|
Produse - Infrastructura
|
|||
| SNP (Selenio Network Processor) Procesor nativ SMPTE ST 2110 |
SNP Frame Synchronizer Frame Sync UHD/HD - 2110/SDI |
SNP ACO HD Automatic ChangeOver HD - 2110/SDI |
SNP ACO UHD Automatic ChangeOver UHD - 2110/SDI |
| SNP Mutiviewer Mutiviewer in timp real- 2110/SDI |
SNP encoder/decoder JPEG XS Encoder/decoder JPEG XS HD/UHD- 2110/SDI |
Master Control HD Master Control HD ptr. emisie- 2110/SDI |
Master Control UHD Master Control UHD ptr. emisie- 2110/SDI |
| SNP Conversie HDR HD Conversie HDR- 2110/SDI |
SNP Conversie HDR UHD Conversie HDR-- 2110/SDI |
QScan - analiza fisierelor media QScan - software de analiza a calitatii fisierelor media |
Magellan SDNO Sistem de orchestrare si control pentru routare semnale 2110/SDI |
De ce este asa de raspandit standardul NDI
In ultimii ani, infrastructurile de televiziune si broadcast implementate nativ in IP s-au transformat dintr-o noutate intr-o necesitate datorita numeroaselor avantaje pe care le ofera in comparatie cu infrastructurile traditionale bazate pe SDI.
La ora actuala tehnologiile moderne de broadcast implementate nativ in IP graviteaza in jurul a 2 poli – standardul IP SMPTE ST 2110 pentru semnale video necompresate si standardul NDI pentru semnale video moderat compresate. Ambele standarde IP utilizeaza semnale in timp real si asigura o calitate broadcast a semnalelor video.
Robusterea, flexibilitatea, posibilitatea de acomoda semnale video de rezolutii din ce in ce mai mari fara a modifica nucleul infrastructurii precum si adaptabilitatea rapida la noi fluxuri de lucru sunt motivele principale pentru care infrastructurile construite nativ in ST 2110 sau in NDI reprezinta atat prezentul cat si viitorul.
Se poate spune pe buna dreptate ca cele 2 standarde nu reprezinta o evolutie, ci o revolutie.
In continuare vom analiza motivele pentru care standardul NDI a devenit atat de raspandit si utilizat.
Standardul SDI a atins de mult timp maturitatea, iar pe parcursul ultimilor 10 ani au inceput sa se contureze din ce in ce mai clar limitarile sale:
- imposibilitate in a asigura transportul de semnale video de rezolutii mari si foarte mari (insotite de gama dinamica mare, colorimetrie extinsa si frecvente de explorare pe verticala ridicate)
- complexitatea mare a infrastructurilor care gestioneaza sute sau mii de semnale
- complexitate tehnica in realizarea de sisteme cu redundanta
- minusuri specifice in flexibilitate si scalabilitate.
Semnalul SDI si-a atins deja limita fizica si tehnologica prin implementarea si transmiterea semnalelor UHD-1 (2160 50/60p) cunoscute sub denumirea 12G-SDI.
NDI este prescurtarea de la Network Device Interface, un standard de conectivitate video care permite sistemelor multimedia sa se identifice si sa comunice intre ele prin IP, sa transmita si sa primeasca semnale video si audio de inalta calitate, latenta redusa si cu precizie la nivel de cadru (frame), precum si sa faca schimb de metadata in timp real.
Standardul NDI este un standard ajuns la maturitate care s-a raspandit si a fost adoptat rapid in toate domeniile – de la broadcast la productii video, aplicatii corporatiste, educatie, creatori de content (pentru a enumera numai cateva).
De la lansarea sa in 2016 de catre firma NewTek (NDI 1.0), standardul a beneficiat de imbunatatiri succesive si incrementale astfel ca a ajuns in anul 2026 la versiunea NDI 6.3 indeplinind cele mai noi cerinte necesare fluxurilor de lucru moderne si a semnalelor video utilizate in acestea (ca un simplu exemplu, suporta semnale HDR).
| Principalele avantaje ale unei infrastructuri implementate nativ in NDI |
- NDI este o tehnologie software pentru transmiterea semnalelor video de calitate broadcast si cu latenta redusa (similara cu cea din SDI) utilizand retele standard de Ethernet. Tehnologia software este prin definitie flexibila.
