Стандарт SMPTE ST 2110 (Society of Motion Picture and Television Engineers) стал ключевым элементом в переходе индустрии вещания и кинопроизводства от устаревших систем на основе коаксиального кабеля SDI (последовательный цифровой интерфейс) к гибкой и масштабируемой IP-инфраструктуре. Этот стандарт, обеспечивающий передачу профессиональных медиаданных в режиме реального времени, играет решающую роль в трансформации телевизионного производства, онлайн-трансляций и виртуального производства (Virtual Production, VP), особенно при интеграции с передовыми светодиодными дисплеями.
Что такое SMPTE ST 2110?
SMPTE ST 2110 – это семейство стандартов, разработанное для передачи несжатого или слабосжатого профессионального видео, аудио и сопутствующих метаданных через стандартные IP-сети (Ethernet) со скоростью 10 Гбит/с, 25 Гбит/с, 100 Гбит/с и выше.
Ключевая особенность: Разделение сущностей
Главное отличие ST 2110 от SDI заключается в разделении потоков сущностей (essence streams). Вместо того чтобы передавать единый, "завернутый" поток (как в SDI), 2110 разделяет компоненты медиасигнала:
• ST 2110-20: Несжатое цифровое видео (Video).
• ST 2110-30/31: Аудио (Audio).
• ST 2110-40: Дополнительные данные (Ancillary Data), включая тайм-код, субтитры и служебную информацию.
Это разделение дает беспрецедентную гибкость: каждый поток может быть независимо маршрутизирован, обрабатываться и микшироваться, что значительно упрощает многоязычное вещание, вставку графики и другие задачи.
LED экраны AOTO для виртуальных студий Simplemente / Synapse / Beyond
Фундаментальные преимущества IP-инфраструктуры ST 2110:
1. Синхронизация (ST 2110-10, PTP): Критически важна. Стандарт использует Протокол Точного Времени (PTP, IEEE 1588) для синхронизации всех устройств в сети с точностью до наносекунд. Это обеспечивает идеальную согласованность между раздельными потоками видео, аудио и данных, устраняя сдвиг кадров.
2. Масштабируемость и гибкость: Сетевые коммутаторы заменяют дорогие матричные коммутаторы SDI. Добавление нового источника или получателя — это просто подключение к сети и настройка маршрутизации, что упрощает масштабирование и создание распределенных производственных центров.
3. Резервирование (SMPTE 2022-7): ST 2110 обеспечивает надежность, используя схему бесшовного переключения (Seamless Protection Switching). Идентичные потоки передаются по двум независимым сетям; система мгновенно и без потерь переключается на резервный поток в случае сбоя, гарантируя непрерывность трансляции.
ST 2110 в телевизионном производстве и онлайн-трансляциях:
В традиционном студийном производстве (новости, ток-шоу, спорт) и вещании в режиме реального времени, где критична скорость прямого эфира, ST 2110 предлагает огромные преимущества:
1. Оптимизация рабочего процесса
• Прямое IP-подключение: Камеры, микшеры, графические станции и серверы записи могут подключаться к единой IP-сети. Это устраняет необходимость в постоянных преобразователях и коммутации сигналов.
• Работа с высоким разрешением и HDR: ST 2110 легко справляется с потоками 4K, 8K и контентом с высокой динамической яркостью (HDR) без необходимости сжатия. Это обеспечивает бескомпромиссное качество изображения, критически важное для премиального контента.
• Эффективность управления: Системы управления медиапотоками, основанные на протоколах вроде NMOS (Networked Media Open Specifications), позволяют инженерам централизованно управлять маршрутизацией и конфигурацией всех устройств, подключенных по 2110.
LED экраны AOTO для ТВ студий Al Arabiya / Newsnation / Sky Sport
2. Интеграция со светодиодными системами отображения в телестудиях
LED экраны широко используются в качестве динамических фонов и декораций в телевизионных павильонах - ST 2110 улучшает их интеграцию:
• Снижение задержки (Latency): Современные LED видео-процессоры все чаще оснащаются нативными входными картами SMPTE 2110. Прямая передача сигнала из графического сервера в процессор по IP устраняет промежуточные преобразователи (SDI/HDMI), которые вносят задержку, что критически важно для прямого эфира.
• Нестандартные разрешения: ST 2110, в сочетании с родственными протоколами (например, IPMX), позволяет более эффективно передавать видеопотоки для светодиодных дисплеев ТВ студий с нестандартными разрешениями (часто не соответствующими 16:9), передавая только необходимые пиксели и оптимизируя использование сетевой полосы пропускания.
