IPMX Timing 与 ST 2110 有什么不同？

来源：IP Oktoberfest 2021 主讲人：Jean LaPierre 内容整理：王珅 本次演讲主题为 IPMX Timing 与 ST 2110 有什么不同，主讲人是来自 Matrox 的技术高级总监 Jean Lapiere。在这次演讲中，Jean LaPierre 首先介绍了什么是 IPMX，以及在 SMPTE ST 2110 中缺失了什么；然后进一步说明了 Pro AV 的特别之处，以及同步视频与 PTP 保持一致，异步视频与 PTP 不一致的特点。然后对 PTP 时间戳（IETE RFC 3550）、IETE RFC 3550 相关概念进行了介绍。最后主讲人分别介绍了 ST 2110 中的流量整形和 IPMX 流量整形模型。

目录

• IPMX 是什么
• 在 SMPTE ST 2110 中缺失了什么
• Pro AV 的特别之处
• RTP 时间戳
• 结论

IPMX 是什么

IPMX 是基于 SMPTE ST 2110 的开放标准，其目标是为市场上的专业人员带来一个基于开放标准的 IP 电视协议。ST 2110 作为广播领域一个成熟的开放标准，IPMX 则更加针对专业的 Pro AV 市场和工作流程，由于以往的许多工作流程与当前广播市场已经出现差异，例如在 Pro AV 中，没有内部同步；很多信号在本质上是异步的；没有 PTP 的小型网络；以及许多其他的内容格式 RGB、444、420、HDCP、EDID 等。

在 SMPTE ST 2110 中缺失了什么

在 VSF 工作组中正在研究如何简单地使用 ST 2110，来解决这些不同的工作流程。主讲人提到希望拥有一个真正开放的标准生态系统，因此主讲人进一步集中讨论了一些 ST 2110 传输协议本身的问题。

主讲人介绍当开始研究 IPMX 时，他们意识到有很多东西已经被 ST 2110 协议所覆盖。当我们观察在城市中 ST 2110 规范协议，可以看到当前的实现是以广播为目标，大多都是 YUV 422 10 比特深度格式，全部同步到 PTP；同时还会发现 ST 2110 实际上规定了许多内容，包括 RGB、YUV、420、422、444、8、10、12、16 比特深度，甚至是 16 比特浮点数精度。但是如果这些都已经在 ST 2110 中被规范，那我们还需要 IPMX 吗？在这些内容中真没有为 IPMX 遗留任何的空间吗？

主讲人认为尽管 ST 2110 可能包括如何支持 RGB、444 视频格式，但这并不是 ST 2110 设备所经常使用的，所以 IPMX 正在启动 Pro AV 工作流程，这对 IPMX 扩展器设备来说是非常重要的。IPMX 希望将所有的碎片化结合起来，形成一个完整的解决方案。

主讲人认为许多内容与 PTP RTP 时间戳数据包有关，因此主讲人首先介绍了 PTP 的相关内容。在 ST 2110 中， PTP 是非常友好的，它几乎是可选的。并且目前的 ST 2110 部署基本上都包括 PTP，一些 ST 210 设备没有 PTP 将无法工作。IPMX 支持有 PTP 和没有 PTP 的网络，并且 IPMX 详细的说明了当没有 PTP 时该做什么——使用内部时钟作为参考，并像 ST 2110 描述的那样在 SDP 中发送信号。同时，IPMX 也详细说明了当有 PTP 时该做什么——如果 PTP 存在，则必须使用它，就像 ST 2110 一样使用它。

Pro AV 的特别之处

主讲人进一步介绍了 Pro AV 的特别之处。IPMX 的大部分工作都是围绕着非广播信号进行的。像电脑音频和视频的混合信号等等通常不会在广播中使用。在广播中，大多数信号都是锁定在室内同步的，否则会对它们进行处理，从而锁定室内同步。我们称这些为同步信号。在非广播环境中，典型的 Pro AV 并没有室内同步，信号是自由运行的，我们将这些称为异步信号。

接下来主讲人分别介绍了同步视频与 PTP 保持一致，异步视频与 PTP 不一致的特点。在大多数 ST 2110 中使用同步视频，而在大多数 Pro AV 中使用异步视频。下图展示了同步视频和异步视频在 PTP　中的区别。

同步视频

异步视频

RTP 时间戳

IPMX 和 ST 2110 都是基于 IETF RFC 3550 的。最初的 IPMX 提议与 ST 3550 兼容，但它违反了 RFC 3550 的规定，新的方法同时符合 RFC 3550 和 ST 2110 的要求。

SMPTE ST 2110：

• 目标多为同步信号；
• 描述但不强制要求支持异步信号。

IPMX：

• 同时支持同步和异步信号；
• 当异步信号出现时，遵循RFC 3550。

对于 RTP 时间戳（IETF RFC 3550），媒体时钟与输入信号同步，RTP 时间戳是媒体时钟的采样。当 RTP 时间戳来自于 PTP (同步)时，所有的媒体流都可以基于它们的 RTP 时间戳进行匹配。当 RTP 时间戳不是从 RTP 派生的(异步)，RTP 时间戳相对于其他流是没有意义的，并且 RTP 时间戳不能直接用于匹配媒体流。

后面主讲人还分别介绍了 ST 2110 中的流量整形和 IPMX 流量整形模型。

结论

• SMPTE ST 2110 所涵盖的内容比实际使用的要多得多；
• IPMX 并没有重新发明新的东西；
• SMPTE 2110 和 RTE 3550 描述了如何做；
• IPMX 阐明了需要做什么。

附上演讲视频：

http://mpvideo.qpic.cn/0b2ebmaacaaatiai3saulzrfac6daefqaaia.f10002.mp4?dis_k=540a7a5a0e1372230df3613f5bb709e4&dis_t=1649672379&vid=wxv_2280386082229927937&format_id=10002&support_redirect=0&mmversion=false