Современная электроника №6/2024

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 22 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 6 / 2024 блок - схеме рис . 8, создается файл ( видео и аудио – отдельно ), проходящий этапы усиления сигнала , кодирование , муль - типлексирование , сжатие и транспорти - ровку до потребителя . Транспортировка потоковых данных , особенно в условиях удалённости видеокамеры от потреби - теля , обеспечивается с помощью совре - менного оптоволоконного кабеля . Raw- изображения и аудио после сжатия ( для уменьшения объёмафайла и улучшения скорости трафика ) посредством кодека совмещаются в пакет с помощью муль - типлексора , идалее сигналпередаётся по кабелю ( или беспроводным способом ). Разные протоколы для передачи данных по IP Приложения ( расширения ) и прото - колы SDI, SMPTE, SRT, NDI ( и др .) уни - фицируют и подготавливают данные в пакетную форму , объединяя компонен - ты видео -, аудио - и метаданных в еди - ный поток . Единый поток удобно обра - батывать и транслировать , в томчисле по одному кабелю . Формат SMPTE ST2110, выпущенный обществом инженеров кино и телевидения , – это набор стан - дартов для взаимодействия по IP с раз - ными расширениямифайлов , передачи мультимедиа , включая цифровое видео -, аудио - и метаданные . Тайм - код SMPTE известен как формат медиа - метадан - ных , то есть набор взаимодействующих стандартов для маркировки отдельных кадров видео или фильма тайм - кодом . Тайм - кодыдобавляются кфильму , видео или аудиоматериалу , а также адаптиро - ваныдля синхронизациииидентифика - ции во времени для редактирования . Так , расширение файлов SDI вполне подхо - дит для потокового вещания по форма - там ( от старых – к новым ) SMPTE 259M, SMPTE 292M, SMPTE 296M, SMPTE 372M, SMPTE 425M, SMPTE 435, SMPTE 2022, SMPTE 2081, SMPTE 2082, SMPTE 2082- 10, SMPTE 2108-1, SMPTE 2110, апробиро - ванных с применениемоптоволокна типа ITU-RBT.656 и ITU-RBT.601 и др . Особое назначение имеют оптоволоконные кабе - ля для аудио - и видеоконтента с кодиро - ванием SMPTE. Разница в кодировании между SMPTE и типичным машинным форматом представлена на рис . 9. Отличительное свойство SMPTE 2110 в сравнении с предыдущими стандар - тами передачи видео , такими как SDI или SMPTE 2022, в том , что позволяет быстро распределять производственные рабочие процессы . С помощью SMPTE 2110 видео -, аудио - и элементы метадан - ных отдельно друг от друга доступны для обработки и редакторской работы . Там , где технически ограничена про - пускная способность , значимую роль играет NDI, который сжимает видео и аудио до 100 Мбит / с ( или меньше ). Для ST 2110 требуются IP- сети , спо - собные поддерживать пропускную способность 10 Гбит / с и более . SRT- транспортный протокол с открытым исходным кодом , разработанный ком - панией Haivision, используется для широковещательных рабочих процес - сов в дополнение к SMPTE 2110. Требо - вания к пропускной способности – не менее 2–3 Гбит / с для HD- видео в зави - симости от сжатия без потерь и других ресурсов . Это означает , что он не всег - да подходит для таких ситуаций , как удалённое производство (REMI) через Интернет , где битрейт должен быть намного ниже [8, 11]. Формат SRT не привязан к кодекам , поэтому исполь - зуется для передачи сжатых потоков в HEVC или H.264 в производствен - ные рабочие процессы . SMPTE 2110 может заменить SDI, но пока суще - ствует потребность в потоковой пере - даче видео с условно низкой задерж - кой и пропускной способностью через Интернет при отправке видео из одной части мира в другую или через облач - ные платформы для дальнейшего про - изводства видео , такой формат будет актуален . Преобразование между формата - ми HD в SD происходит с понижа - ющим сжатием сигнала на выходе B SDI в компонентный и композит - ный сигнал формата NTSC/PAL. Осо - бенности выходного сигнала SD дают возможность выбора между кратким форматом ( максимальное сжатие ), анаморфотным форматом 16:9 и фор - матом 4:3. Встроенный высококаче - ственный аппаратный понижающий преобразователь выводит Ultra HD в HD с понижающим преобразовани - ем сигнала на выходы SDI C и D, при - том что выход HDMI предназначен для подключения к монитору , под - держивающему только HD. Но ещё более востребовано встроенное высо - кокачественное аппаратное кросс - преобразование из SD в 720 HD или 1080 HD и обратно из 1080 HD в 720 HD при воспроизведении . Тут также воз - можен выбор между масштабом изо - бражения 4:3, масштабированием 14:9 или масштабированием 16:9.  Вывод HD происходит через HD-SDI, HDMI и компонентный аналоговый сигнал . Эффекты в реальном времени обеспе - чиваются приложениями и ПО , таки - ми как DaVinci Resolve, Premiere Pro CC Mercury Playback Engine, с допол - нительными эффектами – Final Cut Pro X и Avid Media Composer. 3D- обработка обеспечена двойным потоком и захва - том кадров и воспроизведения . Функ - ционал DeckLink 4K Экстрим 12G ( рис . 10) обеспечен платой - адаптером HDMI и ещё одним разводным кабелем для аналогового управления и управ - ления по RS-422. Температурные усло - вия эксплуатации , хранения и относи - тельной влажности соответствуют всей линейке оборудования и параметрам , указанным выше для преобразовате - лей - конвертеров . Особенности оборудования есть и в поддержке HDR. Поскольку стандарт HDMI поддерживает только статические метаданные HDR с точностью цветопе - редачи 8, 10 и 12 бит ( глубокий цвет ), для расширения метаданных HDR исполь - зуются характеристики передачи HLG и PQ 4:4:4, 4:2:2 и 4:2:0. К примеру , HDMI 2.0b поддерживает Deep Color и HDR с автоматической настройкой под пара - метры подключённого дисплея . Так , соединения по видео HDMI и SDI пере - ключаются между SD/HD/2K и 4K. Ком - понентные аналоговые видеосоедине - ния переключаются между SD и HD. Рис . 8. Блок - схема формирования потоковой передачи данных