SMPTE ST 2110 概论（三）
SMPTE ST 2110 概论（三）
- ST 2110-30：未压缩的PCM音频流
- ST 2110-31：非PCM音频传输
- ST 2110-40：辅助数据传输
- 结语
ST 2110-30：未压缩的PCM音频流
鉴于音频系统是广播系统中最复杂，也是最重要的一套系统，我们先来回顾一下广电音频系统的历史。
最老式的音频都是基于模拟信号的，具有有限的动态范围，并且用连续的电压变化来描述音频。再后来就基于数字信号（包括AES3、MADI、SDI）了，其中包含上文提及的数字PCM流，其中的音频是用采样样本值描述的。限制PCM流最主要的因素是，音频信号的最大比特率受到线缆本身传输带宽的限制。
而且传输音频信号用的电缆是专用的，我做出这根线缆来，只能用它传音频信号，干不了别的，价格高不说，布线还需要专门的音频专家进行搭建和维护。旧有的数字化音频因为有限的技术使用寿命，每更新一代新技术就需要完全换代，导致广电中音频部分成本始终是过高的。
所以IP化技术对音频显得尤为重要。首先，Audio over IP 技术的寿命更长，并且具有良好的向后兼容性，技术不会突然过时。其次，旧式传输接口有许多硬性的限制（格式、速度、通道数）等等，但IP接口对速度、通道数、精度、同步等等没有固定的限制，更加具有弹性。再次，旧式传输受电缆厂家限制，各厂之间不兼容，IP化采用了统一的标准，IP电缆既能传视频，又能传音频，进一步减少了搭建和维护的费用。
SMPTE ST 2110-30 是基于AES67的改进技术，AES67是IP音频和以太网音频互操作性的技术标准。两种标准之间在实现PTP方面存在一些差异。ST 2110-30中不允许RTP时钟偏移。这意味着AES67接收端可以与ST 2110-30发送端一起正常工作，但是在向ST 2110-30接收端发送信号时，AES67发送端不得使RTP时钟偏移。
ST 2110-30 要求每个设备都有一个选项，允许将其设置为仅PTP从属模式。启用此模式后，设备将永远不会尝试成为PTP主设备。这对于在大型网络中很重要，这样可以防止当PTP分发系统发生中断时每个设备都可以接替PTP主设备时造成混乱。AES67不需要此选项。
ST 2110-30 具体的格式如下：
可以看到大体上的格式于ST 2110-20相似，值得注意的是，
-ST 2110-30 使用IGMP协议进行组播，
-采样数据包覆盖的长度为1ms，
-并且所有设备要求以48kHz进行采样，
-采样深度可以选择16位或者24位，
-数据包中的信道数受有效负载大小限制， RTP音频总有效载荷为1440字节。
ST 2110-31：非PCM音频传输
ST 2110-30 仅支持PCM音频，为了扩展覆盖的范围，ST 2110-31 又规定了非PCM的传输方式。ST 2110-31 提供位透明的AES3 over IP 传输方式.
正如 ST 2110-22 面临的情况，ST 2110-31 在实际运用中目前也较少见到，后续具体内容会继续更新。
ST 2110-40：辅助数据传输
于ST 2110-20、ST 2110-30 相似，ST 2110-40 指的是从VANC（Vertical ANC）或HANC（Horizontal ANC）中提取辅助数据包（字幕，时间码，广告触发器等）
，并将它们放入带有自定义标头的RTP数据包中。
在实际集成中，字幕机和下游触发部分的信号也以 ST 2110-40 的形式包装。
结语
这篇博文的目的主要是对ST 2110 各项概念进行最基本的解读，如有遗漏或者问题还烦请大家斧正。这个系列博文中不完整的内容会不定期更新。另外关于IP化视音频传输，有一些很好的进阶性的资料想分享给大家一同学习。（需要科学上网）
AIMS视音频传输白皮书
AIMS广播制作白皮书
SMPTE官网的YouTube频道上不定期的也有一些关于流媒体传输的讲解，有兴趣的可以订阅一下官方YouTube频道。
谢谢大家的阅读！
*主要参考资料：
[1]: https://www.smpte.org/
[2]: What is SMPTE ST2110 and Why Does It Matter? - John Mailhot
[3]: SMPTE ST 2110 in 60 Minutes - Wes Simpson
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