Как SMPTE 2110 должен был заменить SDI и почему это пока не получается?

На протяжении многих лет SDI (Serial Digital Interface) был стандартом для передачи аудио и видео между профессиональными устройствами: камерами, микшерами и мониторами. Эта технология, эволюционировавшая с аналоговых времен, до сих пор используется, предлагая высокое качество передачи 4K-видео без сжатия и с минимальной задержкой. Несмотря на появление новых стандартов, SDI продолжает играть ключевую роль в видеопроизводстве и вещании.

Но в последние годы SMPTE 2110, стандарт передачи несжатого видео и аудио по IP-сетям, был представлен как альтернатива SDI, обещающая более гибкую, доступную и масштабируемую инфраструктуру. Однако переход от SDI к SMPTE 2110 оказался не таким гладким, как ожидалось.

Что такое SDI?

SDI — это стандарт, который позволяет передавать аудио и видео без сжатия с минимальной задержкой и в синхронном режиме. Его применяют при съемке фильмов, прямых эфиров и других задачах, где важна синхронизация аудио и видео. Видео и аудиосигналы могут передаваться по отдельным каналам, а также дополнительно встраиваются телетекст, метки рекламы и прочие метаданные. Проще говоря, SDI — это надежная и проверенная технология, которая продолжает использоваться на разных этапах продакшн-процессов.

Почему SDI сложно заменить?

На первый взгляд, SDI кажется идеальным решением. Втыкаешь кабель в разъём, и всё работает. Простота в использовании и высокая надёжность делают его популярным в студиях по всему миру. Однако SDI — это технология, уходящая корнями в аналоговое телевидение, что влечёт за собой ряд устаревших решений, таких как использование HANC и VANC.

HANC и VANC: что это и зачем?

• HANC (Horizontal Ancillary Data) — это область сигнала, где передаются аудиодорожки. Этот механизм используется для синхронизации аудио и видео в студийных условиях. В современных SDI-системах HANC позволяет передавать до 16 каналов несжатого аудио, что удобно для многокамерных съемок.

• VANC (Vertical Ancillary Data) — область, где передаются субтитры, телетекст и другие метаданные, такие как рекламные метки и данные о передаче. В ранних версиях SDI эта область использовалась для передачи данных в аналоговом формате, однако в современных системах используются цифровые протоколы, такие как CEA-608/708 для субтитров.

Эти области хоть и сохраняют своё значение в SDI, но всё чаще сталкиваются с ограничениями, когда дело касается современных требований к гибкости передачи данных. При переходе на IP эти данные уже передаются по отдельным потокам, что даёт больше возможностей для синхронизации и управления, но усложняет процесс настройки.

Основные проблемы SDI

• Устаревшие технологии: SDI продолжает использовать структуры, такие как HANC и VANC, которые когда-то были необходимы для аналогового телевидения. Хотя их всё ещё применяют, они могут быть неудобными в условиях современных цифровых систем.

• Высокая стоимость оборудования: Карты захвата SDI стоят от $450 до $5000, что намного дороже Ethernet-оборудования, которое можно приобрести за $45. Это делает систему дорогой, особенно для тех, кто начинает или планирует масштабировать свою инфраструктуру.

• Сложности с интеграцией и надёжностью: Несмотря на кажущуюся простоту, SDI-карты не всегда стабильны в круглосуточном режиме вещания. Например, популярные карты Blackmagic Decklink могут работать нестабильно при длительных нагрузках, что делает их непригодными для вещания 24/7.

SMPTE 2110: будущее или миф?

SMPTE 2110 обещает решить многие из этих проблем, предлагая передачу несжатого видео и аудио по IP-сетям. Это означает возможность использовать более доступное оборудование и гибкость в управлении потоками данных. Например, видео и аудио передаются по отдельным потокам, что упрощает обработку и улучшает синхронизацию.

Однако с SMPTE 2110 всё не так просто. Вот несколько ключевых вызовов:

• Стоимость и сложность оборудования: Хотя переход на IP-решения может снизить стоимость передачи данных, инфраструктура для SMPTE 2110 по-прежнему требует дорогого оборудования, такого как сетевые карты с поддержкой PTP (Precision Time Protocol) и специализированные коммутаторы. Сетевые карты, совместимые с SMPTE 2110, могут стоить более $1000.

• Отсутствие тестовых решений: В отличие от SDI, который можно протестировать с помощью простого оборудования, для SMPTE 2110 нет удобных тестовых клиентов или инструментов для быстрого развертывания. Репозитории с кодом и дампами трафика на GitHub остаются разрозненными и не предлагают полного решения для разработчиков.

• Сложности с синхронизацией времени: SMPTE 2110 использует протокол PTP для синхронизации времени между источниками, что делает систему более сложной в настройке. Например, отсутствует стандартная поддержка NTP, а точность синхронизации времени становится критической при работе с несколькими источниками видео и аудио.

Почему SMPTE 2110 пока не убил SDI?

Несмотря на все преимущества SMPTE 2110, его внедрение остаётся сложным и дорогим. Многим студиям и вещательным компаниям просто невыгодно переходить на новую инфраструктуру, особенно если SDI всё ещё выполняет свои функции. Более того, софт и оборудование для SMPTE 2110 пока остаются недостаточно отлаженными, что делает его внедрение рискованным и трудоемким процессом.

Итог: стоит ли ждать конца SDI?

SDI не сдаёт свои позиции, и пока остаётся основным стандартом для многих производственных и вещательных компаний. Его простота и надёжность делают его незаменимым для большого числа задач. SMPTE 2110, в свою очередь, предлагает более гибкое и потенциально дешевое решение, но его сложности и стоимость оборудования делают его не самым простым выбором для тех, кто ищет мгновенную замену SDI.

Тренды IBC 2024 говорят о том, что SDI постепенно уходит в тень, но окончательная его замена на IP, в частности SMPTE 2110, всё ещё требует времени.