网络媒体联合工作组(JT-NM)技术规范介绍

目前,专业媒体行业面临着从专用广播设备和接口(SDI,AES,交叉点切换器等)到基于IT的分组网络(以太网,IP,服务器,存储,云等)的转变。如何通过在网络上进行专业媒体(包括基于文件的内容和实时内容)传输这个全新的商业机会,以合理的成本充分发挥IT技术的优势,是整个行业所面临的共同问题。在这个大背景下,产业升级过程中的标准化工作也正在紧锣密鼓地进行,网络媒体联合工作组(The Joint Task Force on Networked Media,JT-NM)也应运而生。

什么是JT-NM

JT-NM是一个协调基于IP技术的媒体生产的国际标准化相关工作的平台。它由欧洲广播联盟(EBU),视频服务论坛(VSF),电影和电视工程师协会(SMPTE)以及高级媒体工作流协会(AMWA)运营。

图1 运营JT-NM的组织

该工作组的成立旨在促进相关专家之间的讨论,并推动开发基于网络的可互操作基础设施,用于实时媒体制作,包括基于文件的工作流程。它汇集了广播公司,制造商,标准组织和贸易协会。

JT-NM的具体任务:

  • 帮助管理IP转换
  • 收集用户要求
  • 找出技术上的差距
  • 推荐最佳实践
  • 协调行业活动

JT-NM的工作是非常关键的,因为行业的动态正在迅速变化,新的参与者不断争夺收入份额,观众的消费习惯也在不断变化。媒体公司不仅需要更加灵活,以便快速响应和利用内容货币化的新机会,而且还需要利用目前IT行业正在进行的大规模持续投资来扩大生产规模。JT-NM目前有来自175个组织的300多名参与者。

在较高的层面上,JT-NM正在寻求通过促进基于IT的媒体组件之间的互操作性来更容易地构建专业媒体基础架构。它包括帮助行业就如何描述这些系统,开发通用词汇表以及推广系统设计的最佳实践达成共识。

JT-NM已经完成了许多工作,包括提出了一个参考架构,并且发布了具有开放式互操作性(Open Interoperability)的发展路线图

JT-NM技术路线图

JT-NM路线图最初由EBU开发。EBU成员在确定IP转型的主要技术和标准方面寻求帮助。他们还要求了解他们何时可以合理地期望基于这些技术建造基础设施的信息。JT-NM定期、更新发布该路线图。该路线图旨在当行业向基于IP的技术过渡时帮助终端用户和供应商。

图2 JT-NM网络媒体技术路线图

该路线图显示了不同的技术层,从底部的SDI开始,转移到基于IP的SDI,然后到基本流和SMPTE ST 2110。在此层之上是自动配置和当前的NMOS规范。最后是“非物质化设施(Dematerialized Facilities)”层。

时间显示在“X”轴上,从左到右。在图的最右侧给出了技术层关键特性的描述。每一层内都有一些灰色框,突出了有助于整体IP转换的关键标准,规范,研究或其他活动。

概括的来说,这张图显示如下信息:

  • 哪些标准和规范支持JT-NM参考架构
  • 预计底层技术的范围将如何发展
  • 预计何时可以围绕标准/规范构建可互操作的多供应商系统

阅读这张图时,需要注意以下几点:

  • 显示的时间尺度是近似值,可能会根据行业发展和实施的速度而有所不同
  • 路线图是一份实时文件,将定期更新
  • 当预期标准和规范的实现可广泛用于构建可互操作的多供应商系统时,路线图上的箭头结束,而不是在标准完成或第一个实现开始出现时结束

事实证明,JT-NM路线图是一份非常重要的文件,为终端用户和制造商提供相关技术和时间安排的指导。

JT-NM参考架构

在计算机和软件行业中经常使用参考架构来促进多供应商,多站点或多组织的系统的开发。它提供了一个共同的愿景,可以使用通用的词典和分类法在整个行业中传播。它可作为近期和面向未来的讨论的基线,有助于记录隐含知识和最佳实践,并鼓励功能的模块化。JT-NM参考架构(Reference Architecture,RA)针对专业媒体的新领域,该领域基于分组的网络传输和标准,而不是基于媒体的计算,存储和网络基础设施。

