✖


Jump to content

Интерфейс сетевого устройства

Интерфейс сетевого устройства (NDI) — это спецификация программного обеспечения, разработанная технологической компанией NewTek . Он позволяет видео высокой четкости передавать, принимать и передавать по компьютерной сети с низкой задержкой и высоким качеством. Эта бесплатная спецификация поддерживает коммутацию с точностью до кадра , что делает ее подходящей для прямых трансляций .

Технология

[ редактировать ]

NDI предназначен для работы через гигабитный Ethernet. [1] с кодеком NDI. [2] Ожидается, что он будет передавать 1080i HD-видео со скоростью передачи данных VBR, обычно около 100 Мбит/с. [3]

По умолчанию NDI использует механизм обнаружения mDNS ( Bonjour / Zeroconf ) для объявления источников в локальной сети , так что принимающие устройства NDI могут автоматически обнаруживать и предлагать эти источники. Он также поддерживает два других режима обнаружения (NDI Access, NDI Discovery Server), которые позволяют выполнять операции в подсетях и без mDNS. Источники создаются с использованием произвольно выбранного TCP- порта из диапазона портов узла отправки NDI. Когда запрашивается источник, TCP-соединение устанавливается на соответствующем порту, при этом получатель NDI подключается к отправителю NDI. NDI 3.x имеет возможность использовать рассылку UDP многоадресную или одноадресную с прямой коррекцией ошибок (FEC) вместо TCP и может загружать потоки балансировки между несколькими контроллерами сетевых интерфейсов (NIC) без использования агрегации каналов . В версии NDI 4.0 представлен транспорт Multi-TCP.

NDI передает видео, многоканальный несжатый звук , [ нужна ссылка ] и метаданные . Сообщения метаданных могут отправляться в обоих направлениях, позволяя отправителю и получателю обмениваться сообщениями друг с другом через соединение с произвольными метаданными в форме XML . [4] Эта система направленных метаданных позволяет использовать такие функции, как активная подсчетная информация , возвращаемая источникам, чтобы понять, что они находятся в эфире (программа / предварительный просмотр). NDI также позволяет отправителям определять количество подключенных получателей, чтобы они могли пропустить ненужную обработку и использование полосы пропускания сети, когда нет подключенных клиентов-получателей NDI. Приемники NDI могут подключаться к различным комбинациям потоков для поддержки таких вещей, как соединения только для аудио или только для метаданных, когда видео не требуется.

(SDK) NDI Комплект разработки программного обеспечения доступен для Windows , Linux и MacOS . [5] а также портирован на iOS , tvOS , Android , Raspberry Pi и FPGA . Стандартный NDI SDK доступен по безвозмездной проприетарной лицензии. [6] NDI Advanced SDK предлагает OEM-производителям прямой доступ к сжатым данным и другим функциям и обратно по коммерческой лицензии.

Сравнение распространенных протоколов IP-видео

[ редактировать ]

Другие протоколы IP-видео для использования в профессиональном видеопроизводстве (а не IP-видео, используемое для распространения конечным пользователям ) включают SMPTE 2022 , SMPTE 2110 , ASPEN (в значительной степени замененный SMPTE 2110) и Sony NMI. Существуют явные различия в технологиях, используемых этими протоколами.

