任意網(wǎng)絡(luò )上的任意媒體(第1篇)——AMD自適應嵌入式計算平臺

任意網(wǎng)絡(luò )上的任意媒體

在不斷變化的專(zhuān)業(yè)多媒體世界中，向以太網(wǎng)和 IP 網(wǎng)絡(luò )的轉變是從根本上改變行業(yè)的最重要趨勢之一。音頻和視頻（ A/V ）不再受限于點(diǎn)對點(diǎn)連接。設備正從大型機架單元資本支出轉向更靈活的、基于運營(yíng)支出的網(wǎng)絡(luò )可尋址平臺的使用，這些平臺存儲在本地或云端，并且僅在需要時(shí)進(jìn)行配置。

對各種設備（在工作室或通過(guò)云）之間的靈活連接選項的需求比以往任何時(shí)候更加重要。因此，傳統音視頻連接標準和 IP 網(wǎng)絡(luò )之間的支持和橋接，現已成為眾多多媒體系統所需的關(guān)鍵組件（圖 1）。

圖1 采用AMD平臺橋接基帶音視頻和IP網(wǎng)絡(luò )

基帶音視頻

與廣播和專(zhuān)業(yè)媒體系統中的許多傳統技術(shù)一樣，基帶音視頻連接不會(huì )在一夜之間被以太網(wǎng)取代，尤其是在端點(diǎn)中。針對 HDMI（高清晰度多媒體接口）和 DisplayPort 的新標準會(huì )定期發(fā)布，提高了速度，并改進(jìn)了可承載和顯示的視頻和音頻格式。

HDMI 2.1 是支持 8K 超高清（ UHD ）視頻的最新版本，主要用于電視等消費類(lèi)設備。DisplayPort 1.4 也支持 8K，但更常見(jiàn)于桌面計算應用和顯示器，并且 2.1 版本的推出將進(jìn)一步擴展其功能。串行數字接口（ Serial Digital Interface）在廣播領(lǐng)域無(wú)處不在，并且仍然是用于從攝像機到切換器和專(zhuān)業(yè)監視器等各種設備的點(diǎn)對點(diǎn)連接的主力。憑借器件功能特性與 IP 核（ IP core），AMD 能夠支持所有這些標準。它們需要高比特率收發(fā)器來(lái)在片上和片外遷移內容，也需要高性能可編程邏輯來(lái)實(shí)現所需的標準格式化，甚至可以在同一器件中實(shí)現這些功能相結合或是多個(gè)通道。

AV-over-IP

目前，業(yè)界大部分公司都采用以太網(wǎng)進(jìn)行音視頻傳輸。盡管以太網(wǎng)的設置與維護較之 SDI 等接口要復雜得多，但其卻更為靈活且可擴展，以支持更高的分辨率和幀速率，同時(shí)它還能在單個(gè)鏈路中聚合多個(gè)通道，也能將設備從獨立設備轉變?yōu)檫h程可尋址處理平臺?；?AMD FPGA 和 SoC 提供的 1Gbps 到 400Gbps 以太網(wǎng) MAC 的優(yōu)勢，可以實(shí)現各種流行與新興的 IP 網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，從而通過(guò)鏈路傳輸音視頻和數據。例如，SMPTE ST 2110 現在是所有廣播應用中 AV-over-IP 的主要標準，但 網(wǎng)絡(luò )設備接口（ Network Device Interface ）在通過(guò)現有 IP 網(wǎng)絡(luò )傳輸的流媒體專(zhuān)業(yè)廣播媒體中也大受歡迎。NDI 還用于專(zhuān)業(yè)音視頻中的現場(chǎng)活動(dòng)、實(shí)況轉播甚至實(shí)時(shí)協(xié)作。

同樣在專(zhuān)業(yè)音視頻領(lǐng)域，一項名為 IPMX（IP Media eXperience）的新標準正嶄露頭角，該標準旨在 ST 2110 基礎進(jìn)行構建，能為 AV-over-IP 提供最具可擴展性、開(kāi)放性并不依賴(lài)于供應商的解決方案。對于A(yíng)oIP （Audio-over-IP），Audinate 公司推出的 Dante 已成為專(zhuān)業(yè)音頻和直播活動(dòng)中實(shí)際采用的協(xié)議，并且現正通過(guò)其新款 Dante 音視頻產(chǎn)品擴展到視頻領(lǐng)域。選擇何種技術(shù)取決于時(shí)延、壓縮質(zhì)量、用例、成熟度、成本以及易用性。

盡管這些協(xié)議中很多都采用了不同的編解碼器，而后者互相之間通常無(wú)法互操作，但通過(guò)采用我們的可編程硬件和以太網(wǎng) MAC，依然可以在基帶音視頻和所提到的任意 IP 網(wǎng)絡(luò )協(xié)議之間進(jìn)行橋接。這些可編程硬件和以太網(wǎng) MAC 結合來(lái)自 NDI、Audinate、Nextera Video & Adeas、Macnica 和 intoPIX 這些合作伙伴的 IP 核和參考設計，可實(shí)現您期待的任何內容！

在本博客系列中，我們將更詳細地探討以太網(wǎng)、NDI、IPMX、ST 2110 和 Dante。我們將重點(diǎn)介紹各種用例和解決方案，并向您展示如何利用 AMD 自適應嵌入式計算平臺降低風(fēng)險、保持選擇余地以及支持任意網(wǎng)絡(luò )上的任意媒體。