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NMOS 生態系統:核心之外的關鍵規範

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  • 4月26日
  • 讀畢需時 42 分鐘

報告撰寫:堅達公司技術處

報告日期:民國114年4月26日

NMOS 生態系統:核心之外的關鍵規範
NMOS 生態系統:核心之外的關鍵規範


章節簡介

概述 NMOS 與核心規範

由先進媒體工作流程協會 (Advanced Media Workflow Association, AMWA) 開發的網路媒體開放規範 (Networked Media Open Specifications, NMOS) 目的在為專業媒體應用領域提供一個基於 IP 的網路媒體設備互通性控制與管理層 1。其核心目標是讓來自不同製造商的設備能夠在一個共同的生態系統中,以可互通的方式進行連接、管理和控制,無論是在本地設施還是雲端環境 1。這套開放規範的出現,目的在打破供應商鎖定的限制,讓使用者能夠根據自身需求選擇最佳的設備組合,構建靈活、高效的媒體系統 1


NMOS 生態系統的基石是兩項核心介面規範 (Interface Specifications, IS)

IS-04 Discovery & Registration 和 IS-05 Device Connection Management 4

IS-04 規範了網路媒體環境中的設備和服務如何自動發現彼此並進行註冊,使其對系統中的其他組件可見和可連線 6。它透過定義註冊 API (Registration API)、查詢 API (Query API) 和節點 API (Node API) 來落實這一目標,允許節點向註冊表 (Registry) 註冊其資源(如設備、發送器、接收器、流等),並允許客戶端查詢這些資源或訂閱變更通知 8。IS-05 則專注於設備之間的連接管理,提供了一種獨立於傳輸協定的方式來建立、控制和斷開媒體流連接 10。它定義了用於控制發送器 (Sender) 和接收器 (Receiver) 的 API 節點,支援立即或預定時間的連接作業,並能處理如 RTP、WebSocket、MQTT 等多種傳輸類型 10。這兩項核心規範共同落實了 IP 媒體系統中最基本也是最關鍵的功能:知道網路上有哪些資源,以及如何將它們連接起來,為取代傳統 SDI 矩陣的路由功能奠定了基礎 13



輔助規範的必要性

儘管 IS-04 和 IS-05 構成了 NMOS 的核心,但僅憑這兩項規範尚不足以構建一個功能完備、安全可靠、易於管理且能應對多樣化媒體格式(例如壓縮流)挑戰的現代 IP 媒體系統。現實世界的廣播和媒體工作流程遠比簡單的資源發現和連接更為複雜。例如,傳統 SDI 環境中普遍存在的 GPI (General Purpose Interface) 訊號,用於觸發 Tally 燈或其他設備動作,在 ST 2110 環境下缺乏標準化的 IP 傳輸機制 16。同樣地,隨著 ST 2110 將音訊從視訊中分離出來,對音訊流進行精細的聲道層級作業(如靜音、映射)成為了實際需求,而這超出了 IS-05 的連接管理範疇 16


此外,大型系統的部署需要標準化的方式來配發全系統設定參數,以確保所有節點行為一致 19。隨著 IP 系統日益暴露於更廣泛的網路環境,控制台的安全性變得關鍵,需要可靠的加密和授權機制 16。不同設備對媒體流格式的相容性問題也需要得到有效管理 21。更進一步,使用者期望能對設備內部參數進行更精細的控制和監控,而不僅僅是管理連接 22。為了方便工作人員管理大量資源,需要標準化的方式來添加使用者自定義的標籤或描述 23。特定壓縮格式(如 JPEG XS, H.264, H.265)和低階高延遲的傳輸協定(如 NDI)也需要被納入 NMOS 的統一管理框架中 24


因此,AMWA 制定了一系列輔助性的 IS、最佳通用方法 (Best Common Practices, BCP) 和數據模型規範 (Data Model Specifications, MS),以應對這些挑戰,共同構建一個更為強大和完善的 NMOS 生態系統。



本章範圍與目的

本章節目的在深入探討 IS-04 和 IS-05 核心規範之外的一系列關鍵 NMOS 規範,涵蓋介面規範 (IS)最佳通用方法 (BCP)數據模型規範 (MS)。我們將逐一分析這些規範的核心目的、主要功能及其在整個 NMOS 生態系統中所扮演的角色。特別地,我們將重點關注這些規範如何輔助 IS-04 和 IS-05 的功能,共同構建一個能夠滿足現代 IP 媒體製播需求的、功能豐富且具備互通性的控制與管理層。


