SMPTE 2110 Professional Media over IP Infrastructure
JPEG XS圧縮ビデオエッセンスに-22を追加。
SMPTE ST 2110規格は、プロフェッショナル・メディア・オーバーIPインフラストラクチャのための規格であり、業界のIPインフラストラクチャへの移行に大きく貢献しています。
この一連の規格は、liveプロダクション、プレイアウト、その他のプロフェッショナルなメディア・アプリケーション向けに、IP経由での分離されたビデオ、オーディオ、アンシラリー・データ・ストリームのキャリッジ、同期、記述について規定しています。
タイムスタンプを追加することで、すべてのエレメントを個別にルーティングし、任意のエンドポイントでまとめることができます。SMPTE ST 2022とは対照的に、このストリームの同期分離により、字幕、テロップ、タイムコードなどのメタデータの追加やビデオ編集の簡素化、複数の言語やタイプの音声処理などの作業が簡素化されます。
今日、標準スイートは業界に受け入れられ、多くの企業がSMPTE ST 2110に基づいた機器やソリューションを提供しています。ST2110製品を提供しているベンダーを見るには、例えばAIMSアライアンスのメンバーや、いくつかのベンダーを紹介しているJPEG XS in Actionのページをご覧ください。
Discover all parts of the suite, and how compressed video gets included.
Core System-Level
システムアーキテクチャに、PTPを使用した同期、ストリームの関係を定義します。 SMPTE ST 2059（IEEE1588-2008 / PTP）は、個別のストリームにタイムスタンプを付与することで、システム内の各デバイスに時間とタイムベースを分配するために使用されます。これは、さまざまなシステムクロックと、ビデオ、オーディオ、およびANC信号のRTPタイムスタンプの計算方法を規定します。これにより、各コンポーネントフロー（オーディオ、ビデオ、メタデータ）は、独立したストリー ムのまま、互いに同期することができます。
パート21は、RTP送信者を残して測定されるSMPTE 2110-10ビデオRTPストリー ムのタイミングモデルを定義し、このようなストリームのタイミング特性をシグナリング するために使用される送信者のSDPパラメータを定義します。(例: narrow linear sender、wide linear sender)。これにより、スムーズなビデオ配信が保証されます。
エッセンス伝送基準
This standard specifies the real-time, RTP-based transport of uncompressed active video essence over IP networks. An SDP-based signalling method is defined for image technical metadata necessary to receive and interpret the stream. It supports resolutions up to 32K x 32K pixels, thus well covering the currently trending UHD formats, Y’Cb’Cr’, RGB, XYZ and I’Ct’Cp’ color spaces, HDR and HFR content, 4:2:2/10, 4:2:2/12, 4:4:4/16, and more.
With the Part 22, SMPTE 2110 specifically defines the standardized way for transporting compressed video over IP workflows using in most cases - the JPEG XS lightweight low-latency lossless-quality compression (see TicoXS ). The IETF RTP payload of JPEG XS is fully defined and Video Services Forum (VSF) has made available a Technical recommendation - VSF TR08 - for SMPTE 2110-22 (more info here) .
The use of compressed video to ST 2110 intensifies the existing advantages of moving to IP based workflows – flexibility, scalability, unlimited accessibility – by allowing users to transport generally high-bandwidth videos like HD,4K and 8K over cost-effective COTS 1GbE/10GbE networks. It is also useful for constrained bandwidth (WAN, UHD4K or 8K, 1/2.5GbE computer interfacing,...)
intoPIX TicoXS and TicoXS FIP ultra-low latency & lossless quality codecs position compression as a solid sustainable solution for creating cost-effective, bandwidth-efficient and high quality live production workflows into the LAN, over to WAN or to the cloud with JPEG XS capabilities. In no means, it is inferior to uncompressed video concerning neither quality nor latency. It is just better in bandwidth as it enables to (re)use COTS equipment, existing cables and networks such as 1GbE, 10GbE to manage multiple streams in HD, 4K and 8K with a more affordable bandwidth. Note that that ST 2110-22 JPEG XS is also being used into the IPMX standard.
Examples of Typical Bandwidth Ranges
SMPTE 2110-22 JPEG XS commonly uses compression ratios between 6:1 to 15:1, but this can vary up to 20:1 depending on the JPEG XS profile (High or TDC) and selected resolution (e.g 1080p, 4K, 8K) , Frame Rate (e.g. 25, 50, 60 fps), Color Sampling (e.g. 8-bit, 10-bit, 12-bit).