ST 2110 в виртуальном производстве (VP) с LED экранами:
Студии Virtual Production (VP), использующие массивные светодиодные объемы (LED Volumes или ICVFX - In-Camera VFX), предъявляют самые высокие требования к синхронизации, задержке и пропускной способности - ST 2110 является идеальным решением для этой среды.
1. Требования виртуального производства: Синхронизация и Скорость
Рабочий процесс Virtual Production основан на кластере рендеринг-нодов (компьютеров с GPU), которые генерируют виртуальную среду в реальном времени с помощью игровых движков (например, Unreal Engine).
• Точная синхронизация кластера: Чтобы обеспечить плавное и убедительное изображение на всей поверхности LED экранов, все рендеринг-ноды, видеопроцессоры и камера должны работать с точностью до кадра - PTP-синхронизация ST 2110 обеспечивает эту безупречную согласованность.
• Прямая передача с низкой задержкой: В виртуальном производстве задержка должна быть минимальной, чтобы избежать артефактов при движении камеры. ST 2110 позволяет передавать несжатые данные напрямую с сетевых карт (SmartNIC) рендеринг-нодов в LED процессоры. Это устраняет необходимость в традиционных видеокартах и синхронизационных картах, резко снижая задержку (latency) и упрощая кабельную разводку. ST 2110 заменяет десятки кабелей DisplayPort / SDI одним оптоволоконным IP-соединением.
LED экраны AOTO для виртуальных студий Tencent / Nvidia / Microsoft
2. Оптимизация потоков рендеринга:
Рабочий процесс Virtual Production часто включает оптимизацию передачи данных:
• Централизованный рендеринг (Inner Frustum): Вместо того чтобы каждый рендеринг-нод кластера генерировал весь фон, ST 2110 позволяет централизовать рендеринг наиболее сложной части сцены (inner frustum – вид, который увидит камера). Отдельная мощная машина рендерит этот вид один раз и эффективно рассылает его по сети ST 2110 всем остальным нодам кластера. Это значительно повышает масштабируемость и производительность системы.
Вызовы и Перспективы ST 2110:
1. Вызовы Внедрения:
• Сетевая Инфраструктура: Требуются высокоскоростные сети (25G/100G Ethernet) и коммутаторы с поддержкой PTP и Multicast (IGMP/PIM), что требует более сложных настроек и более высоких первоначальных инвестиций по сравнению с SDI.
• Квалификация Персонала: Необходимы инженеры и технические специалисты, обладающие глубокими знаниями в области IP-сетей, в частности PTP-синхронизации и медиа-маршрутизации.
• Совместимость: Хотя стандарт обеспечивает взаимодействие, все компоненты (камеры, LED видеопроцессоры, графические серверы) должны иметь нативную поддержку ST 2110 для полной реализации преимуществ.
2. Перспективы:
Развитие ST 2110 идет рука об руку с эволюцией виртуального производства на базе светодиодных объемов:
• Более Широкое Распространение: Ожидается, что все больше LED контроллеров будут принимать ST 2110 напрямую, что будет способствовать дальнейшему снижению задержки.
• Сквозной IP-Тракт: ST 2110 является основой для полностью интегрированной фабрики медиаданных (media fabric), где даже осветительные приборы и звуковое оборудование синхронизируются по общему PTP-времени, создавая полностью gen-locked (синхронизированную по кадру) производственную среду.
3. Заключение:
SMPTE ST 2110 – это фундаментальный сдвиг парадигмы, который, благодаря своей модульности, точной синхронизации и поддержке несжатого видео, является неотъемлемой основой для построения современных, гибких и высокопроизводительных виртуальных, телевизионных и онлайн-студий, особенно в сочетании с передовыми технологиями светодиодных систем отображения.
LED экраны AOTO для ТВ студий CNN / ATV / Al Jazeera
Решения AOTO для виртуальных, телевизионных студий и онлайн-трансляций.
AOTO Electronics является одним из пионеров и признанных лидеров в разработке и внедрении светодиодных систем отображения для индустрии Virtual Production и телевещания. На сегодняшний день LED экранами AOTO оснащено более 100 XR студий и 60 ТВ студий по всему миру, среди которых крупнейшие и известнейшие съемочные площадки и телевизионные компании.
Помимо широкого ассортимента специализированных светодиодных дисплеев, компания самостоятельно производит полный комплект аппаратно-программных решений для комплексной организации современного виртуального производства, онлайн и теле-вещания: контроллеры, видеопроцессоры, медиа-серверы, программное обеспечение для рендеринга, обработки изображения и создания 3D контента, а также поставляет, под торговой маркой MetaBox готовые к эксплуатации XR студии All-in-One оснащенные LED экранами.
