任意网络上的任意媒体(第3篇)——NDI 简化专业音视频

引言

过去 10 年间，企业工作场所、专业视频工作室等的多媒体需求显著增长。如今的内容制作商需要支持高质量、低时延视频的设备和基础设施，而不受 HDMI™、DisplayPort™ 或 SDI 等传统基带视频接口的限制。制作商想拥有远距离传输、多通道视频以及音视频要素的灵活路由，而这些只是其中的几项需求。随着向基于 IP 的流的过渡，音频、视频和数据现在可以融于一条以太网线缆上，在其上可以在本地和全球的 IP 网络上编辑、分离、组合和传输内容。尽管市面上有多种选择可以实现这一点，但市场上的一项协议因其性能和简化性而发展势头迅猛，那就是网络设备接口，也称为 NDI^®。

图 1 ISE2023 上 AMD 展位的 NDI。Lumens 和 BirdDog NDI 摄像头、Magewell 和 Kiloview NDI<>HDMI 转换器以及 SWIT NDI 监视器均通过 NewTek Tricaster 连接和控制

网络媒体很难实现，是什么让 NDI 如此简单？

目前，高清广播媒体内容数据传输速率可高达 3Gb/s，而超高清 4K 内容的传输速率是其 4 倍！即使是最简单的工作室也会在内容创造过程中利用其他功能，例如管理和组合音频、信号（如 Tally 指示灯）、音频返回通道和字幕，所有这些都会使整个流程变得更加复杂！网络工程师可以告诉您，管理此类带宽、同时平衡低时延、高质量和帧同步音视频需求曾经多么具有挑战性。NDI 如何解决其中许多挑战，以支持流媒体商和广播公司基于 IP 的现代制作流程呢？

NDI 通过自动化网络/设备发现和注册，为内容制作商解决了许多网络基础问题。该协议通过 mDNS（多播 DNS ）实现这一点，允许所有端点（如摄像头、显示器和切换器）自动检测并与同一子网上的其他设备协同工作，而无需设备设置和注册。为扩展到本地网络之外，NDI 提供了一套免费工具套件，其中包含用于实现 mDNS 网关的实用工具，可以轻松地在全球范围内迁移 NDI 流！

为了满足视频所需的高带宽，NDI 提供了两种格式：NDI 高带宽和 NDI|HX。NDI 高带宽采用一种名为 SpeedHQ（ SHQ ）的轻量级帧内编解码器，该编解码器业经验证可以通过在广播放送中运用来提供高质量视频。高效格式 NDI|HX 基于 H.264（ AVC ）和 H.265（ HEVC ）编解码器可用于录制或远距离传输，因为它占用 SHQ 带宽的大约十分之一。NDI|HX 格式的最新版本 NDI|H3 将效率提升到了全新水平，迁移视频的整体质量与 NDI 高带宽相似，但使用的带宽却显著减少（约 80Mbps）。一个典型的高清和超高清 NDI 高带宽流分别为 125Mbps 和 350Mbps 左右，可在不到一个字段的时延下交付，支持在标准的 1Gbps 网络上轻松传输多个音频/视频流。除了音频/视频有效负载外，NDI 还可以容纳其他数据，以实现更多功能，如面向基本工具的双向数据（如计数器和 PTZ 控制），或用于舞台指导的音频返回通道的灵活路由，不一而足。最新的 NDI 工具套件包含测试图形源和工作室显示器等实用工具，以及其他更为强大的功能，使网络摄像头、桌面或 VLC 内容可作为 NDI 流所用。该工具套件还包括适用于 Adobe^® After Effects 和 Adobe Premier 等行业标准工具的插件。

NDI 已与 AMD 开展合作，在 AMD 28nm Zynq™ 7000 器件和 16nm Zynq™ Ultrascale+™ MPSoC 器件上提供 NDI 高带宽实现方案，其具备高级 SDK，可帮助开发人员轻松集成 NDI 并快速推向市场。NDI 充分利用 AMD 在 SHQ 编解码器可编程逻辑方面的优势，结合全功能处理子系统，实现了当今高度集成、经济高效的解决方案！对于寻求硬件模块来集成 NDI 的客户，AMD Kria™ SOM能够借助应用商店提供的预构建 NDI 功能支持您将 NDI 集成到产品中。