NVIDIA Rivermax
& DPDK
IP-Transport mit extrem geringer Latenz für Live-Übertragungen (Rivermax / DPDK)
Reduzieren Sie Live-Verzögerungen, indem Sie den Kernel-Netzwerkstack umgehen und die ST 2110-Medien-End-to-End-Pipeline (NIC → CPU/GPU/FPGA → Anwendung) optimieren.
Promwad hilft Ihnen, Verzögerungen zu reduzieren, ohne die Interoperabilität zu beeinträchtigen – ST 2110 + NMOS + PTP, unterstützt durch Zero-Copy, Packet Pacing und RDMA/GPUDirect, wo dies sinnvoll ist.
Latenz erforderlich Überprüfung?
Unsere Partner und Unternehmen, die Promwad-Lösungen einsetzen
Warum Promwad
Wenn Live-Auftritte unvorhersehbar werden, brauchen Sie mehr als nur „schnellere Netzwerke“. Sie brauchen einen Partner, der die gesamte Kette stabilisieren kann – Software, Hardware, Timing und Interoperabilität –, damit Releases vorhersehbar bleiben und die Zuverlässigkeit der Ausstrahlung steigt.
Was Sie mit Promwad erhalten:
Standards-First-Beschleunigung für ST 2110-Ökosysteme
Wir beschleunigen den IP-Medientransport und sorgen für Interoperabilität in Ökosystemen mit verschiedenen Anbietern – denn eine geringe Latenz ist nutzlos, wenn die Erkennung, das Timing oder die Steuerung vor Ort nicht funktionieren.
Transportbeschleunigung
- NVIDIA Rivermax-Integration für Paketverarbeitung mit extrem geringer Latenz und hohem Durchsatz
- DPDK-Integration für User-Space-Netzwerke und Kernel-Bypass
- Zero-Copy-Pfade, sorgfältige Speicherstrategie und CPU-Affinitätsoptimierung
Medien und Interoperabilität
- SMPTE ST 2110 (Video/Audio/ANC)
- NMOS IS-04/IS-05 für Erkennung und Verbindungsmanagement
- AES67, wenn Audio-Interoperabilität erforderlich ist
- NDI für hybride Broadcast- und ProAV-Szenarien
Latenztechniken
- Paket-Pacing zur Reduzierung von Mikrobursts und Jitter-Verstärkung
- RDMA / GPUDirect (wo relevant) zur Verkürzung der Wege zwischen NIC und GPU
- Auf Ihr tatsächliches Latenzbudget abgestimmte Pufferstrategie (keine Best-Case-Demos)
Zeitsteuerung und Netzwerksteuerung
- PTP (IEEE 1588) Ausrichtung und Validierung
- QoS, Multicast-Design, IGMP-Verhalten, Flusskontrolle und reale Switch-Interaktionen
Planen Sie die Migration auf ST 2110? Beginnen Sie mit einer schnellen Interoperabilitäts- und Bereitschaftsprüfung!
