本文為新頒布的關(guān)于基于IP網(wǎng)的基本媒體流的SMPTE標(biāo)準(zhǔn)介紹系列文章之一，主要介紹視頻傳輸，特別是將取代不壓縮SDI信號(hào)的包格式。

不壓縮有效視頻

       SMPTE ST 2110-20的完整名稱是“有管理的IP網(wǎng)絡(luò)上的專業(yè)媒體：不壓縮有效視頻”，這很好地指出了標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)包含的內(nèi)容。明確地說，就是傳輸不壓縮視頻圖像（就像SDI），但只是傳輸構(gòu)成每個(gè)視頻幀“有效”部分的數(shù)據(jù)。換句話說，構(gòu)成傳給觀眾的圖像之圖像樣本（也稱為像素）在此新的IP視頻格式內(nèi)傳輸。

       這種方式顯著減少呈現(xiàn)每幀視頻所需的數(shù)據(jù)量。例如，一個(gè)使用1.483 Gb/sSDI信號(hào)的59.97 Hz 720p視頻信號(hào)可以低于1.18Gb/s的數(shù)據(jù)率，作為一個(gè)IP數(shù)據(jù)包流傳輸，減少20%。

       不過，此方式有副作用，包括消除常被用于嵌入音頻信號(hào)的HANC（行輔助數(shù)據(jù)）間隔以及消除常用于傳輸如時(shí)間碼、格式描述、廣告觸發(fā)、字幕和其它許多有用信息的VANC（垂直輔助數(shù)據(jù)）間隔。音頻及其它非視頻數(shù)據(jù)類型作為在ST 2110系列的其它部分中定義的單獨(dú)IP流被傳輸。

　　為避免浪費(fèi)帶寬，來自相鄰像素的數(shù)據(jù)樣本被直接相互打包，沒有交織的報(bào)頭信息。此打包通過使用尺寸和數(shù)據(jù)布局非常依賴于正被傳輸?shù)哪撤N視頻格式的像素組組織。ST 2110-20內(nèi)的表定義很多種可被傳輸?shù)牟煌囊曨l取樣格式，包括大部分（如果不是全部）被用于專業(yè)視頻制作的格式，如RGB、Y’C’BC’R、ICTCP、XYZ、視頻關(guān)鍵字等格式。由于像素組大小隨每個(gè)樣本的位數(shù)和色彩子取樣格式（4:2:2、4:2:0等）變化，每種允許的格式在此文件內(nèi)都有規(guī)定。

　　為實(shí)現(xiàn)互操作性，每個(gè)像素組內(nèi)各個(gè)色彩樣本的次序也有規(guī)定。例如，4:2:210比特視頻（正常的HD-SDI）像素組長(zhǎng)為5字節(jié)（40比特），包含4個(gè)代表兩個(gè)C’B Y0’ C’R Y1’次序的像素的10比特樣本。最多286個(gè)這樣的像素組可放入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的UDP數(shù)據(jù)報(bào)，承載572個(gè)像素。其它取樣格式將有不同數(shù)量的像素組和每數(shù)據(jù)報(bào)像素。

　　以不到一千字定義圖像ST 2110-20文件其余大部分專用于定義被傳輸?shù)囊曨l信號(hào)之準(zhǔn)確格式。RFC4566中規(guī)定的會(huì)話描述協(xié)議為此信息提供一個(gè)機(jī)器可讀的布局。

       為使視頻格式被完全定義，需要規(guī)定許多不同的參數(shù)。圖1列出了ST 2110-20要求的參數(shù)和幾個(gè)僅被用于某些場(chǎng)合的參數(shù)。圖1最后一列顯示每個(gè)列出的參數(shù)對(duì)一個(gè)SDP（會(huì)話描述協(xié)議）定義的以27.97fps運(yùn)行的隔行掃描1920x1080視頻信號(hào)（被北美和日本很多廣播公司采用）的所取的值。要注意的是，其它非必需的參數(shù)也在ST 2110-20內(nèi)被定義，如針對(duì)非方形像素幅型比（用于標(biāo)清視頻）的PAR以及針對(duì)不同于標(biāo)準(zhǔn)的1460字節(jié)尺寸的UDP數(shù)據(jù)報(bào)的MAXUDP。

       每個(gè)RTP數(shù)據(jù)報(bào)可能包含最多3個(gè)取樣行數(shù)據(jù)報(bào)頭，各自描述一個(gè)取樣行數(shù)據(jù)段。每個(gè)報(bào)頭指示圖像行(即視頻行)數(shù)量和SRD段內(nèi)第一像素的水平偏移。利用此信息，接收設(shè)備能夠重新裝配多個(gè)數(shù)據(jù)報(bào)，組成一個(gè)完整視頻幀。注意每個(gè)圖像(視頻幀)的第一行為0行號(hào)，這與用于SDI視頻信號(hào)內(nèi)行的編號(hào)方案不同。在SDI和ST 2110-20行編號(hào)之間轉(zhuǎn)換時(shí)必須注意。

正確的圖像

       ST 2110-20內(nèi)定義的完整視頻格式規(guī)范的一個(gè)好處是消除在很多行業(yè)文件里面普遍存在的歧義。例如，不用太多的搜索就能找到某些列為“1080i59.94”設(shè)備及其它列為“1080i/29.97”設(shè)備的規(guī)格表，有時(shí)這些設(shè)備來自一家廠家！有了每一個(gè)視頻信號(hào)所需的一整批SDP，獲得正確的圖像將變得更容易。