關鍵規範一覽表

為了提供本章所涵蓋規範的快速參考,下表總結了各個規範的編號、全名、核心目的以及截至報告撰寫時的狀態。狀態資訊主要基於 AMWA 官方規範頁面 6


規範編號(Spec ID)

規範全名 (Full Name)

核心目的 (Core Purpose)

當前狀態 (Status)

IS-04

Discovery & Registration

設備和服務如何自動發現彼此並進行註冊

AMWA Specification

IS-05

Device Connection Management

設備之間的連接管理

AMWA Specification

IS-07

Event & Tally

提供 IP 環境下時間關鍵事件(如 Tally 訊號)的傳輸機制 17

AMWA Specification

IS-08

Audio Channel Mapping

落實對音訊流的聲道層級作業(如映射、靜音)18

AMWA Specification

IS-09

System Parameters

讓設備發現系統級的全系統設定參數 19

AMWA Specification

IS-10

Authorization

定義 NMOS API 的授權機制,基於 OAuth 2.0 和 JWT 20

AMWA Specification

IS-11

Stream Compatibility Management

管理 Sender 和 Receiver 之間的媒體格式相容性問題 21

AMWA Specification

IS-12

Control Protocol

定義用於設備精細控制與監控的協定 22

AMWA Specification

IS-13

Annotation

允許為 NMOS 資源添加使用者定義的標籤或描述 23

Work In Progress

IS-14

Device Configuration

定義用於設備初始設定和參數設置的 API 28

Work In Progress

BCP-002-01

Natural Grouping

提供將相關資源(如同一攝影機的視音訊)進行邏輯分組的最佳方法 29

AMWA Specification

BCP-002-02

Asset Distinguishing Information

提供為 NMOS 節點和設備提供人類可讀的固定資產資訊(製造商、型號等)的最佳方法 30

AMWA Specification

BCP-003-01

Secure Communications in NMOS Systems

提供使用 TLS 加密 NMOS API 通信的最佳方法 31

AMWA Specification

BCP-003-02

Authorization in NMOS Systems

提供落實 NMOS API 授權的最佳方法,推薦使用 IS-10 32

AMWA Specification

BCP-003-03

Certificate Provisioning in NMOS Systems

提供自動化設定 TLS 伺服器證書的最佳方法,推薦使用 EST 33

AMWA Specification

BCP-004-01

Receiver Capabilities

讓 Receiver 能夠描述其接收能力的參數化約束 34

AMWA Specification

BCP-006-01

NMOS With JPEG XS

提供將 NMOS 應用於 JPEG XS 壓縮視訊流的最佳方法 24

AMWA Specification

BCP-006-02

NMOS With H.264

提供將 NMOS 應用於 H.264 壓縮視訊流的最佳方法 25

Work In Progress

BCP-006-03

NMOS With H.265

提供將 NMOS 應用於 H.265 壓縮視訊流的最佳方法 26

Work In Progress

BCP-007-01

NMOS With NDI

提供將 NMOS 與 NDI 流整合的最佳方法 27

Work In Progress

BCP-008-01

NMOS Receiver Status

提供標準化監控 Receiver 狀態的方法和模型 35

Work In Progress

BCP-008-02

NMOS Sender Status

提供標準化監控 Sender 狀態的方法和模型 36

Work In Progress

MS-05-01

NMOS Control Architecture

定義 NMOS 設備控制與監控的基礎架構和模型 37

AMWA Specification

MS-05-02

AMWA NMOS Control Framework

提供構建 NMOS 控制模型的規則和框架 38

AMWA Specification

註:狀態為 "AMWA Specification" 表示已正式發布;"Work In Progress" 表示仍在開發中。狀態資訊主要參考 6 和 6

此概覽表清晰地展示了 NMOS 生態系統在核心路由功能之外的廣泛發展,涵蓋了從事件傳輸、音訊處理、系統設定、安全性、相容性管理、深度設備控制到特定技術整合等多個方面。其中,“Work In Progress”狀態的規範數量,也顯示NMOS 是一個仍有待開發和需要不斷改善的全新體系





