Протокол видеосвязи NDI: что это и почему вам нужна NDI-камера

Но у преимуществ HDMI и SDI есть обратная сторона — эти стандарты позволяют передать только тот объем данных, который может пропустить кабель, а дальность передачи ограничена кабельной сетью. Например, пассивные HDMI-кабели передают сигнал без потерь до 10 м, оптоволоконные — до 100 м.

NDI — это, в первую очередь, программное обеспечение для передачи видео по IP, а не физические кабели или чипы. Если камеры поддерживают протокол, достаточно загрузить инструменты NDI с официального сайта NewTek — и можно запускать трансляцию.

Работать с NDI дешевле, чем с HDMI

Там, где для NDI нужна только витая пара Cat5 / Cat6, использование HDMI может потребовать гораздо больших вложений: как минимум, понадобится HDMI-кабель, удлинитель сигнала, коммутатор HDMI для маршрутизации входов и выходов устройств.

Маршрутизация видеопотоков проще по NDI, чем по SDI

Последние версии NDI 5.5 (2022 год) и 6 (2024 год) стали удобной альтернативой SDI в профессиональных сценариях применения: прямые трансляции спортивных мероприятий, онлайн-образование, студийные многокамерные съемки.

В пользу NDI говорят низкая стоимость внедрения, доступ к множеству источников видеосигнала через один порт LAN, программное управление и маршрутизация сигналов (можно исключить из сметы SDI-кабели, SDI-маршрутизатор, аппаратный конвертер сигнала).

Если SDI и NDI — конкурирующие технологии в сегменте потокового вещания, то NDI и HDMI могут решать разные задачи в одной сети. Например, NDI — для управления видеопотоками из разных источников, HDMI — для вывода видео с рабочей станции на большой экран в конференц-зале.

Премиальная PTZ-камера Telycam TLC-700-IP-30(NDI)-AB/B

PTZ-камера с разрешением Full HD и зумом 30x — первоклассное решение для видеопроизводства и прямых трансляций. Поддержка NDI | HX3 обеспечивает доставку сжатого видео в режиме реального времени с чрезвычайно низкой задержкой и без визуальных потерь. Камера поддерживает самые востребованные протоколы потоковой передачи видео — NDI | HX3 и SRT.

Почему именно NDI, а не другой стандарт потоковой передачи данных, например, SRT

С развитием стандарта NDI сценарии применения NDI и SRT (Secure Reliable Transport) пересекаются все чаще.

До версии 5 и появления утилиты NDI Bridge протокол NDI рассматривали как удобный инструмент для передачи видеосигнала по локальной сети (условно, в масштабах здания), а SRT — как рациональный выбор для работы в публичной сети. На стороне SRT были эффективные механизмы восстановления потерянных пакетов данных и надежные алгоритмы шифрования (вплоть до 256-битного шифрования AES).

NDI 5 позволил пользователям удаленно связывать локальные сети через NDI Bridge, а NDI 6 сблизил возможности двух стандартов в плане работы в глобальной сети и шифрования данных.

Новая версия NDI Bridge, которая уже доступна для аппаратных устройств на Linux, позволяет камерам с поддержкой NDI 6 подключаться к любой удаленной локальной сети в режиме хоста (в качестве независимых источников сигнала, без настройки локальной сети, дополнительного оборудования и ПО).

Принципиальное отличие между SRT и NDI — подход к кодированию видеосигнала. SRT — это транспортный протокол. Он передает данные, но не кодирует видео. То есть, понадобятся совместимые с протоколом энкодер и декодер (аппаратные или программные). NDI — решение «все в одном», которое управляет и кодированием, и доставкой видео. Это может быть удобно не только для быстрого запуска потоковых трансляций по локальным сетям, но и в более масштабных сценариях применения (например, в облачных процессах удаленного видеопроизводства).

Как реализовано сжатие без визуальных потерь по стандарту NDI

Актуальная версия протокола доступна в двух форматах — NDI High Bandwidth (высокопропускной) и NDI HX3 (HX — high efficiency, высокоэффективный). Обе версии оптимизируют видеосигнал для передачи по IP-сети с минимальной задержкой без видимых артефактов сжатия.

Разница заключается в способности передавать данные в определенных диапазонах полосы пропускания.

• NDI High Bandwidth полностью использует пропускную способность сети — порядка 130 Мбит/с для передачи видео Full HD при 60 кадрах в секунду. Для преобразования видеоряда применяется кодек на основе метода DCT (Discrete Cosine Transform).
• NDI HX3 позволяет избежать проблем с задержкой сигнала и передавать видео в качестве, визуально неотличимом от High Bandwidth, в сетях с более низкой пропускной способностью (от 50 Мбит/с). Для сжатия данных используются кодеки AVC (H.264) и HEVC (H.265).

Аудио передается без сжатия в обеих версиях протокола NDI.

В чем разница между NDI High Bandwidth и NDI HX3: сравнение характеристик

* По сравнению с NDI High Bandwidth

Какая пропускная способность сети нужна для внедрения NDI

NDI разворачивается в гигабитных сетях. Если планируете работать с несколькими источниками видео, учитывайте, что пять и более потоков на скорости ~ 130 Мбит/с могут перегрузить сеть и привести к задержкам дольше одного кадра. Проблема может быть решена двумя способами — либо выделением линии с пропускной способностью 1 Гбит/с, либо апгрейдом сети до 10 Гбит/с. Альтернативой апгрейду может стать переключение на NDI HX3 вместо NDI High Bandwidth.

