Implementierung des NDI-Protokolls für professionelle Live-Übertragungen
Projekt in Kürze: Promwad baute eine NDI-basierte Softwarelösung für einen europäischen Hersteller von professioneller Broadcast-Ausrüstung, um hochauflösendes Kameravideo mit minimaler Verzögerung zu streamen und aufzuzeichnen. Wir haben Kameras verschiedener Hersteller integriert und dafür gesorgt, dass das System leicht von einer Kamera auf mehrere Kameras skaliert werden kann. Die Plattform bietet eine transparente Steuerungsebene für Bediener und ein separates Modul für die zuverlässige Kameraverwaltung. Sie liefert eine konsistente Videoqualität, die für Live-Produktions-Workflows geeignet ist. Der Kunde erhielt eine solide Grundlage, die er für neue Kameramodelle und Produktionsszenarien wiederverwenden und erweitern kann.
Kunde & Herausforderung
Ein europäischer Hersteller von professionellen Videoaufzeichnungs- und Live-Produktionsgeräten benötigte eine zuverlässige Methode, um große Mengen an hochauflösendem Kameravideo ohne sichtbaren Qualitätsverlust und mit minimaler End-to-End-Verzögerung über das Netzwerk zu übertragen. Das Unternehmen benötigte eine nahtlose Integration von Kameras verschiedener Hersteller und eine Grundlage, die von Einzelkamerasystemen bis hin zu Systemen mit mehreren Kameras skaliert werden kann.
Die Wahl fiel auf Promwad Promwad wegen unserer bewährten Expertise im Bereich der Broadcast- und Low-Latency-Video-Streaming-Lösungen.
Lösung
Um dieses Problem zu lösen, entwarf und entwickelte das Technikteam von Promwad eine Lösung, die auf der NDI-Technologie (Network Device Interface) basiert. NDI ist ein Standard für die Übertragung von Multimediadaten über IP-Netzwerke, der es den Geräten ermöglicht, sich automatisch zu finden, Bilder zu synchronisieren und Videos in hoher Qualität mit minimaler Latenz (bis zu 50 ms) zu übertragen.
Architektur der Lösung
Die Lösung umfasst drei Kernkomponenten:
- Ein Webserver , der REST-Befehle von Benutzern für eine nahtlose Interaktion mit dem System akzeptiert.
- Eine Kamera computational unit: eine leistungsstarke C++-basierte Anwendung, die für den Empfang, die Speicherung, die Verarbeitung und das Streaming von Multimediadaten von Kameras zuständig ist. Sie verwendet DPDK zur Maximierung des Netzwerkdurchsatzes und CUDA zur Dekodierung proprietärer, vom Kamerahersteller kodierter Daten in RAW.
- Eine Fernsteuerung Einheit für Kameras, die deren proprietäre Protokolle unterstützt. Diese Abstraktionsebene ermöglicht die Steuerung jeder einzelnen Kamera, wodurch das gesamte System flexibel und skalierbar wird. Es wurde mit Python und FastAPI implementiert.
Um die Integrität und Latenz der Streams während der Integration zu überprüfen, verwendete das Team eine mit NDI-Streams kompatible Überwachungsanwendung.
Video-Streaming mit NDI-Protokoll
Die Übertragung von Videoströmen von hochauflösenden Kameras mit dem NDI-Protokoll besteht aus den folgenden Schritten:
- Eingang: ein proprietärer 8K Kamerastrom wird vom System aufgenommen.
- Dekodierung in RAW: GPU-beschleunigte Dekodierung auf einer NVIDIA-Grafikkarte mit einem Multicore x64- oder ARM Prozessor.
- Nach RGB konvertieren: mit einer speziellen Software, die von Promwad entwickelt wurde, konvertiert es RAW-Bilder nach RGB unter Verwendung der SDKs der Kamerahersteller.
- Übertragung über NDI: RGB-Frames werden mit dem internen Codec von NDI komprimiert und über das Netzwerk für Live-Produktions-Workflows oder Aufzeichnungen bereitgestellt.
Resultate
Die neue NDI-gestützte Softwarelösung ermöglicht dem Kunden von Promwad eine nahtlose Integration mit professionellen Kameras, um hochauflösende Videos mit geringer Latenzzeit zu übertragen oder zu speichern.
Dieses neue Produkt erfüllt die Anforderungen von Streaming und professioneller Aufzeichnung und sichert einen Wettbewerbsvorteil auf dem Videoproduktionsmarkt.
Mehr von dem, was wir für die NDI-Unterstützung tun
- NDI-Integration: Entdecken Sie unser Know-how bei der Entwicklung von NDI-Lösungen für unsere Kunden.
- Entwicklung von Systemen zur Speicherung von Unternehmensdaten: Sehen Sie sich unser Projekt zur Entwicklung eines NAS-Systems für Unternehmen mit NDI-Streaming-Unterstützung für Umgebungen mit mehreren Kameras an.
FAQ
Was liefern Sie eigentlich bei einem NDI-Integrationsprojekt?
Wir integrieren NDI in Ihr Produkt oder System (Software, Hardware, eingebettet) und machen es produktionsreif mit Discovery, Routing, Control Hooks, Telemetrie, Diagnose und Servicefähigkeit für den langjährigen, realen Betrieb.
NDI vs. NDI|HX: Wie wählt man die richtige Option?
Wir passen die Option an Ihre Einschränkungen an: Wählen Sie NDI für minimale Latenz und maximale Reaktionsfähigkeit; wählen Sie NDI|HX, wenn die Bandbreite begrenzt ist oder die Endpunkte verteilt sind, und stimmen Sie dann die Profile auf Ihre Latenz, Qualität und Netzwerkrealitäten ab.
Wie gewährleisten Sie die Zuverlässigkeit unter realer Netzlast?
Wir entwerfen für die Bedingungen im Feld, indem wir QoS/DSCP- und VLAN-Leitlinien, Traffic Shaping, Unicast/Multicast-Entscheidungen auf der Grundlage der Topologie sowie Puffer- und Wiederherstellungslogik zur Bewältigung von Paketverlusten und Jitter einsetzen.
Kann man NDI in eingebettete Geräte mit engen CPU/GPU/FPGA- und Wärmegrenzen integrieren?
Ja - wir integrieren unter Berücksichtigung von CPU/GPU/FPGA-Budgets, NIC-Beschränkungen, Speicherbandbreite und thermischen Grenzen und optimieren die Pipeline für Ihre Zielspezifikationen und Plattformbeschränkungen.
Wie migriert man von SDI/HDMI zu AV-over-IP mit NDI, ohne die Produktion zu stoppen?
Wir führen eine schrittweise Umstellung durch: Beginnen Sie mit einer Pilotzone, bauen Sie eine rationelle hybride Architektur auf (NDI-Edges mit einem SDI-Core oder umgekehrt) und erweitern Sie auf der Grundlage gemessener Netzwerk- und Betriebs-KPIs.