- protocolul NDI este “Royalty-free” fiind o tehnologie accesibila oricui
- NDI este agnostic la rezolutia, frecventa de cadre si la raportul de aspect al semnalelor video – acest lucru inseamna ca poate accepta o diversitate mult mai mare de semnale video in comparatie cu infrastructurile SDI
- NDI utilizeaza pentru implementarea infrastructurii switch-uri de date din industria IT
- flexibilitate – este mult mai simplu de accesat surse video in orice sectiune a unei infrastructuri de media sau broadcast. In acelasi timp, fluxurile de lucru se pot modifica rapid si usor fara modificari in cablarea existenta a infrastructurii (sau cu modificari nesemnificative).
- scalabilitate: tehnologiile IP sunt mult mai adaptabile la schimbari si suporta adaugarea de noi caracteristici si functii. In mod concret este mult mai usor de adaugat noi echipamente, surse si destinatii fara a afecta infrastructura aflata in functionare
- accesibilitate din punct de vedere al costului – nu sunt necesare interfete hardware specifice (ca la SDI) pentru transmiterea si receptionarea semnalelor video si audio. Sunt suficiente echipamente standard utilizate in IT (PC-uri, switch-uri de date si cabluri de date pentru conectare).
Accesibiltatea este remarcabila daca comparam cei 2 poli diametral opusi:
- pentru o aplicatie extrem de simpla, oricine poate construi o retea NDI daca dispune de un switch si cateva PC-uri. Aplicatiile software NDI Tools sunt gratuite
- pentru o infrastructura de complexitate mare si foarte mare dintr-o organizatie media sau broadcast, costurile realizarii infrastructurii native in NDI sunt mai mici decat pentru infrastructura traditionala SDI, fapt determinat indirect de simplificarea interconectarii si flexibilitatea in alcatuirea fluxurilor de lucru
- compatibilitate: infrastructura IP este comuna si pentru alte protocoale precum HTTP, Dante, AES 67 cu care NDI este interoperabil.
- simplificarea interconectarii echipamentelor. Se inlocuieste cablul coaxial (care transporta semnalul SDI intr-un singur sens) cu un cablu de date pe care se pot vehicula bidirectional:
- mai multe canale video/audio NDI
- metadata asociata semnalelor video/audio transmise
- semnalizarea de Tally
- comenzile pentru camere de tip PTZ
- informatia de Timecode
- alte tipuri de comenzi (de exemplu pentru control de tip KVM)
- suporta nativ Alpha Channel
- tehnologie suportata pe toate sistemele de operare: Windows, Mac, Linux, ARM (IOS/Android) precum si pe dispozitive programabile de tip FPGA
- NDI este un standard cu viitor - suporta rezolutii pana la 8K inclusiv, frecventa de cadre pana la 120fps, cuantizare de 16 biti per pixel (in format YUV sau RGB) si audio PCM necompresat
- pentru aplicatiile si implementarile simple, tehnologia poate fi considerata de tip “Plug-and-Play”, adica echipamentele pot fi interconectate si vor functiona fara configurare complicata si cu un minim de cunostinte de retelistica si IT. Atunci cand un nou echipament este conectat Ia retea, acesta isi “anunta” disponibilitarea (sub forma de surse si destinatii disponibile) catre celelelte echipamente conectate in reteaua NDI. Usurinta in configurare este unul din motivele importante pentru care standardul NDI s-a raspandit atat de rapid si a fost adoptat de mii de organizatii si companii.
- protocolul NDI simplifica interconectarea intre echipamente broadcast cu divese functii. La ora actuala sunt putine companiile care nu au inclus un plugin de NDI pentru echipamentele lor. Luand un caz concret, un sistem de productie video poate fi conectat prin NDI la o masina separata de grafica. Simpla conectare a celor 2 echipamente in reteaua NDI face posibila oricand schimbarea rapida numarului de semnale video vehiculate intre cele 2 echipamente fara a face niciun fel de modificare in cablarea fizica.
