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100G以太网为8K有效负载做好准备

2023-08-23

随着每一代手机、电视或摄像机的推出，技术不断使我们能够以越来越高的保真度捕捉与分享内容。借助最新设备，8K 超高清（ 8K UHD ）在专业人士和消费者群体中正愈发普及。在此前的博客中，我们探讨了身处更大规模的沉浸式媒体技术的前沿，8K 分辨率在当下的应用原因和用处。
随着 8K 超高清将捕捉的像素数量增加到 7680x3840，一个 24 位 8Kp60 未压缩视频流的带宽可能超过 40 Gbps（图 1）。这一数字较之 4K UHD 提高了 4 倍，并且需要更多的带宽来捕捉、传输和存储这种高质量视频。消费级设备通常会引入编解码器来将比特率和文件尺寸缩小到可管理的大小，但这在专业环境中并不总是可取的，因为专业环境中需要高保真视频源进行进一步处理或用作 4K 裁剪视频的基础。
100G以太网为8K有效负载做好准备 (https://ic.work/) 音视频电子 第1张
图 1：不同分辨率所需的视频带宽,这些类别的数据速率可以轻松超越我们多年来依赖的标准接口，例如串行数字接口（ SDI ），其带宽仅限于 12 Gbps。为了在设施中保真地传输大量数据，我们寻求最初在数据通信行业发展起来的以太网，借此为专业音频/视频等相近应用提供服务。
以太网联盟路线图（见图 2）显示了自 1980 年以来业界支持的以太网速度的进展，并计划在未来十年将标准持续演进到超过 400 Gbps 的速度。100G 以太网标准为 8K 超高清媒体传输提供了足够的带宽，并为音频、时序同步和专业媒体经常需要的其他元数据提供了足够的额外容量。
100G以太网为8K有效负载做好准备 (https://ic.work/) 音视频电子 第2张
图 2：以太网联盟路线图,历史表明，以太网在家庭、办公室和数据中心领域的广泛应用也带来了巨大的规模经济，随着越来越多的应用和行业集中利用以太网，所有链路速度节点变得更加经济实惠。从连接器到布线，以太网可借助各种功能特性实现强大的视频媒体传输，包括用于更长传输距离的媒体选项、容错拓扑以及支持一对一或一对多分发的协议。
由于以太网的灵活性和可扩展性，出现了许多构建在以太网之上的 AV-over IP 协议和标准，其中加入了纠错、安全和控制机制等功能。此类协议的示例包括 SMPTE ST 2110 标准套件、AIMS IPMX、Haivision 的 SRT、Audinate Dante 或 NDI 等，不一而足。
具备可编程 IP 媒体访问控制器（ MAC ）的 AMD 芯片产品组合可以为您的产品提供 100G 以太网，充分满足您的媒体连接需求。可编程 IP 产品组合可进行扩展，支持用于压缩媒体的NBaseT、 用于 4K 及以下应用的10/25G 以太网、用于 8K 超高清分辨率的100G 以太网，以及用于多通道实现的最新200G/400G 以太网。精选 AMD UltraScale+ 和 Versal 器件还具有一个或多个在器件芯片之上硬化 100G MAC，从而简化了实现方案并缩短了媒体产品上市时间。
Gordon Lau
专业音视频、广播与消费业务系统架构师

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