
四五年前,IBC的一個參展商在展館貼了很多海報,上面用大字寫著:“SDI必死。”這只是一面之辭。
SDI是一個非常成功的互聯技術。它已經被廣泛應用于數字視頻中,而且在其所限的范圍內,它確實效果很好。它已經為該行業服務了30多年,并在這段時間內不斷發展,容量增加了40倍。
正因為如此,在世界各地的制作和分發設施中安裝了大量的SDI設備,這些設備通過這些一線一信號的同軸SDI電纜與其它設備進行通信。SDI設備行之有效。
建立基本規則
在我漫長的廣播電視生涯中,我了解了一個普遍真理:如果一個設備還有一點生命力,廣播工程師就不會把它扔掉。SDI硬件和SDI本身仍在工作。
所以,我的第一個觀點是,盡管有些人可能會說,我們并沒有面臨老SDI衛士和新IP一代之間的戰爭。在展館墻上,那些聳人聽聞的字眼會吸引人們的注意力,但現實并非如此。現在是時候對SDI和IP如何適應我們的未來計劃進行正確的對話了。
我總是說的第二個觀點是,雖然有時我們為了方便而使用“IP”一詞,但其實我的意思是符合SMPTE ST 2110標準(更廣義地說AIMS路線圖)的設備和架構。作為SMPTE標準開發過程中的編制者,我個人忠于ST 2110。而ST 2110是未來的趨勢,因為它是業界一致支持的標準,并通過數百個備受矚目的項目得到驗證。
媒體基礎架構的演變
那么,如果SDI有效,是什么驅動了媒體基礎設施對IP/2110的需求?它是一種賦能技術:一種伸展過去SDI界限的新工具。
我在前面提過,SDI在其所限范圍內工作得很好。我的意思是,最高到HD(1080p),它處理得很好,有很好的電纜可及距離和大量的光纖。除此之外,也有一些局限——用于UHD的12G SDI是機箱或飛行包內很棒的互連,但對于大型設施來說,這個距離稍嫌不足。另外, 12G SDI矩陣系統的可擴展性對大型設施來說是有限的。隨著內容制作和分發大規模地向UHD和HDR發展,SDI為我們所用必須有變通措施,而這些措施往往是有問題的。
SDI交叉點矩陣的性質有一些內建的斷點。如果您圍繞288x288 SDI矩陣設計了一個系統,那么就像太陽在早晨升起一樣,有人會發現對第289個源信號的迫切需求。您再次面臨變通措施和制作限制難題。然后有人會需要第290個源信號……。SDI設施中的矩陣端口分配,需要協商,還會發生爭吵。
SDI的一個廣受歡迎的好處是它將音頻嵌入其中,因此音頻和視頻在一起并保持同步——這在部分音頻被緊密綁定到視頻的媒體工作流程中是很好的。但在制作中,音頻通常是分開制作的,然后在制作鏈的末端與視頻重新結合。
所以在制作工作流程中,你不得不增添一個將音頻流從視頻中提取出來,將它們映射到MADI傳輸中(通常如此),并將它們傳到音頻室。混音及其它所有音頻處理在那里發生,然后通過MADI返回,在需要切換帶音頻的視頻的每一個位置重新嵌入音頻流(希望仍然是同步的,只有有點滯后)
嵌入和解嵌的復雜性——處理、饋送和不斷調整延遲——是當前制作中日常的現實。這是一個可能轉化為錯誤和擴展挑戰的完全可以避免的復雜性來源。
不動產經濟
SDI帶嵌入音頻顯然是我們所知的弊端,而有時更甚。
我們什么時候需要考慮改變?關于IP的討論是從哪里開始?