Pentru a intelege si mai mai clar care sunt avantajele tehnologiei in IP NDI fata de tehnologia SDI este prezentata mai jos o comparatie sintetica, fara pretentia de a fi completa, intre aceste doua tehnologii:
| Criteriu | SDI | NDI |
| Flexibilitatea si simplitatea interfetei de transmisie | Cu toate ca metoda de transport a ramas cablul coaxial (cu performante din ce in ce mai bune), fiecare nou tip de semnal SDI a necesitat dezvoltarea unui nou tip de interfata: - SMPTE 259M (semnale SD-SDI sau 0.27G-SDI) - SMPTE 292M (semnale HD-SDI sau 1.5G-SDI) - SMPTE 372M (semnale HD-SDI Dual Link, transport semnal pe 2 cabluri) - SMPTE 424M (semnale HD de tip 3G-SDI) - SMPTE ST 2081 (semnale UHD-0 de rezolutie maxima 2160p30 numite si 6G-SDI) - SMPTE ST 2081 (semnale UHD-1 de rezolutie maxima 2160p60 numite si 12G-SDI) Interfetele asigura compatibilitate in jos de la standardul UHD catre standardele HD/SD. Observatii: Cu fiecare nou tip de semnal aparut (de rezolutie superioara) a fost necesara schimbarea infrastructurii si a echipamentelor (inclusiv a cablurilor coaxiale de transmisie a semnalelor). |
Un singur tip de cablu si un singur tip de interfata: - interfata reprezinta portul de switch de date utilizat in IT - switch-urile de date echipate cu porturi de viteza 1/2.5/5/10 GbE sau chiar 25/40/50 GbE in functie de marimea infrastructurii. Un port 1GbE poate acomoda 5 semnale NDI HD 1080p50 sau 3 semnale UHD 2160p50. Un port 10GbE poate acomoda 50 semnale NDI HD 1080p50 sau 30 semnale UHD 2160p50. - metoda de transport este cablul de Ethernet de categorie corelata cu viteza de lucru a porturilor de switch sau router-lor de date - acomodarea unor semnale video de rezolutii mai mari nu necesita schimbarea nucleului infrastructurii (adica switch-urile/routerele). Standardul NDI defineste doua tipuri de semnale NDI: - NDI High Bandwidth – de calitare broadcast (cu rata de bit mare si latenta foarte mica, tipic sub 1 frame de la sursa la destinatie). Rata de bit pentru formatul HD 1080p50: 126 Mbps Rata de bit pentru formatul UHD 2160p50: 224 Mbps - NDI HX (cu versiunile HX2 si HX3) – semnale video cu compresie mare care folosesc retele de Ethernet de banda limitata sau negarantata. Pot avea rezolutii HD sau UHD. NDI HX2: rata de bit medie de 15 Mbps, calitate buna si latenta medie (150-400ms) NDI HX3: rata de bit medie de 80 Mbps, foarte buna si latenta mica (<100ms) Observatii: - tehnologie IT standard care se utilizeaza si in aplicatiile de televiziune, media si broadcast - NDI este agnostic la tipul de semnal (adica nu depinde de natura semnalului sau rezolutia sa) - progresele tehnologice din industria IT se aplica automat in industria de broadcast care nu mai este obligata sa dezvolte si sa fabrice noi tipuri de interfete pentru noile tipuri de semnale; pentru conectarea echipamentelor se folosesc switch-uri si routere de date din industria IT. Aceasta industrie este mult mai dinamica, efectuand progrese tehnologice intr-un ritm mult mai rapid - rata de bit a semnalului NDI este determinata de rezolutie si frecventa de cadre (de explorare pe verticala). Valorile indicate mai sus sunt valori medii si nu se refera la semnalele NDI care suporta si Alpha Channel |
| Capabilitatea de a transmite semnale video 4K si 8K | Este posibila prin utilizarea unor standarde intermediare (de tranzitie) care poarta denumirea de Quad-Link (care presupun transmiterea semnalelor UHD prin utilizarea a 4 cabluri coaxiale): - pentru semnale UHD-1 (3840 x 2160 50/60p) se utilizeaza 4 cabluri care transporta fiecare un semnal 3G-SDI; pentru aceasta rezolutie se poate utiliza si un singur cablu coaxial care transporta un semnal UHD-1 de tip 12G-SDI - pentru semnale UHD-2 (7680 x 4320 50/60p) se utilizeaza 4 cabluri care transporta fiecare un semnal 12G-SDI Observatii: - standarele Quad-Link sunt doar standarde de tranzitie si nu reprezinta o solutie viabila sau economica pe termen lung - apar dificultati logistice si de cablare foarte mari atunci cand se lucreaza cu zeci sau sute de semnale - atrage dupa sine o complexitate specifica la procesarea si routarea simultana a 4 semnale video organizate in Quad-Link (care nu ar exista in cazul unui singur semnal) |
NDI suporta nativ semnale video de rezolutie 4K si 8K. In prezent sunt utilizate majoritar semnalele video de rezolutie 4K. Ca exemplu: - un port de switch cu viteza 1 GbE suporta 3 semnale video UHD-1 (3840 x 2160p50) - un port de switch cu viteza 10 GbE suporta 30 semnale video UHD-1 (3840 x 2160p50) Printr-un singur cablu de date legat la un port se poate transporta acest numar de semnale video NDI. Pentru transportul semnalelor la viteze de 10 GbE sau superioare se poate utiliza fibra optica (avantajul inerent al utilizarii tehnologiei IT). |