Vadim Shilov, Leiter Rundfunk und Telekommunikation bei Promwad
Wann was verwenden: Praktischer Leitfaden
| Anwendungsfall | Protokoll/Technik | Ziel-Latenztyp | Am besten geeignet, wenn… |
| Unkomprimiertes IP im Studio | ST 2110 + PTP + NMOS | Hilfsrahmen / deterministisch | Sie müssen das vollständige ST 2110-Verhalten mit strikter Zeitsteuerung einhalten |
| Hochdurchsatz-E/A-Engpass | Rivermax oder DPDK | Niedrige ms / stabil unter Last | CPU-Spitzen oder die Paketverarbeitung sind der begrenzende Faktor |
| GPU-intensive Live-Verarbeitung | Rivermax + GPUDirect | Hilfsrahmen / niedrige ms | Ihre Pipeline hängt von GPU-Berechnungen ab, und Zero-Copy ist wichtig |
| Hybrides Rundfunk + ProAV | ST 2110 + NMOS + NDI/AES67 | Niedrige ms / betrieblich praktikabel | Mehrere Inseln müssen ohne Drama zusammenarbeiten |
Anwendungsbereiche
Live-Produktionspipelines
Umschalten, Multiviewer, Grafikeinblendung, Wiedergabe, Ingest
ST 2110-Gateways und Edge-Geräte
SDI ↔ IP-Gateways, IP-Überwachungs- und Anzeige-Geräte
Beitrag innerhalb verwalteter Netzwerke
Verbindungen mit extrem geringer Latenz zwischen Veranstaltungsort, Studio und Regieraum
Komponenten für die Fernproduktion (REMI)
Kamera-Feed-Transport, Rückvideo, IFB/Kommunikations-Integrationspunkte
Hochdichte Medienserver
Kanalwiedergabe, Transcodierungs-/Packaging-Knoten, bei denen die Netzwerk-E/A zum Engpass wird
Hybride Ökosysteme
ST 2110-Kern + NDI-Inseln + AES67-Audio – Promwad verbindet Standards, ohne den Betrieb zu unterbrechen
Von unvorhersehbaren Live-Verzögerungen zu deterministischem Transport
Wenn Sie „zufällige“ Verzögerungen feststellen, sind diese in der Regel nicht zufällig. Es handelt sich um ein unkontrolliertes Latenzbudget.
Häufige Warnsignale
Promwad-Transformationspfad
Ergebnis: Messbare, wiederholbare Latenz mit stabiler CPU-Auslastung – damit Ihr System nicht nur in Best-Case-Tests, sondern auch in der Produktion deterministisch bleibt.
SDI-zu-IP-Migration ohne Chaos
Die Migration zu ST 2110 sollte die Stabilität Ihrer Sendungen nicht gefährden. Der zuverlässigste Weg für den Übergang von SDI zu IP ist ein schrittweises Vorgehen: Behalten Sie wichtige SDI-„Inseln” bei Bedarf bei, bauen Sie eine stabile IP-Infrastruktur auf und überprüfen Sie die Interoperabilität, bevor Sie expandieren.
Was in der Praxis häufig zu Problemen führt:
Unsere Fallstudien
SMPTE ST 2110-Videopipeline für 8K-IP-Produktionen mit geringer Latenz
Skalierbarer, GPU-beschleunigter Videotransport und -verarbeitung für hochauflösende IP-Produktionen mit vorhersagbarer Latenz und Jitter.
Problem
Hochauflösende IP-Workflows hatten aufgrund von CPU-Engpässen, instabiler Latenz/Jitter und begrenzter Kontrolle über die Paketverarbeitung und das Timing Schwierigkeiten, über mehrere 8K-Streams hinaus zu skalieren.
Lösung
Promwad entwickelte eine ST 2110-konforme Architektur auf Basis von NVIDIA Mellanox-Netzwerken und GPU-beschleunigter Verarbeitung mit zwei Implementierungsoptionen:
- Option A (Mellanox + DPDK): deterministische Paketverarbeitung im Benutzerbereich mit DPDK + Mellanox-Treibern und einem direkten Speicherpfad zur GPU, um die CPU zu entlasten.
- Option B (NVIDIA Rivermax): SDK-basierter Transport mit hohem Durchsatz, der die Medienplanung/Datenübertragung entlastet, mit modularen Komponenten (NMOS-Steuerung, Transcodierung, Streaming) für eine strengere Zeit-/Jitter-Kontrolle in großem Maßstab.
Ergebnis
- Mellanox + DPDK: ~20 ms End-to-End-Latenz, ~5 ms Jitter und CPU-Auslastung unter 60 %
- NVIDIA Rivermax: ~10 ms Latenz, ~5 ms Jitter und CPU-Auslastung unter 40 %
Enterprise-NAS mit DPDK/SPDK für Live-Medien
Entwurf eines leistungsstarken Enterprise-NAS mit DPDK/SPDK-Beschleunigung und NDI-Unterstützung für die Echtzeit-Erfassung, -Verarbeitung und -Streaming von Videos.
Problem
Kernelbasierte Netzwerk- und Speicherlösungen begrenzten den Durchsatz und erhöhten die Latenz bei einer hohen Videolast mit mehreren Kameras und hoher Bitrate.