Протокол
Параметр
ЯВЛЯЕТСЯ HX И HX2 СМПТЭ 2022-6 [7] СМПТЭ 2110 ОСИНА [8] НМИ [9] CDI [10]
Разработано НьюТек НьюТек НьюТек СМПТЭ СМПТЭ Сообщество АСПЕН Сони АВС
Транспорт TCP/UDP/Multi-TCP/надежный UDP [А] UDP (TCP) TCP/UDP/Multi-TCP/надежный UDP [А] UDP (RTP) UDP (RTP) UDP UDP UDP/СРД
Формат изображения Независимый размер/формат Независимый размер/формат Независимый размер/формат Только форматы SDI Независимый размер/формат Независимый размер/формат
Талли Да Да Да Нет Нет [Б] Нет Нет
Двунаправленное управление устройством Да Да Да Нет Нет Нет Нет
Интегрированный прокси Да Да Да Нет Нет Нет Нет Нет
Интегрированный альфа-канал Да Нет Да Нет Да Да
Сжатие Кодек NDI (Великобритания, 0/2/7) [11] НДИ|HX (H.264) Х.264/Х.265 НИКТО [С] Спецификация SMPTE 2110-22 ( JPEG XS , но не ограничивается) НИКТО НЕТ / Кодек LLVC НИКТО
Связь Сокет, одноадресная/многоадресная рассылка и FEC Одноадресная / многоадресная рассылка Сокет, одноадресная/многоадресная рассылка и FEC Многоадресная рассылка Многоадресная рассылка Многоадресная рассылка Многоадресная рассылка / ? СРД
Скорость передачи данных HD (1080i) ~100 Мбит/с 8–20 Мбит/с ~1–50 Мбит/с >1,5 Гбит/с >1,1 Гбит/с >1,5 Гбит/с >1,5 Гбит/с / до 14:1 [12] >1,5 Гбит/с
Упаковка эссенции Дискретные пакеты аудио, метаданных и видеокадров, одно соединение Модифицированные соединения типа RTSP/RTP Дискретные пакеты аудио, метаданных и видеокадров, одно соединение Пакетированный необработанный битовый поток SDI Дискретное аудио, видео и метаданные по разным соединениям с разными протоколами Несколько транспортных потоков MPEG Выровнено по рамке 2022-6 / LLVC Дискретное аудио, видео и метаданные в форматах SMPTE2110.
Инфраструктура Гигабитный / беспроводной / мультисетевой адаптер с балансировкой нагрузки / 10 Гбит Гигабитный/беспроводной Гигабитный/беспроводной Минимум 10 ГБит Минимум 10 ГБит Минимум 10 ГБит Гигабит / 10 ГБит 100 ГБит EFA/libFabric
Обнаружение услуг Bonjour (mDNS), NDI Access (вручную), Discovery Server (NDI4) автоматически через драйвер HX Bonjour (mDNS), NDI Access (вручную), Discovery Server (NDI4) НМОП [13] АМВА ИС-04 НМОС JSON-RPC Подключи и работай (NDCP) НИКТО
API Бесплатная лицензия, библиотеки SDK для Win (x86), Mac, Linux (x86 и ARM), iOS, [14] Справочник по ПЛИС Аппаратное кодирование и декодирование с помощью библиотек NDI Отправляйте с помощью NDI Advanced SDK, получайте с помощью библиотек NDI Стандарт SMPTE Стандарт SMPTE СМПТЭ РДД ОТКРЫТЫЙ ИСТОЧНИК


  1. ^ Jump up to: а б NDI v1.0 представлял собой чистый TCP. Более поздние версии включали опции для одноадресной и многоадресной рассылки UDP, а также FEC. В NDI 4.0 добавлен транспорт Multi-TCP, в NDI 5.0 добавлен транспорт Reliable-UDP. НДИ
  2. ^ Подсчет SMPTE 2110 основан на внешних источниках данных с использованием предлагаемого AMWA IS 07.
  3. ^ Кодек TICO RDD35 можно использовать для сжатия UHD 4:1, поэтому закодированный поток можно передавать по каналу SMPTE 2022-6 с той же несжатой полосой пропускания, что и HD. [15] SMPTE 2110 с TR-03 также предлагает возможность использования TICO RDD35 и JPEG XS. [16] Для этого требуются собственные кодировщик и декодер, которые обычно выполняются в виде кремния на каждом конце.

