La vidéo sur IP
01 — Définition
La vidéo sur IP transporte les images sur Ethernet, et la conception d'un système dépend de l'équilibre entre compression, bande passante et latence. La vidéo non compressée garde une qualité intégrale avec une latence minimale, mais demande une bande passante importante : l'image active d'un flux 1080p60 en 10 bits 4:2:2 représente environ 2,5 Gbit/s, et la liaison 3G-SDI qui transporte le même signal fonctionne à environ 3 gigabits par seconde. SMPTE ST 2110 est la famille de normes de la vidéo IP professionnelle ; sa partie ST 2110-20 transporte la vidéo non compressée, et ces systèmes s'installent en général sur des réseaux à 10 gigabits ou plus.
02 — Le guide
La compression réduit la bande passante. Le JPEG XS (ISO/IEC 21122), que la partie ST 2110-22 peut transporter, est visuellement sans perte jusqu'à des taux de compression d'environ 10:1 et n'ajoute qu'une latence de quelques lignes vidéo. Le NDI High Bandwidth emploie le codec intra-image SpeedHQ, à environ 150 Mbit/s au plus pour un flux 1080p60. Le NDI HX et les codecs comme H.264 et H.265 abaissent encore le débit, à quelques dizaines de Mbit/s ou moins, et ajoutent de la latence parce qu'ils compressent sur plusieurs images.
Un lien surchargé perd des paquets, et les paquets vidéo perdus se voient sous forme de déchirures, de gels d'image ou d'artefacts en blocs. Quelques flux NDI High Bandwidth tiennent sur un lien gigabit, alors qu'un seul flux 1080p60 non compressé n'y tient pas. La planification part donc des flux : on multiplie leur nombre par leur débit réel, on ajoute une marge (headroom), puis on choisit la classe de réseau, 1G, 10G ou 25G, adaptée au total.
03 — La règle
Le nombre de flux vidéo qu'un système peut transporter est fixé par la bande passante de son réseau.
04 — Termes du glossaire
06 — Sources
- SMPTE ST 2110-20 — vidéo active non compressée sur IP ; 1080p60 10 bits 4:2:2 ≈ 2,49 Gbit/s d'essence (calcul MDL Communications) — mdlcommunications.com
- SMPTE, Serial digital interface (pointeur Wikipédia) — débit 3G-SDI de 2,97 Gbit/s — en.wikipedia.org
- JPEG Committee, JPEG XS white paper (ISO/IEC 21122) — visuellement sans perte jusqu'à 10:1, latence de quelques lignes — ds.jpeg.org
- NDI, Docs and Guides, Bandwidth — NDI High Bandwidth (SpeedHQ) jusqu'à environ 150 Mbit/s en 1080p60 ; NDI HX en H.264/H.265 — docs.ndi.video
- TV Technology, Evolution of SMPTE 2110 — transport de JPEG XS en ST 2110-22 — tvtechnology.com