Parlare di SMPTE-2110 significa affrontare un argomento molto attuale che sta rivoluzionando il mondo del broadcasting, poiché consente il trasporto di segnali video, audio e dati su reti IP con una qualità e flessibilità senza precedenti. Blackmagic Design offre una gamma completa di soluzioni per integrare dispositivi SDI / HDMI in infrastrutture IP, rendendo accessibile la transizione anche per studi di produzione, regie mobili e system integrator.

SMPTE-2110 è uno standard, o meglio una raccolta di standard aperti prodotti da SMPTE (Society for Motion Picture and Television Engineers), per il trasporto di contenuti multimediali come audio, video, LTC e metadati su reti IP, cablate attraverso cavi UTP o fibra ottica.

L’idea nasce dal fatto di poter collegare un dispositivo 1 a un dispositivo 2 non tramite un unico cavo dedicato, come avviene con SDI o HDMI, ma tramite rete.

A differenza di protocolli compressi, il 2110 consente la trasmissione di segnali non compressi a 10 bit, con sincronizzazione precisa e latenza praticamente nulla. In realtà, come vedremo successivamente, esiste anche uno standard compresso, introdotto solo recentemente (vedi SMPTE-2110-22), come parte dell’SMPTE-2110.

• SMPTE-2110 è composto da diverse specifiche (attualmente sono nove), di cui riportiamo le principali:
• SMPTE-2110-10: lo standard per definire il sistema nel suo complesso, la temporizzazione e la sincronizzazione tra dispositivi, che avviene tramite protocollo PTP (Precision Time Protocol). Tutti i dispositivi che si trovano sulla stessa rete useranno questa sorgente di temporizzazione.
• SMPTE-2110-20: trasporto video non compresso. Il video non compresso proveniente da qualsiasi sorgente SDI o HDMI viene convertito in modo che possa viaggiare su una rete IP. SMPTE-2110 è molto simile a SDI nel modo in cui i dati dalla sorgente vengono organizzati in pacchetti IP.
• SMPTE-2110-21: gestione del traffico e timing; definisce come i pacchetti di flussi video vengono temporizzati e inviati sulla rete
• SMPTE-2110-22: è uno standard più recente e stabilisce il modo per creare video compressi a bit rate costante. 
• SMPTE-2110-30: trasporto audio PCM multicanale (non compresso) sulla rete. È abbastanza simile al protocollo AES67 e la conversione tra i due formati è, di conseguenza, piuttosto semplice.
• SMPTE-2110-40: trasporto di dati ausiliari (Time Code, Tally, metadati)

 

Questa architettura consente di separare i flussi video, audio e dati, facilitando la gestione e il routing in ambienti complessi. Inoltre, grazie al supporto multicast, è possibile inviare lo stesso segnale a più destinazioni contemporaneamente, riducendo il carico sulla rete.

È importante sottolineare che SMPTE-2110 stabilisce le modalità con cui i flussi di dati – video, audio e informazioni ausiliarie – vengono trasportati tra i dispositivi, ma non disciplina il modo in cui questi ultimi instaurano la comunicazione reciproca. Per garantire tale interoperabilità sono necessari altri protocolli, come STP e soprattutto NMOS, che riveste un ruolo cruciale perché gestisce l’instradamento dei segnali all’interno della rete, rendendo possibile il corretto funzionamento di tutti i percorsi.

Requisiti di banda per l’utilizzo di SMPTE-2110

Per utilizzare SMPTE-2110 occorre innanzitutto una larghezza di banda adeguata. Ad esempio, uno stream non compresso a 1080p 60 fps in SDI richiede circa 3 Gbps, quindi una rete da 1 Gbps non è sufficiente. Il requisito minimo di rete è quindi 10 Gigabit Ethernet, ma ci sono dei casi in cui sono richiesti 100 Gbps, in particolare quando si creano trunk di più flussi fra due switch.

Consideriamo che l’occupazione di banda di un segnale video 4K a 50 / 60 fps varia da 8 a 12 Gbps, quindi siamo già al limite. Questo è il motivo per cui Blackmagic Design ha introdotto il codec IP10, che consente di gestire flussi Ultra HD ad alto frame rate anche su reti 10G, mantenendo qualità broadcast e latenza minima. 

Naturalmente, se si utilizza una risoluzione di 1080p, una connessione a 10 Gbps è più che adeguata e permette d’inviare più stream contemporaneamente su una singola connessione, in questo caso tre (10 Gbps / 3 Gbps = 3 stream).