История

[ редактировать ]

NDI был публично представлен NewTek 8 сентября 2015 года и на той неделе был продемонстрирован на выставке телевещания IBC в Амстердаме. [17] Первым устройством, использующим NDI, был NewTek TriCaster , который доставлял сигнал NDI с каждого из своих входов SDI, а также четыре выходных сигнала с видеомикшера. TriCaster также мог получать до двух источников NDI от других устройств (увеличено до 12 в более поздних версиях и до 44 в серии NewTek IP). [18]

NewTek ранее создала предшественника NDI под названием AirSend для передачи видео с внешних устройств в свои продукты TriCaster. AirSend был реализован рядом поставщиков генераторов символов (CG), включая Vizrt и Chyron . Чтобы быстро вывести эти продукты на рынок NDI, компания NewTek создала новый драйвер для замены существующего драйвера AirSend, который можно было установить на эти существующие AirSend-совместимые устройства, мгновенно преобразуя их в NDI-совместимые устройства без каких-либо изменений, требуемых оригинальные поставщики компьютерной графики. [19]

BirdDog был одним из первых, кто внедрил эту технологию и в 2018 году выпустил Studio NDI, ASIC реализацию NDI для . BirdDog продолжил поставку PTZ-камер NDI, а также множества программных приложений. [ нужна ссылка ]

Еще одним ранним пользователем NDI был VMix , видеомикшер на базе Windows, который предлагает входы и выходы NDI. [20] Значительное увеличение установленной базы NDI произошло после того, как в приложение для потокового вещания XSplit добавили поддержку NDI. [21]

Позже в 2016 году NewTek представила NDI 2.0, в которой были добавлены функции, включая поддержку обнаружения сервисов в подсетях. В апреле Magewell объявила о полной интеграции своих устройств захвата PCIe и USB , обеспечивающей доступ к любому источнику видео в сети. Это решение создало один из наиболее эффективных сценариев производства вещательного видео с неограниченным выбором источника и повсеместной совместимостью с операционной системой. [ нужна ссылка ]

12 июля 2017 года NewTek анонсировала NDI 3.0, в который добавлена ​​многоадресная рассылка, NDI | HX и другие новые функции, а также введена поддержка определенных PTZ-камер с H.264 чипсетами и обновлена ​​прошивка . [22]

В апреле 2018 года на выставке NAB Show компания Microsoft объявила, что добавила поддержку NDI в Skype для создателей контента . [23] Другие анонсы на NAB2018 включали NDI 3.5 и новую поддержку NDI от поставщиков, включая EVS. [24] и Авид. [25]

В версии 3.4 FFmpeg добавлена ​​поддержка ввода и вывода для NDI при опциональной компиляции конечным пользователем в библиотеку NewTek с закрытым исходным кодом. [26] Однако позже было обнаружено, что NewTek распространяет предварительно скомпилированные двоичные файлы FFmpeg, включающие их библиотеку с открытым исходным кодом, в нарушение Стандартной общественной лицензии GNU , в результате чего проект FFmpeg удалил поддержку NDI из своей кодовой базы в марте 2019 года. [27] [28]

В апреле 2019 года, в преддверии NAB, NewTek объявила о добавлении режима Multi-TCP в NDI 4.0, который, как сообщается, использует аппаратное ускорение TCP, присутствующее в кремнии, помогая процессорам с более низкими характеристиками выполнять транспортировку NDI. [29] NDI 4.0 был выпущен в сентябре 2019 года, приурочен к выставке IBC.

