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

任意網(wǎng)絡(luò)上的任意媒體

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

對(duì)各種設(shè)備（在工作室或通過(guò)云）之間的靈活連接選項(xiàng)的需求比以往任何時(shí)候更加重要。因此，傳統(tǒng)音視頻連接標(biāo)準(zhǔn)和 IP 網(wǎng)絡(luò)之間的支持和橋接，現(xiàn)已成為眾多多媒體系統(tǒng)所需的關(guān)鍵組件（圖 1）。

圖1 采用AMD平臺(tái)橋接基帶音視頻和IP網(wǎng)絡(luò)

基帶音視頻

與廣播和專業(yè)媒體系統(tǒng)中的許多傳統(tǒng)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(duì) HDMI（高清晰度多媒體接口）和 DisplayPort 的新標(biāo)準(zhǔn)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(fèi)類設(shè)備。DisplayPort 1.4 也支持 8K，但更常見(jiàn)于桌面計(jì)算應(yīng)用和顯示器，并且 2.1 版本的推出將進(jìn)一步擴(kuò)展其功能。串行數(shù)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(jī)到切換器和專業(yè)監(jiān)視器等各種設(shè)備的點(diǎn)對(duì)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(biāo)準(zhǔn)。它們需要高比特率收發(fā)器來(lái)在片上和片外遷移內(nèi)容，也需要高性能可編程邏輯來(lái)實(shí)現(xiàn)所需的標(biāo)準(zhǔn)格式化，甚至可以在同一器件中實(shí)現(xiàn)這些功能相結(jié)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(shè)置與維護(hù)較之 SDI 等接口要復(fù)雜得多，但其卻更為靈活且可擴(kuò)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(shè)備從獨(dú)立設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)檫h(yuǎn)程可尋址處理平臺(tái)。基于 AMD FPGA 和 SoC 提供的 1Gbps 到 400Gbps 以太網(wǎng) MAC 的優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)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(shù)據(jù)。例如，SMPTE ST 2110 現(xiàn)在是所有廣播應(yīng)用中 AV-over-IP 的主要標(biāo)準(zhǔn)，但 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口（ Network Device Interface ）在通過(guò)現(xiàn)有 IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)牧髅襟w專業(yè)廣播媒體中也大受歡迎。NDI 還用于專業(yè)音視頻中的現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)、實(shí)況轉(zhuǎn)播甚至實(shí)時(shí)協(xié)作。

同樣在專業(yè)音視頻領(lǐng)域，一項(xiàng)名為 IPMX（IP Media eXperience）的新標(biāo)準(zhǔn)正嶄露頭角，該標(biāo)準(zhǔn)旨在 ST 2110 基礎(chǔ)進(jìn)行構(gòu)建，能為 AV-over-IP 提供最具可擴(kuò)展性、開(kāi)放性并不依賴于供應(yīng)商的解決方案。對(duì)于AoIP （Audio-over-IP），Audinate 公司推出的 Dante 已成為專業(yè)音頻和直播活動(dòng)中實(shí)際采用的協(xié)議，并且現(xiàn)正通過(guò)其新款 Dante 音視頻產(chǎn)品擴(kuò)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(jié)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(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)您期待的任何內(nèi)容！

在本博客系列中，我們將更詳細(xì)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(yīng)嵌入式計(jì)算平臺(tái)降低風(fēng)險(xiǎn)、保持選擇余地以及支持任意網(wǎng)絡(luò)上的任意媒體。