| Structura semnalelor | - 1 cablu = 1 semnal SDI - semnalul SDI are si audio incapsulat (Audio Embedded) precum si informatii auxiliare (Ancillary) - interfata SDI este unidirectionala (semnalul circula intr-un singur sens). - 1 semnal = 1 interfata SDI Observatii: |
- 1 cablu ethernet = mai multe semnale (tipic zeci de semnale) - interfata (in esenta portul de switch de date) este bidirectionala, permitand circulatia de semnale in amble sensuri Observatii: Desi organizarea de tip 1 cablu = mai multe zeci de semnale ar rezulta ca un impediment in cazul diagnosticarii (necesitand metode specifice), celelalte avantaje depasesc cu mult acest aparent dezavantaj: - simplitate in cablare (numar mult mai redus de cabluri) pentru instalarile medii, mari si foarte mari - schimbarea sensului de circulatie a semnalului nu implica nici un fel de modificare in instalarea fizica initiala - prin simplitate se mareste si fiabilitatea totala a sistemului |
| Eficienta transmisiei | Eficienta transmisiei se refera la cat de multa informatie este transmisa de la sursa catre destinatie.
In cazul semnalului SDI, transmisia este punct-la-punct a unui singur semnal (dinspre sursa catre destinatie printr-un cablu coaxial). Transmisia semnalului este unidirectionala pe cablul coaxial. |
Eficienta transmisiei se refera la cat de multa informatie este transmisa de la sursa catre destinatie.
In cazul NDI, un transmitator NDI poate transmite mai multe informatii simultan. Exemplu pentru semnalele NDI High Bandwidth se pot transmite simultan urmatoarele semnale: - intre 2 echipamente legate in retea, unul poate fi emitator si celalalt receptor si viceversa, utilizand acelasi cablu de date sau - intre 2 echipamente legate in retea, pot circula simultan semnale NDI in ambele directii utilizand acelasi cablu de date sau - un dispozitiv care afiseaza imaginea de la o camera NDI poate trimite comenzi de control pentru modificarea pozitie/zoom/focalizare a unei camere de tip PTZ |
| Limite fizice si tehnologice de transmisie pe cablu de cupru | Datorita atenuarii existente pe metru liniar al cablului coaxial (precum si a tipului de conector BNC), exista limitari ale distantei de transmisie a semnalului SDI intre echipamente, limitari specifice fiecarui tip de semnal in parte: - maxim 300 m pentru semnale SD-SDI - mai putin de 150 m pentru semnale 1.5G-SDI - maxim 100 m pentru semnale 3G-SDI - maxim 60 m pentru semnale 12G-SDI |
Pentru echipamente NDI care suporta porturi cu viteza de 1GbE se utilizeaza cabluri ethernet cel putin Cat.5e, lungimea maxima fiind stabilita prin standard la maxim 100 m. Pentru echipamente NDI care suporta porturi cu viteze de 10 GbE se utilizeaza cabluri ethernet cel putin Cat.6, lungimea maxima fiind stabilita prin standard la maxim 55 m pentru cablu Cat.6 si maxim 100 m pentru cabluri de categorie Cat.6A sau Cat.7; pot exista si conexiuni prin fibra optica in functie de infrastructura sau echipament. In functie de solutia tehnica aleasa, distanta de transmitere pe fibra optica poate varia intre sute de metri si zeci de kilometri |
| Limite fizice si tehnologice de transmisie pe fibra optica | Exista 2 tipuri de transmisie a semnalului SDI via fibra: - 1 semnal per traseu de fibra sau - mai putin de 20 de semnale SDI per traseu de fibra prin operatii de multiplexare/demultiplexare optica la capetele fibrei In general echipamentele de multiplexare si demultiplexare optica nu pot fi scalate si nu au flexibilitate (de exemplu nu se poate schimba usor sensul semnalelor SDI vehiculate prin traseul de fibra optica daca se doreste acest lucru la un moment dat) Observatii: - densitate mica a numarului de semnale pe un singur traseu de fibra optica - complexitate si lipsa de flexibilitate datorata existentei echipamentelor de multiplexare, respectiv demultiplexare optica la capetele fibrei - necesitate de utilizare a interfetelor specifice SDI - insulele de SDI aflate in locatii geografice diferite sunt mai dificil de interconectat datorita numarului mai mare de trasee de fibra necesare. In acelasi timp nu exista flexibilitate in schimbarea sensului de vehiculare a semnalelor dupa etapa de instalare initiala |
Nu exista nici un fel de limitari: - fiecare traseu de cablu suporta semnale bidirectionale - numarul de semnale este limitat numai de largimea de banda/viteza porturilor aflate la capetele fibrei (variind intre zeci sau sute de semnale pe un singur traseu de fibra) |
| Elementul central de routare | Pentru sistemele SDI, nucleul sau elementul central de routare este routerul SDI (care in general poate face si prelucrare audio) la care sunt conectate toate echipamentele SDI.