В июле 2021 года был выпущен NDI 5, в который добавлены следующие основные функции: надежная передача UDP, поддержка резервного сервера обнаружения, инструменты NDI 5 (NDI Bridge, NDI Remote, NDI Audio Direct, выход FCP-X). [30]

Версия Выпущенный Особенности/улучшения
1.0 апрель 2016 г. Первоначальный выпуск
2.0 Сентябрь 2016 г. Поддержка перекрестных подсетей через Access Manager, поддержка кодировки ARM, iOS SDK
3.0 июль 2017 г. Поддержка NDI-HX, опция многоадресной передачи с FEC, поддержка PTZ.
3.5 июнь 2018 г. По умолчанию используется метод одноадресной передачи UDP с FEC.
3.6 июль 2018 г. Улучшения связывания на уровне пакетов.
3.7 Сентябрь 2018 г. Улучшения обнаружения.
3.8 ноябрь 2018 г. Повышение производительности, встроенный SDK NDI для разработки FPGA.
4.0 Сентябрь 2019 г. Транспортный режим Multi-TCP, поддержка 16-битного HDR, встроенная синхронизированная запись, Discovery Server, NDI HX2 [29]
4.1 ноябрь 2019 г. Улучшения производительности.
4.5 март 2020 г. Новая реализация Multi-TCP, меньшая задержка с помощью NDI-HX, предсказуемые номера портов для правил брандмауэра, улучшение качества кодека.
4.6 ноябрь 2020 г. Может поддерживать кодирование NDI-HX2 на ПК с использованием NVENC. [31]
5.0 июль 2021 г. Надежная передача UDP, поддержка резервного сервера обнаружения, инструменты NDI 5 (мост, удаленное управление, прямое аудио, выход FCP-X) [32]
5.1 февраль 2022 г. Улучшения NDI Bridge, поддержка DNS-имен для Discovery Server, улучшения SDK.
5.5 август 2022 г. Маршрутизатор NDI, четыре входа для веб-камеры NDI с поддержкой видео 4K, NDI Remote добавляет функции Talkback и совместного использования рабочего стола, автоматический запуск приложений при загрузке системы, инструмент командной строки NDI FreeAudio (находится в SDK).
6.0 апрель 2024 г. Добавлена ​​спецификация для метаданных NDI HDR, улучшена поддержка 16-битных цветовых форматов, NDI Bridge Utility для Linux, поддержка NDI-KVM для Video Monitor в macOS, NDI Router для macOS, NDI Studio Monitor в Windows с поддержкой HDR для отображения и записи. .

Использование в Wi-Fi и глобальных сетях

[ редактировать ]

NDI был разработан для работы в гигабитных локальных сетях TCP и Bonjour ( mDNS хорошего качества с использованием технологий ). Чтобы работать в подсетях, которые не передают mDNS, NDI поддерживает механизм, известный как NDI Access, который позволяет вручную вводить IP -адреса компьютеров в других подсетях, на которых могут быть запущены источники NDI.

Некоторые пользователи NDI используют этот протокол на оптоволоконных соединениях длиной до 15 км, хотя использование NDI протокола TCP делает его менее подходящим для соединений на большие расстояния с высокой задержкой из-за таких факторов, как задержка полосы пропускания и восстановление после потери пакетов TCP . [33] В более поздних версиях NDI были представлены различные транспортные протоколы, включая UDP, MultiTCP и надежный UDP ( QUIC ), которые предлагают разные сетевые характеристики. NDI|HX использует более низкую скорость передачи данных, что упрощает использование в соединениях с ограниченной полосой пропускания.

Использование в облачной инфраструктуре

[ редактировать ]

NDI также используется в облачных производственных системах, поскольку его сжатое видео и одноадресная передача делают его подходящим для облачных сервисов, таких как AWS и Azure . При работе в облачных средах служба NDI Discovery обеспечивает решение ограничений многоадресной рассылки, характерных для облачных платформ. Начиная с NDI 5, инструмент Bridge позволяет соединять удаленные местоположения через открытый Интернет или через VPN. NDI Bridge позволяет использовать NDI-HX2 с выбираемыми битрейтами и типами кодеков (H.264 или HEVC ) в качестве формата передачи между местоположениями (также возможна передача NDI с высокой пропускной способностью), все остальные аспекты сигнала NDI сохраняются (метаданные, альфа-каналы). , подсчет и т. д.).

