輸標準。在專(zhuān)業(yè)音視頻行業(yè)，我們也看到類(lèi)似的態(tài)勢也正在興起。專(zhuān)業(yè)音視頻行業(yè)同樣存在多個(gè) IP 音視頻傳輸協(xié)議角逐相同的應用領(lǐng)域的情況，包括（且不限于）SDVoE、Dante AV、NDI 和 IPMX。還有封閉系統中使用的大量專(zhuān)有 IP 設計。所有這些協(xié)議都優(yōu)劣各異，在技術(shù)上也非常優(yōu)秀，因此我們的客戶(hù)和伙伴應該作何選擇？

Macnica Technology 與 AIMS 聯(lián)盟董事會(huì )成員產(chǎn)品管理總監 Andrew Starks

注重開(kāi)放性與切實(shí)的互操作性是基礎

專(zhuān)業(yè)音視頻行業(yè)與廣播行業(yè)的不同點(diǎn)在于，前者傾向于接納和采用獨家供應商的封閉式系統，“只要能用就好”。然而與廣播行業(yè)相似，系統集成商和設備制造商并不情愿被捆綁在一家供應商上，哪怕這家供應商的產(chǎn)品性能極為優(yōu)異。能為網(wǎng)絡(luò )某個(gè)部分的具體用例選擇最合適的產(chǎn)品，并無(wú)縫地與網(wǎng)絡(luò )另一部分上的其他制造商的產(chǎn)品集成，才是開(kāi)放 IP 聯(lián)網(wǎng)的真正核心理念。在 IP 音視頻傳輸協(xié)議方面也存在類(lèi)似的情況。以 SDVoE 為例。SDVoE 雖然聲稱(chēng)具有互操作性，但需要對每一個(gè) IP 接口使用專(zhuān)門(mén)的 Semtech ASIC 器件。如果廠(chǎng)商獨攬鏈路兩端，各自為政，這能算是真的互操作性嗎？這導致使用該廠(chǎng)商特有器件也會(huì )存在風(fēng)險——如果廠(chǎng)商決定提價(jià)（因為此類(lèi)設計不存在競品供應商），或者出現更壞的情況，因投資回報下降而停止向市場(chǎng)供應該器件，用戶(hù)又該怎么辦？健康生態(tài)的積極發(fā)展離不開(kāi)開(kāi)放的標準。這樣的標準易于任何人遵循并能在任何同類(lèi)功能的器件上實(shí)現。

可擴展性與自適應是未來(lái)趨勢

ASIC 設計的缺陷在于缺乏適應能力。而這種能力正是 IP 音視頻傳輸這樣缺乏統一標準的領(lǐng)域迫切需要的。如果 ASIC 支持如 10Gb 以太網(wǎng)這樣的固定速率，就無(wú)法將其擴展或適配用于不同的用例。用戶(hù)需要的是經(jīng)濟高速的鏈路。如果是全新的部署，可以選用 10G。但是市場(chǎng)上大部分應用仍然使用 1G，因此需要有一種技術(shù)能提供高質(zhì)量、低時(shí)延的壓縮，以充分利用已安裝的網(wǎng)絡(luò )硬件，而不是徹底地推倒重建。如果要從頭再來(lái)，為什么要限定在 10G？為什么不選擇 25G、50G 或者甚至 100G，獲得更大的未來(lái)兼容能力？要注意的是，當多條 10G 鏈路處理多個(gè) 4K 流的時(shí)候，用戶(hù)很可能需要更高速度的骨干網(wǎng)絡(luò )。8K 顯示器和電視機已經(jīng)面市，因此如果您最終想升級到 8K 而且將帶寬限定在特定速率，很可能需要多套設備、多種不同的壓縮率或者干脆是新“標準”。

IPMX ——集開(kāi)放和可擴展于一身的 IP 音視頻傳輸標準

IPMX 基于廣播行業(yè)普遍采用、經(jīng)過(guò)驗證的 SMPTE ST 2110 標準，可以解決專(zhuān)業(yè)音視頻行業(yè)的某些高端需求，包括 HDCP 拷貝保護、網(wǎng)絡(luò )發(fā)現與注冊、I/O 管理以及專(zhuān)門(mén)系統所需的增強型音頻通道映射，包括多通道環(huán)繞聲。IPMX 能夠擴展，能夠支持任何速率的壓縮流或無(wú)壓縮流，兼容各種視頻格式和碼率。

任何人都可以下載整套標準（可能需要支付文檔費和編解碼器許可費用），然后根據自己的需要開(kāi)發(fā)任何應用，或許就是關(guān)于IPMX 標準和規范的最重要的體現，也是開(kāi)放標準的意義所在。每個(gè)按該標準生產(chǎn)產(chǎn)品的制造商都遵循著(zhù)統一標準。用戶(hù)正在確保所有設備能互操作，能夠選擇多家廠(chǎng)商的測試套件和測試設備可供驗證互操作性。IPMX 能在您所選的任何功能器件上實(shí)現，避免與獨家廠(chǎng)商捆綁。顯然，如果實(shí)現在賽靈思自適應SoC 上，我們自然是歡迎的。如果您使用 Macnica Technology 的 IPMX 解決方案，很可能您的產(chǎn)品也會(huì )用到 FPGA 或 SoC。開(kāi)放的標準化給行業(yè)帶來(lái)的好處還不止于此。

圖1 Macnica IPMX 模塊和開(kāi)發(fā)套件

ST 2110 已經(jīng)過(guò)驗證并投入使用。并且隨著(zhù)美國電影電視工程師協(xié)會(huì ) (SMPTE)、高級媒體工作流程協(xié)會(huì ) (AMWA)、視頻服務(wù)論壇 VSF 和 IP 媒體解決方案聯(lián)盟 （AIMS Alliance） 為 IPMX 添加更多的音視頻專(zhuān)用特性，它能充分利用您的系統中已經(jīng)存在的軟件平臺和可編程 SoC 器件進(jìn)行更新。如果您希望將風(fēng)險控制在最低并兼容未來(lái)的 IP 音視頻傳輸設計，IPMX 仍然是值得選擇的標準。事實(shí)上，以不變應萬(wàn)變的做法已被逐漸不適應時(shí)代。業(yè)界確實(shí)存在非常適合 NDI、Dante AV、SDVoE 等的用例。但是一旦 IPMX 全面推出，市場(chǎng)或將不可避免地投向它的懷抱。無(wú)論發(fā)展態(tài)勢如何，市場(chǎng)都會(huì )做出最終的決斷！