Observatii: |
Pentru sistemele native NDI, nucleul este switch-ul sau routerul de date din industria IT. Observatii: - arhitectura cu flexibilitate maxima datorita caracterului bidirectional al conexiunilor catre switch; structura, sensul si numarul semnalelor se pot modifica ulterior fara a fi necesare modificari in instalarea fizica initiala - se pot implementa nuclee de infrastructura complexe utilizand mai multe switch-uri si routere de date - cu toate ca se folosesc switch-uri sau routere din industria IT, modul in care acestea sunt configurate este specific industriei de broadcast unde toate procesele trebuie sa se efectueze in timp real si cu o latenta foarte mica (similara arhitecturilor SDI) - pentru instalari mari - routere cu sute de semnale - spatiul fizic ocupat este de 10-20 de ori mai mic, iar consumul energetic este de aproximativ 4 ori mai redus (sau chiar mai mic) |
| Latenta de transmisie a semnalului (de la sursa la destinatie) | Cu toate ca SDI transmite semnal necompresat, acesta are o latenta de valoare mica, fiind determinata in principal de serializarea efectuata la alcatuirea semnalului SDI si a timpului de propagare de-a lungul cablului coaxial de la sursa catre destinatie.
In toate infrastructurile si ecosistemele care vehiculeaza si proceseaza semnale video, procesarea video are loc la nivel de frame (cadru video). De aceea, orice intarziere datorata unei procesari va fi calculata in multipli de frame-uri (cadre). Pentru semnale video cu frecventa de explorare pe verticala de 50 Hz, durata unui cadru este de 20 ms. Chiar daca latenta unui semnal video transmis de la o sursa la o destinatie este mult mai mica decat 1 frame, se considera ca intarziere valoarea intreaga de 1 frame (20ms). Latenda semnalului SDI este aditiva. Astfel, daca daca semnalul parcurge succesiv o cale cu mai multe blocuri de procesare, fiecare bloc in parte va adauga o latenta de cel putin 1 frame. |
In cazul semnalelor NDI Full Bandwidth care utilizeaza o compresie moderata cu un codec performant, latenta la codare, respectiv la decodare este mai mica decat 1 frame, dar in mod similar se considera latenta de durata unui frame.
Deci pentru un semnal tramsmis pe un cablu de date – de la encodare pana la decodare a semnalului NDI Full Bandwidth (fara a considera alte latente precum cea de afisare a monitorului sau latenta de propagare in retea) latenta totala este de 2 frame-uri (1 frame la codare + 1 frame la decodare, insumand 40 ms). De cele mai multe ori, chiar si socotind latenta retelei si latenta de afisare a monitorului, valoarea totala a latentei de la sursa la destinatie se incadreaza in cele 40 ms. Observatii: - pentru o infrastructura NDI medie si mare dimensionata corect, latenta poate avea valori similare cu cele ale unei infrastructuri SDI (sau sensibil apropiata de aceasta). - pentru o retea NDI simpla care are ca nucleu un singur switch de date, latenta este similara cu a infrastructurii SDI. - nu trebuie neglijat faptul ca in cazul semnalului NDI Full Bandwidth, operatia de Video Re-entry (aplicarea semnalului de la iesire din nou la o alta intrare a aceluiasi echipament precum un mixer video) are latenta zero – fata de sistemele SDI unde se adauga automat 1 frame. In NDI aceasta capabilitate este o consecinta a nucleului nativ NDI al echipamentului si a software-ului care proceseaza simultan si paralel mai multe semnale. |
| Calitatea imaginii | Semnalul SDI ofera maximul de calitate fiind un semnal necompresat.