在新臺址從零開始建造新設施的決定,往往是由房地產經濟、勞動力考慮及其它非技術因素驅動的。當前,世界各地有許多新的大規模制作和分發設施,其運營規模和互聯單靠SDI是無法想象的。即使是目前正在建造的典型的新大轉播車,其源和目的地的數量也是驚人的,并且需要支持UHD和HDR,這些要求遠遠突破了SDI的限制。
如果你從一張白紙開始,就像這些項目一樣,那么你必須考慮未來會發生什么。例如,UHD廣播,似乎還遙不可及。但是就像HD的早期一樣(消費者仍然在觀看99%的SD內容),UHD制作現在已經存在,附帶的好處是更高的分辨率、改進的色域和HDR。以UHD和HDR制作的原始作品更好,即使只是以HD分發。現在以UHD和HDR制作的內容將會有更長的再利用壽命,比高清的更多的格式,同時有更好的圖像質量。
多平臺上分發
說到在線,任何新的制作設施都不會僅僅是創作和分發內容到線性廣播頻道。觀眾希望能夠通過無線電視或他們選擇的設備(和分辨率)隨時隨地觀看。這意味著多個輸出和多個版本,并且要求在傳統的SDI工作流程中矩陣端口的爆炸式增長。
總之,對于任何新設施,人們都必須猜想未來會發生什么,然后做好合理的準備。基于SMPTE ST 2110的IP現在可以有效工作,并通過了對UHD、HDR和向上擴展做好充分準備的測試。
還有就是靈活性的問題。在SDI中,為減少矩陣端口的數量,設備經常被搭建成“鏈”。但在IP環境中,一切都通過交換機連接,因此每個互連點本質上都是一個路由點——維護和備份可能變為掉轉路由。重新組織到一個新的工作流程就是選擇路由。
至少當你有ST 2110架構的時候是這樣的。這時你不是被固定數量的交叉點和回到矩陣的有限數量路徑束縛,而是擁有一個可以合理增長的網絡拓撲,它由帶寬(而不是交換端口)所限制。分離的視頻、音頻、定時和數據信號共享一個共同的交換結構,使每個設備只獲得其工作需要的信號。
即使是新設投資,也不是完全新的
當前的每一個運作都須有對UHD的意見以及如何做。一些可能要求UHD或HDR的特殊項目可能在會在將來某一時候突然出現。特殊項目產生專門的頻道,試驗很快就變成要求。近期的全球賽事產生了一些推遲,但看來不可避免的是,總有一天,一些體育持權者或知名度高的賽事將會堅持用UHD和HDR進行轉播。ST 2110提供滿足要求的基礎架構能力。
但這里有一點很重要。作為廣播工程師,未雨綢繆和預測新出現的要求是工作的一部分——向現有基礎設施添加功能的思想始終是我們工作的核心。我們仍然可以這樣做。
對于新設投資項目,SMPTE ST 2110架構的規模和可能性是顯而易見的,但即使是新設投資,也不是完全新的。出于經濟原因,即使是新設投資項目,也傾向于引進一些遺留的裝備,例如,我們也許僅僅在幾年前才買了一套新的演播室攝像機。
新設投資是一種奢侈品,而非正常現象——基礎設施的更新和升級才是現實——而且確實是一種真正的需要。一種常見的方法是在重新開發傳統架構時添加ST 2110島和灘頭陣地,逐步邁向IP,但與當前的SDI設備互連。所有這些表現都十分完美,原因是SMPTE精心設計了ST 2110,使其與SDI的互操作很合理。
是時候換個新的比喻了
SDI和IP之間絕非不是你死就是我亡。我確信,當我從這個行業退休的那一天,仍然會有大量的SDI設備在運行。但電視工程師并不畏懼新事物——事實上,在過去的30年里,電視工程一直在不斷融合新技術和發展的“新常態”。
當前,ST 2110技術從你可能有業務往來的所有供應商那里都可以廣泛地獲得,而且它是經過實地驗證的——而不是科學實驗。世界上主要的系統集成商都有建設基于SMPTE ST 2110的系統的經驗。在這一點上,有很多專業知識可以依靠,但最終還是看你自己。
你的要求是什么?需要多大的靈活性建立你的架構決策?什么樣的SDI和IP組合適合你的下一個項目?回答這些問題將幫助您最大化你的SDI投資的壽命及以對你的業務有效的任何速度轉換到IP。