PTZ-камера Telycam TLC-700-IP-30-4K(NDI)-AB для видео сверхвысокой четкости

PTZ-камера с разрешением 2160p60 (4K) и зумом 30x обеспечивает превосходную четкость и детализацию портретных планов, лекционных материалов на доске или дисплее, студийной видеосъемки. Комбинация видеовыходов NDI | HX, HDMI, SDI и USB2.0 позволяет одновременно транслировать видео с разрешением 4KUHD и Full HD при работе с профессиональными приложениями прямой потоковой передачи.

Что такое NDI камера?

Это камера, в которую производитель уже интегрировал технологию NDI для передачи видео и аудио высокой четкости по IP-сети без дополнительных видеокарт или преобразователей сигнала. NDI-камеры поддерживают передачу видео, аудио, управляющих сигналов и питание PoE по одной витой паре Cat 5 / Cat 6.

Технология NDI прочно ассоциируется с PTZ-камерами для видеоконференций, но ее используют и веб-камеры, и камеры для стриминга, и профессиональные камеры для студийной съемки. Наибольшую гибкость в рабочих процессах дает одновременная поддержка NDI, HDMI и SDI.

Разные камеры поддерживают разные варианты стандарта NDI

Некоторые камеры и устройства могут поддерживать переключение между NDI High Bandwidth и NDI HX3, позволяя выбирать нужный режим в зависимости от доступной пропускной способности сети, но большинство камер для видеоконференций работают только с одним из вариантов стандарта.

• Камера NDI передает видеопоток, сжатый без потери качества, с минимальной задержкой по стандартной витой паре 1 Гбит/с. Однако она требует значительной пропускной способности сети, что может быть проблематично в локальных сетях с ограниченными ресурсами.
• Камера NDI HX или NDI HX3 использует сетевые ресурсы эффективнее за счет более агрессивного сжатия видео. NDI HX3 — это последняя версия стандарта с улучшенным качеством видео и кодирования, по сравнению с предшественниками HX и HX2.

Какую версию стандарта поддерживает конкретная камера, сразу видно по маркировке на корпусе.

Как добавить в систему NDI-камеру

Для начала работы камера должна быть подключена к локальной сети и иметь IP-адрес, совместимый с настройками маршрутизатора. В большинстве случаев все, что нужно сделать пользователям, — включить NDI в настройках устройства.

Если подходящее оборудование уже установлено, следующий шаг — загрузить программное обеспечение для потоковой передачи NDI: OBS Studio, vMix, Wirecast.

Камера будет отображаться как доступный источник видеосигнала в любом программном или аппаратном решении, когда вы выберете опцию «Добавить источник NDI». 

Как только протокол встроен в систему, NDI работает почти автоматически.

Топовая PTZ-камера Telycam TLC-900-IP-30-4K(NDI)-AB с универсальным функционалом

NDI-камера с разрешением 2160p60 (4K), зумом 30x и 1/1,8″ матрицей Sony снимает видео сверхвысокой четкости с реалистичной цветопередачей и молниеносной фокусировкой. Благодаря функции Genlock камера может выступать основным устройством в сложных многокамерных системах видеопроизводства, синхронизировать видеопотоки и транслировать видео в 4K по протоколу NDI | HX.

Как управлять источниками видеосигнала

NDI позволяет строить легко управляемые и хорошо масштабируемые видеосети с программным или аппаратным управлением. Протокол превосходно работает в локальных сетях и сложных процессах распределенных команд со множеством источников сигнала.

Простое программное управление

NDI-камеры могут контролироваться с любой рабочей станции, на которой установлено программное обеспечение для управления потоковым вещанием NewTek или сторонних разработчиков.

• Используйте базовый функционал NDI Tools — бесплатный набор приложений NewTek, позволяющий контролировать и настраивать несколько камер NDI в программном обеспечении. Пакет включает NDI Bridge, NDI Access Manager, NDI Screen Capture, NDI Screen Capture HX и другие приложения.
• Для комплексных задач NDI бесшовно интегрируется с платформами потокового вещания — OBS Studio (эта платформа поддерживает NDI через специальный плагин OBS NDI), vMix, Wirecast, Tricaster и др. Вы получаете удобные инструменты управления параметрами трансляции, источниками сигналов и сценами, расширенные функции микширования, записи контента.

Аппаратное управление камерами NDI

В более сложных сценариях применения камеры и другое оборудование с поддержкой NDI может управляться через AV-контроллеры / коммутаторы Crestron, Extron, AMX, Elgato, iCast 10NDI. Аппаратное управление позволяет систематизировать преобразование сигналов (принимать аналоговые или другие цифровые сигналы, преобразовывать их в NDI и наоборот), исключить рассинхронизацию аудио-и видеопотоков при микшировании сигналов с нескольких камер, оптимизировать наложение графических элементов.

Потоковые трансляции по протоколу NDI — это безопасно?

NDI использует протоколы многоадресной рассылки для отправки и получения видео и аудио по IP-сети. Это могло вызывать беспокойство при работе с предыдущими версиями стандарта (были случаи, когда Zoom распознавал посторонние NDI-камеры как веб-камеры). Проблема решалась настройкой VLAN и использованием NDI Access Manager (это бесплатный инструмент, который входит в пакет NDI Tools).

Новая версия протокола NDI 6 использует зашифрованную двунаправленную передачу данных для безопасного подключения к сетям NDI через общедоступный интернет. Контент и метаданные невозможно перехватить или использовать без правильного ключа. Это расширяет потенциал коммерческого и корпоративного применения NDI.