Insa nu toate semnalele video sunt in direct, ci provin majoritar de la canale de playout care redau fisiere video care sunt generate in etapa de inregistrare (ingest) utilizand codec-uri performante utilizate in industria de broadcast (deci folosind compresie). O valoare obiectiva a calitatii imaginii este data de valoarea PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio). Pentru un semnal video SDI necompresat provenit de la o transmisie video in direct (de la o camera video), valoarea PSNR este in teorie infinita pentru ca nu exista zgomot (si artefacte) datorate operatiei de compresie. Pentru un semnal video SDI necompresat provenit de la un canal de playout care reda fisiere ce utilizeaza codec-uri de clasa broadcast cum ar fi ProRes si DNxHD, valoarea PSNR depaseste 50 dB. Observatie: |
Semnalele NDI Full Bandwidth folosesc codec-ul proprietar SpeedHQ care are la baza Transformarea Cosinus Discreta (DCT), la fel ca si codec-urile ProRes si DNxHD.
NDI Full Bandwidth utilizeaza compresia Intra-Frame. Rata de bit depinde de rezolutia si frame rate-ul (frecventa de cadre) a semnalului video. Pentru codec-ul NDI (SpeedHQ) valoarea medie a PSNR este mai mare de 70 dB. O proprietate unica a codec-ului SpeedHQ este ca nu are degradari ale semnalului la copii multi-generatie (codari si decodari succesive ale aceluiasi semnal). Variatiile cele mai utilizate ale codec-ului SpeedHQ sunt:- SHQ0 (care utilizeaza esantionare 4:2:0) - SHQ2 (care utilizeaza esantionare 4:2:2) - SHQ2 (care utilizeaza esantionare 4:2:2:4) pentru semnale cu Alpha Channel Un alt avantaj major al semnalului NDI Full Bandwidth este ca poate fi inregistrat “asa cum este”, sub forma de stream, fara o re-compresie. Inregistrarea sub forma de fisier a unui semnal NDI Full Bandwidth consuma semnificativ mai putine resurse hardware si software decat un canal traditional de ingest cu intrare SDI. Observatii: - semnalele NDI Full Bandwidth au o compresie fara artefacte vizuale - o subtila diferenta de calitate la imaginile provenite din semnalele NDI Full Bandwidth se poate observa numai in aplicatiile de editare High-End, insa acestea sunt nerelevante pentru majoritatea aplicatiilor de broadcast si media - semnalele cu rata de bit redusa NDI HX2 si NDI HX3 utilizeaza compresiile H.264 si H.265, ambele cu un grad mai mare sau mai mic al degradarii calitatii imaginii. Aceste tipuri de semnale se utilizeaza insa prin retele de Ethernet care nu ofera o banda garantata sau retele publice (internet). |
| Redundanta a cailor de semnal si fiabilitatea transmisiei | Redundanta cailor de semnal este necesata in infrastructurile de televiziune si broadcast pentru asigurarea functionarii neintrerupte a serviciilor. In sistemele SDI, redundanta cailor de semnal nu este reglementata de niciun standard. Observatii: - trecerea de pe un semnal primar pe unul de rezerva se poate face automat (sau manual) cu ajutorul unor echipamente de comutare automata (ACO = Automatic Changing Unit). Comutarea poate fi simpla (cu aparitia de artefacte pe video si audio) sau Seamless (comutare fara artefacte pe video si audio). - comutarea/revenirea de pe un semnal de rezerva pe semnalul principal se face de cele mai multe ori manual de catre operatorul uman - asigurarea unei arhitecturi cu redundanta este aproape intotdeauna complexa in infrastructurile SDI deoarece nu este economic a avea cate un semnal de rezerva pentru toate semnalele prezente intr-o infrastructura. - comutarea manuala pe un semnal de rezerva este de asemeni utila pentru efectuarea de operatii de mentenanta fara intreruperea serviciilor in regim 24/7. |
In sistemele native NDI, redundanta cailor de semnal este inclusa in standard.
Redundanta se implementeaza la nivel transmitatorului NDI: |
| Sincronizarea | In sistemele SDI se utilizeaza semnale de referinta pentru video (Black Burst, Tri-Level Sync) si audio (DARS) care sunt distribuite la toate echipamentele prezente in sistem.