Поддержка архитектуры процессора

[ редактировать ]

NDI при работе на x86 или x86-64 архитектурах требует процессоров, включающих набор инструкций SSSE3 . Большинство Intel, процессоров выпущенных в 2006 году, имеют этот набор инструкций, AMD добавила поддержку, начиная с 2011 года. Хотя это и не является обязательным требованием, NDI будет использовать преимущества расширенных векторных расширений (AVX) и наборов инструкций AVX2 для повышения производительности.

NDI может работать на 32-битной или 64-битной архитектуре ЦП, хотя при использовании 64-битной архитектуры производительность увеличивается.

NDI 4.x и более ранние версии имели ограниченную поддержку ARM , обычно предлагая поддержку только кодирования. В выпуске NDI 5 реализована полная поддержка кодирования и декодирования на процессорах на базе ARM, включающих инструкции Neon . Сюда входят Apple Silicon процессоры .

Устройства NDI | HX обычно предназначены только для передачи и основаны на собственных платформах с аппаратными чипами кодировщика H.264. Примерами устройств NDI|HX являются PTZ-камеры и преобразователь NDI Connect Spark SDI в NDI|HX. Сам поток NDI формируется на стороне потребления потока с помощью драйвера NDI | HX, специфичного для платформы, предоставляя одни и те же несжатые данные прикладному программному обеспечению, потребляющему источник NDI, независимо от исходного оборудования источника HX и сжатия. NDI|HX2 — это более чистая реализация, поддерживающая сжатие H.264 или HEVC и позволяющая использовать дополнительные функции NDI.

В NDI 4.0 NewTek объявила о добавлении транспортного режима Multi-TCP . При этом используется аппаратное ускорение TCP в микросхеме, которое помогает процессорам с более низкими характеристиками справляться с большой сетевой нагрузкой, в отличие от UDP, который не получает преимуществ от аппаратного ускорения. [34]

Метаданные и расширения спецификации NDI

[ редактировать ]

NDI поддерживает произвольные метаданные в виде блоков XML, встроенных в видео- и аудиокадры, а также отдельные кадры метаданных. Содержимое этих блоков метаданных образует 3 семейства.