| Video Format | SMPTE ST 2110-20 Uncompressed 4:2:2 Bandwidth | SMPTE ST 2110-22 JPEG XS (6:1) | SMPTE ST 2110-22 JPEG XS (10:1) | SMPTE ST 2110-22 JPEG XS (15:1) |
|---|---|---|---|---|
| 1080p60, 4:2:2, 10-bit | ~2.4 | ~400 | ~240 | ~160 |
| 4Kp60, 4:2:2, 10-bit | ~9.6 | ~1.6 | ~960 | ~640 |
| 8Kp60, 4:2:2, 10-bit | ~38.4 | ~6.4 | ~3.8 | ~2.56 |
ST 2110-30は、IPネットワーク上でのPCMデジタルオーディオストリームのリアルタイム、 RTPベースの伝送のみを扱います。ストリームの受信と解釈に必要なメタデータについては、SDPベースのシグナリング方法が定義されています。圧縮オーディオを含む非PCMデジタルオーディオ信号は、本標準の範囲外です。トランスポートレイヤーとしてAES67を使用し、オーディオネットワークにおけるベンダー間の互換性を保証します。
Part 31は、非PCMオーディオを扱うことができます。このパートでは、ネットワーク基準クロックを基準とした、IPネットワーク上での AES3フォーマットのオーディオ信号のリアルタイム、RTPベースのトランスポートが規定されています。(例：ドルビーE、非PCMフォーマット）
ST 2110-40は、基本的に、IPパケットにアンシラリデータ項目を汎用的にラッピングするために、 IETF RFC 8331を2110と共に使用する方法を述べています。これは、IPネットワーク上でのデジタルビデオストリームに関連するSMPTE ST 291-1アンシラリ（ANC）データパケットの伝送を規定します。これにより、オーディオとVANCの分離ルーティングが可能になります。(例：クローズドキャプション、SCTE-104、タイムコード）。
インフラ規格、周辺規格、プロトコルのサポート
これらは2110の直接の一部ではありませんが、2110に準拠したシステムを実装するために推奨または要求されるものです：
- IS-04 IPメディア・デバイスとサービスの発見と登録。
- IS-05 送信者と受信者間の接続管理（ルーティング・フロー）。
- IS-06 ネットワーク制御 - SDN コントローラとの相互作用。
- IS-07イベントおよびタリーメッセージ（ST 2110-41 と整合）。
- IS-08 オーディオ・チャンネル・マッピング設定（ST 2110-30で有効）。
- BCP-003-01/02 セキュリティのベストプラクティス（アクセス制御、安全な伝送など）。
SMPTEについて。
Society of Motion Picture and Television Engineers® (SMPTE®, 発音は「シンプティー」) は、100 年以上にわたり、「トーキー」やカラーテレビの導入から HD や UHD (4K, 8K) テレビの導入に至るまで、メディアおよびエンターテインメント技術の多くの重要な進歩の詳細を整理してきました。1916年の設立以来、業界全体での動画工学の発展に貢献した功績により、オスカー賞と複数のエミー賞を受賞しています。SMPTEは今日施工されている８００以上の多くの規格や実行推奨や技術ガイドラインを開発しました。
詳細は以下をご覧ください： https://www.smpte.org
ST 2110-22にJPEG XSメザニン圧縮を追加 - 開発者およびOEM向けintoPIXのソリューション
intoPIXは、FPGA 用のエンコーダとデコーダのIPコアをリリースしました。また、Nvidia社GPUとx86-64 Intel社またはAMD社CPU上で動作するOEMおよび開発者向けのアクセラレーションSDKをリリースしました：
- TicoXS IPコア-8、10、12ビット機能、4:2:2および4:4:4カラーサンプリング、HD、4K、8K、最大60fpsまたは120fpsを提供するフルレンジ。TicoXSエンコーダーとデコーダーIPコアは、非常に小さいフットプリントにより、最小のAltera社、AMD Xilinx社、またはLattice社FPGAに適合し、追加のメモリーを必要とせず、既存のFPGAシステムのファームウェアアップグレードが可能です。 2110-22用のIPX-RTP-XS IP-coresをご参照ください。
- FastTicoXS SDK- Intel およびAMD x86-64またはARM 64 CPUプロセッサーとNvidia GPUでHD、4Kまたは8Kをエンコードおよびデコードします。
- Titanium SDK & SoC EDK：intoPIXは また、開発者向けにST2110ソリューションをSDKおよび 組み込み開発キットとして提供します。FPGA SoC, Jetson SoCまたはARMベースのSoC。
世界初のSMPTE 2110ソフトウェアアプリケーションをテスト - プロフェッショナル向けintoPIXのソリューション
intoPIXは、Titanium Software Suite for Professionalsをリリースし、誰でもSMPTE 2110(またはIPMX)をギガビットネットワークのある標準的なコンピューターで実行できるようになりました。
- TitaniumViewerは、標準的なノートパソコンやワークステーションを、SMPTE ST 2110およびIPMXビデオ・オーディオストリームを最大8K解像度までサポートし、Pro-AVモニタリング、マルチビューイングやリアルタイム制作に理想的な効率的で低遅延なレシーバーに変換するソフトウェアアプリケーションです。NMOSディスカバリー、登録、制御機能を完全に統合しています。
- TitaniumShow は、ラップトップやワークステーションをSMPTE ST 2110およびIPMXビデオ・ソースとして機能させるソフトウェア・アプリケーションであり、JPEG XS圧縮を使用して、標準的な1Gまたは2.5Gイーサネット・ネットワーク上で、最大8K解像度までのネイティブ・スクリーンまたはバーチャル・スクリーンのシームレスな超低遅延キャスティングを可能にします。�
関連コンテンツ
intoPIXは、HD、4K、さらに8K、422、444、HDRフォーマットをサポートするFPGA IPコアとして、ユニークな機能と超小型フットプリントを備えたJPEG XSエンコーダー＆デコーダーのフルレンジを提供しています。JPEG XSコアのTicoXSとTicoXS FIPファミリーをご覧ください。
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FastTicoXS CPU & GPU SDKは、JPEG XSの超低遅延、ロスレス圧縮をIPインフラとワークフローに導入したい開発者に最適です。このSDKは、豊富な機能と世界最高のパフォーマンスを備えています！