Observatii: |
In sistemele native NDI sincronizarea este realizata cu semnal de referinta NTP (Network Time Protocol). Observatii: - semnalul de referinta NTP se utilizeaza si in infrastructurile si retelele IT pentru realizarea sincronizarii in timp real - pentru asigurarea preciziei in sincronizare, in retelele NDI se utilizeaza un server NTP local (nu sincronizare NTP via internet) asigurandu-se o acuratete sub 1 ms - in NDI sincronizarea se face tot la nivel de frame. Fiecare frame (cadru) video dintr-un stream NDI este marcat temporal (Time Stamping) - marcajul temporal la trecerea prin fiecare echipament elimina printre altele si fenomenele nedorite de decalaj temporal intre video si audio - NTP-ul poate fi derivat din semnalul GPS provenit de la satelit prin inermediul unui receptor GPS. - in reteaua interna NDI, ca alternativa pentru sincronizare, echipamentele pot utiliza si un stream de referinta numit NDI Genlock |
| Amplasarea fizica a echipamentelor in sistem | Ca o consecinta a cablarii 1:1 (1 cablu = 1 semnal SDI) si a unidirectionalitatii semnalelor, amplasarea fizica a echipamentelor conteaza intr-un sistem SDI. Operatiile de procesare si conversie audio si video trebuie sa fie efectuate in fiecare sectiune a sistemului in parte datorita particularitatilor de cablare si amplasare. |
In sistemele native NDI amplasarea fizica a echipamentelor nu conteaza, devreme ce reteaua de date este prin definitie bidirectionala si se afla peste tot in interiorul ecositemului. Echipamente care in momentul actual sunt destinatii intr-o anumita locatie pot deveni surse daca este necesara schimbarea fluxului de lucru, fara modificari de cablare sau mutarea echipamentelor. |
| Ierarhizarea in interiorul sistemului | Ierarhizarea in cazul unui sistem SDI se rezuma in general la accesul conditionat la anumite surse si destinatii din sistem in functie de privilegiile de utilizator asociate operatorilor.
Aceasta ierarhizare este facuta in general de catre aplicatia software numita orchestrator care gestioneaza in mod granular toate operatiile de routare din sistem. |
Ierarhizarea se face la un nivel superior profitand de capabilitatile provenite din domeniul IT prin utilizarea de sub-retele si VLAN-uri.
Peste acest model de ierarhizare provenit din IT, standardul NDI adauga un nou nivel de ierarhizare care poarta denumirea de grupuri de NDI (NDI Grouping). Toate semalele apartinand unui anumt grup NDI pot fi utilizate numai de echipamentele care au acces la acel grup. Un echipament poate avea acces la mai multe grupuri de NDI. Un semnal NDI care face parte din grupul implicit ”Public” este accesibil tuturor echipamentelor conectate in reteaua NDI. Astfel se poate gestiona ca un departament din ecosistem (de exemplu studiouri) sa nu poata avea acces la semnalele dintr-un alt departament (de exemplu playout). Per total sunt mult mai numeroase posibilitatile de ierarhizare decat in SDI. |
| Interconectarea | Interconectarea mai multor locatii (insule de SDI) este destul de limitata (adica nu suficienta cerintelor) si se efectueaza utilizand trasee de SDI rezervate (numite Tieline-uri).
Gestionarea Tieline-urilor este un proces destul de dificil de realizat si lipsit de flexibilitate. |
Interconectarea intre mai multe locatii (sau insule NDI) se face usor conectand nucleele (retelele de date) ale fiecarei insule in parte. Nu exista limitarile din SDI, insa trebuie tinut cont de bugetul de banda necesar in functie de numarul de semnale care se vehiculeaza dintr-o locatie in alta. In plus, aplicatia NDI Bridge face posibila conectarea unor insule NDI aflate georafic in tari diferite. In acest caz se utilizeaza cu preponderenta semnalele de tip NDI HX care au o rata de bit mai mica. Insa prin NDI Bridge una din insule poate utiliza semnalele NDI disponibile in cealalta insula NDI si viceversa. |
| Adaptabilitatea la noi fluxuri de lucru | In sistemele SDI, adaptabilitatea la noi fluxuri de lucru este aproape inexistenta. Un nou flux de lucru in SDI implica un nou raport intre numarul de surse si destinatii disponibile si un nou mod de interconectare (din cauza transmisiei unidirectionale) care in cazul SDI nu poate fi realizata decat prin recablari fizice. |
Sistemele native NDI sunt extrem de flexibile la implementarea de noi fluxuri de lucru. Cablarea ramane aceeasi, reteaua este peste tot in sistem, iar redistribuirea surselor si destinatiilor este destul de facila. |
| Utilizarea semnalelor video non-standard | Ecosistemul SDI este un ecosistem rigid, nu poate accepta semnale video non-broadcast (spre exemplu provenite de la un PC) fara conversii complicate si lipsite de flexibilitate. | Ecosistemul NDI dispune de unelte software gratuite catre pot aduce in sistem surse video non-standard cum ar fi: - semnale video provenite de la dispozitive smartphone sau tablete - imagini provenite de pe suprafata de lucru a altor PC-uri sau laptop-uri - imagini si materiale video provenite direct de pe pagini web - surse de semnal in alte formate decat cele standard de broadcast (de exemplu cu raport de aspect 9:16 sau raport de aspect patrat 1:1 utilizare in retelele de socializare) |
| Diagnosticare, masurare si monitorizare | In sistemele SDI, operatiile de masurare, diagnosticare si monitorizare se fac preponderent in etapa initiala de instalare a sistemului, urmand doar o monitorizare (la un nivel mai redus) in timpul exploatarii.
