系列專題:任意網絡上的任意媒體第 3 篇

作者：Gordon Lau，AMD 專業音視頻、廣播與消費業務系統架構師

引言

過去 10 年間，企業工作場所、專業視頻工作室等的多媒體需求顯著增長。如今的內容制作商需要支持高質量、低時延視頻的設備和基礎設施，而不受 HDMI™、DisplayPort™ 或 SDI 等傳統基帶視頻接口的限制。制作商想擁有遠距離傳輸、多通道視頻以及音視頻要素的靈活路由，而這些只是其中的幾項需求。隨著向基于 IP 的流的過渡，音頻、視頻和數據現在可以融于一條以太網線纜上，在其上可以在本地和全球的 IP 網絡上編輯、分離、組合和傳輸內容。盡管市面上有多種選擇可以實現這一點，但市場上的一項協議因其性能和簡化性而發展勢頭迅猛，那就是網絡設備接口，也稱為 NDI®。

網絡媒體很難實現，是什么讓 NDI 如此簡單?

目前，高清廣播媒體內容數據傳輸速率可高達 3Gb/s，而超高清 4K 內容的傳輸速率是其 4 倍!即使是最簡單的工作室也會在內容創造過程中利用其他功能，例如管理和組合音頻、信號(如 Tally 指示燈)、音頻返回通道和字幕，所有這些都會使整個流程變得更加復雜!網絡工程師可以告訴您，管理此類帶寬、同時平衡低時延、高質量和幀同步音視頻需求曾經多么具有挑戰性。NDI 如何解決其中許多挑戰，以支持流媒體商和廣播公司基于 IP 的現代制作流程呢?

NDI 通過自動化網絡/設備發現和注冊，為內容制作商解決了許多網絡基礎問題。該協議通過 mDNS(多播 DNS )實現這一點，允許所有端點(如攝像頭、顯示器和切換器)自動檢測并與同一子網上的其他設備協同工作，而無需設備設置和注冊。為擴展到本地網絡之外，NDI 提供了一套免費工具套件，其中包含用于實現 mDNS 網關的實用工具，可以輕松地在全球范圍內遷移 NDI 流!

為了滿足視頻所需的高帶寬，NDI 提供了兩種格式：NDI 高帶寬和 NDI|HX。NDI 高帶寬采用一種名為 SpeedHQ( SHQ )的輕量級幀內編解碼器，該編解碼器業經驗證可以通過在廣播放送中運用來提供高質量視頻。高效格式 NDI|HX 基于 H.264( AVC )和 H.265( HEVC )編解碼器可用于錄制或遠距離傳輸，因為它占用 SHQ 帶寬的大約十分之一。NDI|HX 格式的最新版本 NDI|H3 將效率提升到了全新水平，遷移視頻的整體質量與 NDI 高帶寬相似，但使用的帶寬卻顯著減少(約 80Mbps)。一個典型的高清和超高清 NDI 高帶寬流分別為 125Mbps 和 350Mbps 左右，可在不到一個字段的時延下交付，支持在標準的 1Gbps 網絡上輕松傳輸多個音頻/視頻流。除了音頻/視頻有效負載外，NDI 還可以容納其他數據，以實現更多功能，如面向基本工具的雙向數據(如計數器和 PTZ 控制)，或用于舞臺指導的音頻返回通道的靈活路由，不一而足。最新的 NDI 工具套件包含測試圖形源和工作室顯示器等實用工具，以及其他更為強大的功能，使網絡攝像頭、桌面或 VLC 內容可作為 NDI 流所用。該工具套件還包括適用于 Adob​​e® After Effects 和 Adob​​e Premier 等行業標準工具的插件。

圖 1：ISE2023 上 AMD 展位的 NDI。Lumens 和 BirdDog NDI 攝像頭、Magewell 和 Kiloview NDI<>HDMI 轉換器以及 SWIT NDI 監視器均通過 NewTek Tricaster 連接和控制。

NDI 已與 AMD 開展合作，在 AMD 28nm Zynq™ 7000 器件和 16nm Zynq™ Ultrascale+™ MPSoC 器件上提供 NDI 高帶寬實現方案，其具備高級 SDK，可幫助開發人員輕松集成 NDI 并快速推向市場。NDI 充分利用 AMD 在 SHQ 編解碼器可編程邏輯方面的優勢，結合全功能處理子系統，實現了當今高度集成、經濟高效的解決方案!對于尋求硬件模塊來集成 NDI 的客戶，AMD Kria™ SOM能夠借助應用商店提供的預構建 NDI 功能支持您將 NDI 集成到產品中。

（編輯：daisy）