AOTO ATLVC-X4 - студийный видеопроцессор с поддержкой стандарта SMPTE ST 2110
• Разработан для виртуального, телевизионного производства и онлайн вещания
• Соответствует требованиям съемочного процесса
• Синхронизируется с камерами и студийным оборудованием
• Поддержка SMPTE ST2110
• Уникальные характеристики: 26 Бит глубина обработки цвета, 250 Гц частота кадров и прочее
• Мульти-экранная виртуальная съемка
• Экспертный уровень настройки изображения
• Стабильная работа
• Интуитивно понятный интерфейс
Светодиодные дисплеи AOTO для TV, XR павильонов и онлайн-вещания.
Фоновые LED экраны AOTO для виртуальных и телевизионных студий
Светодиодные дисплеи AOTO для фоновых видеостен XR и ТВ студий:
- RM серия
• Эталонные LED экраны для Virtual Production, которыми оснащено более 80 павильонов по всему миру
• Технология Black Faced IMD 4 in 1, шаг пикселей 1.5 мм, 1.9 мм, 2.3 мм, 2.6 мм - DL серия
• LED экраны для Virtual Production экспертного уровня по доступной цене
• Технология Black Faced SMD 3 in 1 Full View, шаг пикселей 1.9 мм, 2.3 мм, 2.6 мм - U-XR серия
• Базовая серия LED экранов, доработанная для соответствия стандартам современного виртуального производства
• Технология Black Faced SMD 3 in 1, шаг пикселей 2.3 мм, 2.8 мм - CV-TV серия
• Эталонная серия LED экранов для телевизионных студий
• Технология MIP, IMD 4 in 1, шаг пикселей 0.6 мм, 1.8 мм
Напольные и потолочные LED экраны AOTO для виртуальных и теле-студий
Светодиодные дисплеи AOTO для пола XR и ТВ студий:
- AE серия
• Эталонные напольные LED экраны для виртуальных и телевизионных павильонов
• Технология SMD 3 in 1 GOB, Full View шаг пикселей 1.5 мм, 2.3 мм - IF серия
• Напольные LED экраны для виртуальных и телевизионных павильонов экспертного уровня по доступной цене
• Технология SMD 3 in 1 GOB, шаг пикселей 1.5 мм, 2.3 мм, 2.9 мм
Светодиодные дисплеи AOTO для потолка XR и ТВ студий:
- SW серия
• Эталонные потолочные LED экраны для виртуальных и телевизионных павильонов
• Технология SMD 3 in 1 Full View, RGBW, шаг пикселей 3.7 мм, 5.7 мм - MXH серия
• Потолочные LED экраны для виртуальных и телевизионных павильонов экспертного уровня по доступной цене
• Технология SMD 3 in 1 Full View, RGBW, шаг пикселей 3.7 мм, 4.8 мм, 5.7 мм
Виртуальные студии All-in-One под ключ со светодиодными дисплеями AOTO MetaBox.
MetaBox BoRoom / MetaBox 4KK
Готовые к работе компактные XR студии, оснащенные LED экранами, представляют собой, укомплектованную всем необходимым для полноценной эксплуатации, аппаратно-программную платформу "Все-в-Одном" для виртуального производства полного цикла: от реализации визуальной концепции и генерация 3D контента до подготовки и проведения съемки или стриминговой онлайн трансляции в режиме реального времени на фоне светодиодных видео-поверхностей.
В зависимости от модели, виртуальные студии MetaBox могут использоваться, как для организации учебного процесса, не требующего наличия у пользователей узкоспециализированых навыков, так и для профессиональной подготовки кадров для индустрии Virtual Production.
Конкурентные преимущества XR павильонов All-in-One MetaBox:
- "Включай и Работай" - полный комплект оборудования: LED экраны, видеопроцессоры, камеры, трекинг, свет, медиа-серверы для рендеринга и обработки изображения, ПО для управления и создания 3D сцен.
- Значительная экономия времени и финансов на проектировании, оснащении, инсталляции и эксплуатации.
- Основные компоненты виртуальной студии разработаны и произведены лидером рынка виртуал продакшн AOTO.
- Несколько типов XR студий для различных сценариев и бюджетов.
- Наличие моделей с автоматической съемкой, нацеленных на не профессиональных пользователей.
Подробная информация о виртуальных студиях под ключ MetaBox на сайте metabox.studio