  1. Внутренние метаданные, используемые NDI незаметно. Эти сообщения используются для подключения и некоторых других фундаментальных задач, таких как Tally. Обычно они невидимы для клиентов NDI.
  2. Определенные общедоступные метаданные. Эти сообщения включают в себя такие вещи, как протокол NDI PTZ. Они определены NewTek как часть NDI SDK.
  3. Сторонние схемы метаданных. Эти сообщения реализуются так же, как определенные метаданные NDI, но их содержимое основано на сторонних разработках. [35] [36]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Коалиция, ПроВидео (8 сентября 2015 г.). «NewTek анонсирует NDI, открытый протокол для рабочего процесса IP-производства, разработанный Алланом Теппером» .
  2. ^ «Кодирование/декодирование NDI» . База знаний НьюТек .
  3. ^ «Пропускная способность сети NDI» . База знаний НьюТек .
  4. ^ «NewTek объявляет о выпуске NDI — открытого протокола для рабочего процесса IP-производства — технические стандарты» . Content-technology.com .
  5. ^ «NewTek NDI SDK» . Newtek.com .
  6. ^ «Лицензионное соглашение NDI®» . новый.тк . Проверено 3 июня 2020 г.
  7. ^ «Численный указатель стандартов Smpte, рекомендуемых практик, технических руководств и зарегистрированных документов, раскрывающих информацию» (PDF) . Smpte.org . Проверено 23 мая 2017 г.
  8. ^ «Сообщество АСПЕН — Дом» . aspen-community.com .
  9. ^ «Sony запускает Networked Media Interface в сотрудничестве с ведущими организациями индустрии вещания : Пресса : Великобритания : Sony Professional» . Sony.co.uk. ​Архивировано из оригинала 22 марта 2017 г. Проверено 21 марта 2017 г.
  10. ^ «Облачный цифровой интерфейс» . aws.amazon.com .
  11. ^ «СпидХК» . wiki.multimedia.cx . Проверено 31 июля 2020 г.
  12. ^ «NMI Core — Nextera Video Inc» . Nexteravideo.com .
  13. ^ «Каковы открытые спецификации сетевых носителей?» . Nmos.tv. ​
  14. ^ «НьюТек ИС SDK» . НьюТек .
  15. ^ «ТИКО Альянс – Технологии» . www.tico-alliance.org .
  16. ^ «SMPTE RDD 35 — облегченный кодек TICO, используемый в IP-сетях или в инфраструктурах SDI — Engineering360» . Standards.globalspec.com .
  17. ^ «NewTek анонсирует NDI, открытый протокол для рабочего процесса IP-производства, разработанный Алланом Теппером» . Provideocoalition.com . 8 сентября 2015 г.
  18. ^ Кершбаумер, Кен (19 сентября 2016 г.). «Система видеопроизводства серии IP NewTek ориентирована на новые рынки» . Группа спортивного видео .
  19. ^ «Я AirSend Updater-NewTek» . Pages.newtek.com .
  20. ^ Мост, Трансляция (18 апреля 2016 г.). «StudioCoast vMix принимает стандарт NewTek NDI — Broadcast Bridge — подключение ИТ к вещанию» . Thebroadcastbridge.com .
  21. ^ «XSplit Broadcaster использует NewTek NDI для рабочего процесса производства IP» . Marketwired.com . 12 апреля 2016 г. Проверено 23 мая 2017 г.
  22. ^ «NewTek NDI® версии 3 предлагает единственное комплексное решение IP-видео для производителей продукции» . НьюТек .
  23. ^ «Сделайте совместную работу основой своих прямых трансляций, подкастов и видео с помощью Skype для создателей контента» . Скайп-блоги . 6 апреля 2018 г.
  24. ^ Режиссер Кен Кершбаумер, редакция (5 сентября 2017 г.). «Производственная система EVS X-One выводит программные технологии на новый уровень» . Группа спортивного видео . {{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  25. ^ «Avid Media Composer интегрирует NewTek NDI®» .
  26. ^ Бейкер, Чак (6 декабря 2017 г.). «FFmpeg 3.4 добавляет ввод-вывод NDI» . НьюТек.
  27. ^ «NewTek распространяет несвободную сборку FFmpeg» . Отслеживание ошибок FFmpeg. 3 декабря 2018 г.
  28. ^ «Удалить libndi_newtek» . Репозиторий FFmpeg на GitHub. 9 марта 2019 г.
  29. ^ Jump up to: а б Курц, Фил (3 апреля 2019 г.). «Эндрю Кросс из NewTek обсуждает приобретение и планы шоу NAB» .
  30. ^ «Инструменты NDI | NDI.tv» .
  31. ^ «Функции NVIDIA Broadcast теперь интегрированы непосредственно в лучшие потоковые приложения» .
  32. ^ «Инструменты NDI | NDI.tv» .
  33. ^ Гатарски, Ричард (9 мая 2016 г.). «Документальный фильм: Стокгольмское перекрестное производство Kista с использованием NDI вместо оптоволокна» . Weststreamu.se .
  34. ^ «Эндрю Кросс из NewTek обсуждает приобретение и планы шоу NAB» . 3 апреля 2019 г.
  35. ^ «Стандарты метаданных NDI» . Сиенна . Проверено 27 сентября 2023 г.
  36. ^ Программное обеспечение NDIS
[ редактировать ]
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Network_Device_Interface&oldid=1235240135"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f8d64dda1d1d18d63857860e42a3ea07__1721285460
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f8/07/f8d64dda1d1d18d63857860e42a3ea07.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Network Device Interface - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)