SDIOverIP 产生、SMPTE 2110类型

一、SDIOverIP的产生、解决了哪些问题

1.1 SDI业务瓶颈

4K/8K超高清业务的兴起，整个传输带宽都在极剧的膨胀，传统的SDI视频传输方式遇到了自己的瓶颈。如果按照原有的传输方式，为了想满足4K的传输带宽大概需要8G-9G，原有的3GSDI线要么以4根的方式传输达到12G的带宽，要么就换成12G的SDI传输方式
这两个都有自己的弊端，首先为了实现4K的传输，所使用的的传输线要是原来4倍，且组网复杂成本高昂。如果换成12GSDI，由于本身高速信号在SDI铜缆的传输里面的传输距离跟速率是成反比的，也就是说大概只有50米的传输距离，远远不能满足在广电行业里面视频传输的需要。
原有的SDI传输方式要转换成IP，就会导致IP这边传输到一个厚重的网络协议栈处理的问题。把传输的管道扩宽之后，终端的CPU处理这些协议栈的负载会大幅度的上升。MELLANOX基于在网卡行业传统的优势强项，可以做硬件卸载，把厚重的网络协议栈处理切换到网卡上来加速整个网络协议栈的处理，降低CPU的负载，把整个SDI转到IP化最后一公里的问题解决突破掉，轻松实现SDI转入到IP化的解决方案，同时又降低了CPU的功耗，降低了整个服务器的购置成本，大的降低了从SDI切换到IP的采购门槛。

1.2 SDIOverIP特性

Rivermax是软件解决方案主要解决的是SDI转IP化之后，如何用IP来满足SDI传输的标准问题，它具有以下特性：

• Packet Pacing，Packet Pacing是管道发送符合SDI的要求。因为有些场景服务器的数据码流出来要跟SDI设备对接，速率过大就没有办法进行实时的接收，所以需要Packet Pacing把整个发送的流量带宽满足设备的要求。
• Kernel Bypass，使得CPU处理网络协议栈大量的负载放在网卡进行，大幅度降低CPU负载。
• Frames，网卡会自动把每一行像素包接收完之后，整合成一张图画然后传输给CPU进行后期的处理，这一块的计算工作完全由网卡来完成，大幅降低CPU的使用率。
  四是“云化”，大幅增值服务器的价值，开拓未来的市场应用。

二、SMPTE 2110-xx

是一套由美国电影和电视工程师协会 (SMPTE) 制定的标准，用于在专业广播环境中通过 IP 网络传输实时媒体流。这套标准将传统的 SDI 视频和音频信号转换为 IP 流，以适应现代广播和媒体制作的需求。SMPTE ST 2110 标准包括多个部分，个部分都有特定的数字编号，代表不同的功能或媒体类型

SMPTE ST 2110 标准套件规定了 IP 上单独基本要素流的传输、同步和描述，用于实时制作、播放和其他专业媒体应用程序。每个流都由 ST 2110 系统单独计时，并且可以通过网络结构采用不同的路由，通过单播或多播到达一个或多个接收器。使用 PTP 时钟的音视频数据同步可确保所有流的准确同步。

2.1 ST 2110-10:2017

关键词：System Timing and Definitions

• 这一系列工程文档定义了一个可扩展的基于RTP的本质流系统，该系统以指定其时序关系的方式引用公共参考时钟。
  本标准规定了系统时序模型和所有本质流的共同要求。

2.2 ST 2110-20:2017

关键词：Uncompressed Active Video

• 通过IP网络对未压缩的活动视频本质进行实时、基于RTP的传输。为接收和解释流所需的图像技术元数据定义了一种基于SDP的信令方法。

2.3 ST 2110-30:2017

关键词：PCM Digital Audio
参考AES67，通过IP网络实时传输基于RTP的PCM数字音频流。为接收和解释流所需的元数据定义了一种基于SDP的信令方法。

2.4 ST 2110-21:2017

关键词：== Traffic Shaping and Delivery Timing for Video==

A timing model for SMPTE ST 2110-10 video RTP streams as measured leaving the RTP sender, and defines the sender SDP parameters used to signal the timing properties of such streams.

2.5 ST 2110-22:2019

关键词： Constant Bit-Rate Compressed Video

The real-time, RTP-based constant bit-rate compressed video over IP networks, referenced to a common reference clock.

2.6 ST 2110-31:2018

关键词：AES3 Transparent Transport

The real-time, RTP-based transport of AES3 signals over IP networks, referenced to a network reference clock.

2.7 ST 2110-40:2018

关键词：SMPTE ST 291-1 Ancillary Data

The real-time, RTP payload based transport of SMPTE ST 291-1 Ancillary (ANC) Data packets related to digital video data streams, over IP networks, referenced to a common reference clock.

2.8 ST 2110-43:2021

关键词：Timed Text Markup Language for Captions and Subtitles

The real-time, RTP-based transport of Timed Text Markup Language for captions and subtitles in systems conforming to SMPTE ST 2110-10.