 

Vantaggi operativi e applicazioni

L’adozione di SMPTE-2110 porta con sé numerosi vantaggi, soprattutto rispetto allo standard d’interfaccia SDI, essendo stato pensato e progettato come alternativa a quest’ultimo e anche un possibile sostituto:

• Scalabilità: è possibile espandere facilmente la rete aggiungendo nuovi dispositivi
• Flessibilità: routing dinamico tra sorgenti e destinazioni, anche da remoto. Se la larghezza di banda è sufficiente, si possono inviare più stream su un singolo link
• Nessun vincolo sui formati video. Lo standard è già pronto a supportare eventuali nuove risoluzioni e frame rate (future proof), perché i dispositivi non sono bloccati su velocità specifiche
• Essendo basato su IP, possiamo consolidare molte delle apparecchiature utilizzate sinora per gestire il tutto con la precedente infrastruttura di rete senza dover duplicare i dispositivi 
• Costi ridotti: l’utilizzo di cavi Ethernet CAT-6 e switch 10G abbassa drasticamente i costi rispetto al cablaggio SDI
• Interoperabilità: grazie al protocollo NMOS, i dispositivi possono essere gestiti come una matrice virtuale
• Quando si utilizza la fibra ottica, lo standard 2110 è sensibilmente meno costoso delle soluzioni in fibra tradizionali, poiché i moduli SFP per il networking sono più economici rispetto a quelli per la produzione video
• È molto più semplice da utilizzare nei collegamenti remoti: quando una produzione video coinvolge due sedi operative contemporaneamente, SMPTE-2110 consente di connetterle in modo diretto e immediato, superando la complessità delle soluzioni adottate in passato grazie al trasporto nativo dei segnali video su IP

Queste caratteristiche rendono IP2110 ideale per studi televisivi, regie mobili su OB Van, eventi live, podcast e installazioni corporate. Come emerso anche dal confronto con gli specialisti Blackmagic Design, la tecnologia è già matura per essere adottata in ambienti produttivi, semplificando l’implementazione.

 

L’ecosistema Blackmagic Design

Blackmagic ha realizzato un ecosistema IP coerente e integrato già nella primavera del 2024. I dispositivi come le Studio Camera Pro, gli Audio Monitor 12G G3, gli SmartView 4K G3 supportano nativamente IP2110, permettendo di gestire video, Tally, Talkback e controllo camera su un singolo cavo Ethernet mentre, al momento, non è supportato dagli switcher ATEM, che necessitano l’uso di converter bidirezionali.

ATEM Software Control rimane il cuore operativo dell’intero sistema, garantendo continuità tra modelli entry-level e soluzioni avanzate. 

I convertitori Blackmagic 2110 IP

Per chi desidera integrare dispositivi SDI in infrastrutture IP, Blackmagic offre una gamma completa di convertitori:

• Blackmagic 2110 IP Converter 3x3G: dispositivo compatto che converte tre dispositivi 3G-SDI in sistemi video IP 2110 grazie alla connessione 10G Ethernet in grado di gestire 3 canali video contemporaneamente
  
  
• Blackmagic 2110 IP Mini BiDirect 12G: convertitore bidirezionale per camere broadcast, con supporto audio XLR e alimentazione PoE, disponibile anche con porte SFP per fibra ottica a 10G
  
  
• Blackmagic 2110 IP UpDownCross 12G: conversione di standard tra SDI, HDMI e IP2110, ideale per produzioni live
  
  
• Blackmagic 2110 IP Presentation Converter: convertitore conforme allo standard video IP SMPTE-2110 ideato per presentazioni e discorsi, da utilizzare ad esempio su un podio; collega gli switcher a computer, proiettori, microfoni e sistema PA
  
  
• Blackmagic 2110 IP Converter 8x12G SFP: soluzione rack con 8 canali bidirezionali progettato per integrare il video IP SMPTE-2110 nell’attrezzatura broadcast 12G-SDI, con connessioni in fibra ottica per lunghe distanze

Tutti i modelli supportano SD, HD e Ultra HD fino al 2160p 60, sono compatibili con alimentazione PoE+ e possono essere gestiti da remoto tramite il software gratuito Blackmagic Converter Utility.

 

Conclusioni

SMPTE-2110 è una suite di specifiche aperte e disponibili gratuitamente, a differenza di soluzioni proprietarie come NDI, sviluppato da NewTek (gruppo Vizrt), che nella versione NDI Advanced SDK richiede il pagamento di royalties per ogni dispositivo, o come Dante AV, di proprietà di Audinate.

È vero che la curva di apprendimento per entrare nel mondo 2110 può risultare impegnativa, poiché richiede familiarità con diversi concetti di rete. Tuttavia, Blackmagic Design sta lavorando per semplificare questo percorso, offrendo strumenti che rendono l’esperienza d’uso paragonabile alla semplice connessione tra due dispositivi. 

L’azienda australiana ha infatti integrato numerosi aspetti tecnici nel proprio Blackmagic Ethernet Switch 360P, già configurato con i protocolli necessari per garantire un funzionamento affidabile di SMPTE-2110, e dotato di un pannello frontale che consente il routing audio e video direttamente come parte della rete.

In aggiunta, Blackmagic Design ha introdotto la compressione per i formati 2160p 50/60, riducendo leggermente il bitrate per adattarsi alle reti Ethernet a 10 Gbps senza compromettere la qualità.

Infine, è stata resa disponibile anche la modalità point-to-point, che permette di collegare direttamente, ad esempio, una telecamera a un convertitore SDI senza passare da uno switch. Una novità significativa rispetto all’approccio tradizionale di SMPTE-2110, che amplia ulteriormente la flessibilità operativa.

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