JT-NM有两个不同的受众——传统广播公司和来自IT社区的广播公司,并且这两个社区的术语的具体含义会有所不同。JT-NM RA的目的之一是提供专业人员在描述网络媒体时使用的术语的一些定义和描述。

JT-NM通过许多不同的表示或视图来描述参考架构。这些表示方式对于有效地了解JT-NM RA的背景是非常必要的。

概念架构

概念架构(Conceptual Architecture)介绍用于描述JT-NM参考架构功能的核心概念。随着工作流从当今的媒体设备和系统过渡到未来数据中心的相应系统架构层,共享模型的概念实现了互操作性。

有许多方法可以解释概念模型,从基础设施元素和阅读开始,从数据元素及其时间和阅读开始,或从业务角度开始。图3所示的概念模型是一个多维的模型。

图3 概念模型

系统架构

系统架构呈现分层视图结构,了解参考架构提供的功能如何以及在何处适合不同组织的更大规模架构。本文介绍系统架构的较为详细的功能视图,包括基础框架和系统功能,它们可以一起用于连接设备和配置设施。

功能视图的重点是支持网络媒体参考架构所需的核心系统功能。从概念上讲,应用层中的媒体应用程序会消耗平台层中提供的系统功能,以便在内容上执行任务。

已经确定三个基本系统功能对于保证专业网络媒体系统中的最基本互操作性是必不可少的。这些功能包括身份验证,计时和发现与注册。这三部分被称为基础框架。

图4 系统架构功能视图

图4中的功能视图包括:

  1. 基础框架(定时,身份验证和发现与注册)是专业网络媒体基础设施中互操作性的基本构建模块;
  2. 系统功能(显示为粗体,无阴影框,例如连接管理)在RA中被标识,以及其职责和关系;
  3. 在SDI I/O等现有设施中提供功能的其他系统功能(以灰色框、暗文本显示)。

数据模型

数据模型提供与JT-NM范围相关的领域模型。它使用UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)表示法表示。数据模型详细说明了身份,时间和发现与注册,因为它们是JT-NM工作这一阶段的重点。该模型提供了一定的应用场景和特异性描述,并建议如何使用JT-NM RA。身份验证,计时和发现与注册框架的基础框架都与此数据模型一致。该模型与前面提出的概念模型一致。

图5 数据模型

动态模型

动态模型通过示例描述如何使用本文档中所描述的框架,更一般地来讲,是整个JT-NM参考架构。这些示例侧重于基础框架(身份验证,计时和发现与注册),并涉及未来参考架构必须提供的其他系统功能(例如设备和连接管理)。动态模型使用序列图(通常称为事件跟踪图)表示,序列图是UML表示法的一部分。

网络媒体物理和虚拟基础架构将始终处于变化状态,因为它可以根据敏捷要求进行动态调整。这包括:

  • 发现和注册框架中引入了为运行时发现和使用提供功能的设备概念。
  • 在此之前,必须配置节点并将其连接到网络,一次可能连接多个网络。
  • 设备部署到节点上。虚拟设备可能需要一些静态配置作为此过程的一部分,或者可能通过功能公开其配置的每个方面,例如使用Amazon EC2 API在云中启动虚拟机。

图6 动态模型

为了支持发现和注册,必须将节点连接到至少一个或多个双向网络。节点也可以连接到边缘的单向网络,例如可预订的远距离电路(例如,卫星电路),但是必须通过双向网络提供发现,配置和监视电路的能力。通过节点配置,系统可能知道单向网络或其他信号。

可以使用丰富且可扩展的参数类型库来参数化功能,例如,这种类型可以表示混音台上的控制装置或摄像机上的记录和回放按钮阵列。

可以通过监控接口监控节点和设备的性能,系统运行状况和报告的故障。

参考文献

[1]. JT-NM homepage, http://jt-nm.org/

[2]. EBU JT-NM project homepage, https://tech.ebu.ch/groups/pi#collaborations

原文发布于微信公众号 - 媒矿工厂(media_tech)

原文发表时间:2018-07-25

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