Lösung
Neugestaltung des Datenpfads unter Verwendung von DPDK und SPDK mit Zero-Copy-Paketverarbeitung, GPU-Beschleunigung und Hochgeschwindigkeits-NICs. Entwicklung einer modularen Hardwareplattform mit skalierbarem NVMe/CFexpress-Speicher und doppelter Stromversorgungsredundanz.
Ergebnis
Deterministische Leistung mit hohem Durchsatz und 2- bis 3-facher Effizienzsteigerung, stabiler Betrieb unter Last und eine portable, skalierbare Speicherplattform für Live-Medien-Workflows.
Lesen Sie den vollständigen Fall: DPDK/SPDK NAS
DPDK-beschleunigte NVMe-Speicherleistungsoptimierung
Leistungsoptimierung eines NVMe-basierten Speichersystems unter Verwendung von DPDK und ZFS zur Steigerung der Datenverarbeitungs- und Übertragungsgeschwindigkeit.
Problem
Standard-Speicher- und Netzwerkstacks schränkten den Durchsatz und die Skalierbarkeit ein und verhinderten, dass das System die NVMe-Leistung unter paralleler Last voll ausnutzen konnte.
Lösung
Bewertung und Optimierung von NVMe-Speicherkonfigurationen unter Verwendung von ZFS in Kombination mit einem DPDK-basierten Kernel-Bypass. Optimierung von Datenpfaden, Parallelität und E/A-Einstellungen zur Reduzierung des Overheads und zur Verbesserung der Datenübertragungseffizienz unter Multithread-Last.
Ergebnis
Erzielte eine Leistungssteigerung von bis zu 30 % im Vergleich zu den Basiskonfigurationen, mit einem höheren und stabileren Schreibdurchsatz durch deterministische Datenverarbeitung mit geringem Overhead.
Vollständigen Fall lesen: DPDK + ZFS NVMe-Optimierung
Möchten Sie ähnliche Ergebnisse in Ihrer ST 2110-Pipeline erzielen? Vereinbaren Sie einen Termin für eine kurze Überprüfung der Latenzzeiten.
Wie wir Qualität sicherstellen
Lieferprozess für die Anforderungen des Rundfunks: Latenzbudgets, Synchronisation und Interoperabilität müssen frühzeitig überprüft werden.
QA-Spezifikationen für Live- und Mixed-Vendor-Umgebungen:
Live-Latenz beheben, ohne die Interoperabilität zu beeinträchtigen
Sie erhalten umsetzbares technisches Feedback und einen klaren nächsten Schritt.
FAQ
NVIDIA Rivermax vs. DPDK: Was sollten wir wählen?
Treffen Sie Ihre Wahl auf Grundlage Ihres Ökosystems und Ihrer Einschränkungen: GPU-zentrierte Workflows, NIC-Fähigkeiten, Betriebssystem und Bereitstellungsmodell, langfristige Wartbarkeit und akzeptable Kompromisse hinsichtlich der Herstellerabhängigkeit. Promwad hilft Ihnen dabei, den Weg zu wählen, der sowohl in Bezug auf die Leistung als auch den Betrieb zu Ihnen passt.
Welche Latenz können wir realistisch für Live-Übertragungen erreichen?
Unterstützen Sie PTP, Multicast/IGMP, QoS und reales Netzwerkverhalten?
Ja – durchgängig. Wir entwerfen und validieren Timing, Multicast-Skalierung, QoS-Richtlinien und Failover-Szenarien, damit die Lösung realen Switches und realem Datenverkehr standhält.
Können Sie dies in unseren bestehenden Medien-Stack (GStreamer/FFmpeg/custom) integrieren?
Ja. Wir binden uns pragmatisch in bestehende Pipelines ein – wobei wir uns zunächst auf den Weg mit der größten Wirkung konzentrieren –, ohne eine vollständige Neuprogrammierung zu erzwingen.
Können Sie ein Projekt retten, bei dem die Latenzziele nicht erreicht werden?
Ja. In der Regel beginnen wir mit einer Prüfung, stabilisieren das System und optimieren oder migrieren dann den Transportpfad mit messbaren Meilensteinen.