Pentru diagnosticare si monitorizare sunt necesare echipamente specifice care au un cost relativ ridicat. Exista un set specific de masuratori pentru semnale SDI: Inginerul de broadcast trebuie sa aiba aceste cunostinte specifice. |
Datorita faptului ca se pot vehicula zeci de semnale NDI pe un cablu de ethernet, fizozofia 1 cablu = 1 semnal (de la SDI) nu se mai aplica in acest caz. Cunostintele dobandite in sistemele SDI nu sunt de folos in ecosistemele native NDI. Un mare avantaj al unui ecosistem NDI este ca instrumentele software de masurare, diagnosticare si monitorizare sunt gratuite si sunt la indemana oricarui operator instruit care are cunostinte de NDI. Inginerul de broadcast trebuie sa aiba cunostinte suplimentare despre tehnicile specifice de monitorizare a semnalelor NDI. Bugetul total de banda ocupata de catre semnale vehiculate, semnalele de tip stream multicast, protocoalele de transmisie in IP sunt numai cateva dintre aspectele cu care trebuie sa fie familiarizat. |
| Implementarea de fluxuri hibride | Nu se aplica in acest caz. | Majoritatea echipamentelor de productie video native in NDI (cum ar fi echipamentele din familia Tricaster) permit implementarea de fluxuri de lucru hibride SDI si NDI. NDI-ul aduce dupa sine caracteristicile specifice de flexibilitate si simplificarea interconectarii intre echipamente. |
| Fiabilitatea echipamentelor hardware | Pentru sistemele SDI, fiabilitatea globala din punct de vedere hardware este influentata majoritar de fiabilitatea routerului video. Acesta poate avea zeci, pana la sute de componente de schimb (inlocuibile in timpul mentenantei). | Pentru sistemele NDI, fiabilitatea globala din punct de vedere hardware este influentata de switch-urile si routerele de date. Fiabilitarea sistemelor NDI este cu un ordin de marime mai mare in comparatie cu cele SDI intrucat switch-urile si routerele din domeniul IT sunt extrem de fiabile si contin nu mai mult de 10 componente de schimb (inlocuibile in timpul mentenantei) |
| Domenii de aplicabilitate a infrastructurii | Datorita rigiditatii, costului ridicat si a lipsei de flexibilitate, infrastructura SDI se utilizeaza numai in aplicatii broadcast si partial in unele organizatii media. | Infrastructura NDI are un domeniu foarte larg de aplicabilitate: - aplicatii personale (Home) - aplicatii de YouTuber/Streamer/Podcaster - lacasuri de cult - evenimente in direct insotite sau nu de streaming pe platforme online - in scoli si licee, pentru productii video specifice (cursuri, invatamant la distanta) - departamente de marketing (facilitand crearea de content pentru online) - aplicatii corporatiste – realizarea de productii video, prezentari, webinare, cursuri, etc. - guvern si administratie – productii video care au scop transmiterea de sedinte si distributia lor in online - aplicatii de tip broadcast (televiziune liniara clasica si televiziune online) - transmisiuni sportive mari - productii video de complexitate mare |
Flexibilitatea, accesibilitatea, usurinta in utilizare si scalabilitatea oferita de standardul NDI reprezinta principalele motive pentru care NDI a devenit unul din standardele de-facto pentru infrastructurile native in IP cu aplicatie in broadcast si media.
Desigur ca pentru infrastructuri de marime medie si mare este recomandata apelarea la un specialist certificat in NDI care aduce expertiza in implementarea corecta a arhitecturilor medii si complexe (fara instruire speciala, un inginer IT nu poate administra un ecosistem complex NDI daca nu are cunostintele necesare privind aceste tipuri de fluxuri de lucru in timp real utilizate in industria de broadcast).