事件與狀態傳輸

IS-07 Event & Tally

核心目的與功能:

AMWA IS-07 Event & Tally 的核心目的在於為 IP 化的專業媒體環境提供一個標準化的、獨立於傳輸協定的機制,用於承載時間關鍵的事件和狀態資訊 16。這類資訊在傳統廣播系統中通常由 GPI (General Purpose Interface) 或專用協定處理,例如攝影機的 Tally 指示燈訊號(指示攝影機是否處於預覽準備或直播狀態)、音量表的即時讀數、控制面板按鈕的觸發與狀態回應等 16。由於 SMPTE ST 2110 標準規範本身並未包含對等 GPI 的功能 16,若缺乏統一規範,各家廠商可能會採用不同的自有解決方案來傳輸這些關鍵的輔助訊號,這將嚴重阻礙多廠商設備間的互通性 16。因此,IS-07 的主要功能就是定義這樣一個開放的規範,確保事件和狀態資訊能夠在不同設備間可靠、一致地傳遞。


運作方式:

IS-07 規範定義了 NMOS 節點(Media Node)如何作為事件的產生者 (emitter) 或消費者 (consumer)。節點可以產生關於其內部狀態變化的資訊,或者訂閱來自其他節點的事件資訊 16。資訊的傳輸採用輕量級資訊格式,通常透過 WebSocket 或 MQTT 協定進行 16。這兩種協定都非常適合即時、低延遲的資訊傳遞,並且是 Web 技術領域的成熟標準,易於落實和整合。規範定義了事件的類型、狀態的數據模型以及資訊的結構,確保不同落實之間可以相互理解。


與 IS-04/IS-05 的關係:

IS-07 的運作緊密依賴於 NMOS 的核心規範 IS-04 和 IS-05。首先,事件的產生者和消費者(即 NMOS 節點及其相關資源)需要透過 IS-04 的發現與註冊機制被系統所識別 17。控制器或其他應用程式需要知道哪些節點可以產生特定的事件類型(例如 Tally 狀態),以及哪些節點可以消費這些事件。其次,事件資訊流的連接建立和管理是透過 IS-05 來完成的 17。IS-05 提供了連接發送端和接收端的通用機制,IS-07 利用這一機制來路由事件和狀態資訊。


換言之,IS-04 負責“找到誰”能發送或接收事件,IS-05 負責“建立連接”讓事件流動,而 IS-07 則定義了在這些連接上“流動什麼內容”(事件和狀態的格式與語義)以及“如何流動”(使用 WebSocket 或 MQTT)。

IS-07 為 IS-04 發現的設備提供了動態狀態通信的能力,輔助了核心規範的功能。


生態系統角色與意義:

IS-07 在 NMOS 生態系統中扮演著關鍵的輔助角色。它將傳統廣播中不可或缺的 Tally 和 GPI 等輔助控制訊號成功地引入到了 IP 環境中,並進行了標準化。這不僅僅是功能的複製,更是對 IP 化工作流程的深化。透過標準化的事件傳輸,可以落實更高等級的系統整合和自動化。例如,當導播切換某個攝影機為直播狀態時,不僅該攝影機的 Tally 燈會亮起(透過 IS-07 傳遞 Tally 狀態),還可以自動觸發錄製系統開始錄製該機位的訊號,或者調整攝影棚燈光等。如果沒有 IS-07,這些聯動作業就需要依賴自有協定或手動完成。


IS-07 的出現標誌著 NMOS 的發展超越了僅僅關注媒體流路由的階段,開始著手解決構建完整 IP 製播系統所需的更廣泛的控制和信令問題。它顯示 AMWA 認識到,要真正取代 SDI 基礎設施,不僅需要標準化媒體傳輸(如 ST 2110),還需要標準化伴隨媒體流的各種控制和狀態訊號。IS-07 的制定正是為了填補這一關鍵空白,確保多廠商設備在事件和狀態層面也能落實互通性,因此構建出功能更強大、自動化程度更高的 IP 媒體系統。





音訊管理

IS-08 Audio Channel Mapping

核心目的與功能:

AMWA IS-08 Audio Channel Mapping 的核心目的在於為 NMOS 環境下的音訊流提供精細的聲道層級作業能力 16。在基於 IP 的工作流程中,特別是採用 ST 2110 標準時,音訊流通常與視訊流分離傳輸,並且可能包含多個聲道。IS-08 目的在提供一種標準化的方法來管理這些獨立的音訊聲道,落實諸如靜音特定聲道、調整聲道增益、重新排序聲道或在不同聲道間進行映射(例如,將立體聲輸入映射到環繞聲輸出的特定聲道,或進行語言軌道的切換)等功能 16。這些功能對於滿足實際製播場景中的需求關鍵,提供了傳統音訊矩陣或處理器所期望的作業靈活性 16。


運作方式:

IS-08 的運作通常由一個 NMOS 控制器來協調。控制器首先需要利用 IS-04 發現相關的音訊發送節點 (Sending Node) 和接收節點 (Receiving Node)。然後,控制器可以查詢發送節點,獲取關於其輸出的音訊流的詳細聲道資訊(例如聲道數量、標籤、格式等)16。基於這些資訊以及使用者的作業指令,控制器會構建一個描述所需聲道作業的指令,例如一個映射矩陣 (mapping matrix) 或其他參數集,並將其發送給接收節點 16。接收節點隨後根據收到的指令對其接收到的音訊流進行相應的聲道處理。此外,IS-08 也可能支援在發送端進行聲道映射作業 18。


與 IS-04/IS-05 的關係:

IS-08 是建立在 IS-04 和 IS-05 基礎之上的新增功能。IS-04 負責發現網路上的音訊 Sender 和 Receiver 資源,提供它們的存在和基本能力資訊 18。IS-05 負責在選定的 Sender 和 Receiver 之間建立媒體流連接 18。然而,IS-05 本身只管理連接的建立和斷開,並不關心連接上流動的音訊內容內部的聲道結構 16。IS-08 正是填補了這一功能空白。它在 IS-05 建立的連接基礎上,提供了對連接中音訊流進行聲道層級控制的標準化通訊埠。控制器必須先透過 IS-04 找到目標設備,透過 IS-05 建立音訊流連接,然後才能利用 IS-08 API 對該流內的聲道進行作業。因此,IS-08 顯著增強了 IS-05 的連接管理能力,使其從簡單的“接線”提升到了可以進行內容層面(聲道層級)調整的層次。


生態系統角色與意義:

在 ST 2110 等 IP 媒體標準將音訊作為獨立元件 (Essence) 流處理的背景下,IS-08 的作用尤為關鍵。這種分離雖然帶來了極大的靈活性(例如,可以獨立處理和路由不同語言的音軌),但也增加了音訊管理的複雜性。如果沒有標準化的聲道作業方法,每個廠商可能會採用不同的自有方式來落實聲道映射、靜音等功能,導致系統整合困難重重。


IS-08 透過提供一個統一的、開放的規範,解決了這個問題。它使得廣播公司和系統整合商能夠在多廠商環境下,可靠地落實複雜的音訊工作流程,例如:

  • 多語言製作: 輕鬆地從包含多語言音軌的輸入流中選擇或重新映射所需的語言聲道到輸出。

  • 音訊混合與處理: 在將多個音訊流送入混音器或處理器之前,對其聲道進行前置處理或映射。

  • 監聽與質量控制: 選擇特定的聲道進行監聽或分析。

  • 格式轉換: 在不同聲道佈局(如立體聲、5.1、7.1)之間進行映射。


IS-08 的制定,不僅僅是複製了 SDI 環境下的某些音訊處理功能,更是利用了 IP 網路和獨立元件 (Essence) 流的優勢,提供了超越傳統 SDI 能力的、更為精細和靈活的音訊控制手段。它反映了 NMOS 體系在努力適應 ST 2110 帶來的新架構,並提供必要的工具來充分發揮 IP 化優勢,是構建功能完善的 IP 音訊製播系統不可或缺的一環。





系統級設定與參數

IS-09 System Parameters

核心目的與功能:

AMWA IS-09 System Parameters 的核心目的在於為 NMOS 網路中的節點(Node,也稱為 Media Node)提供一種標準化的機制,使其能夠自動發現並獲取適用於整個系統的全系統設定參數 6。這些全系統參數對於確保節點在啟動或重新啟動時,能夠以一種與其所處的作業環境相一致的、定義良好的方式運作關鍵 19。IS-09 的主要功能是定義一個名為 "System API" 的通訊埠,該通訊埠提供一個 'global configuration resource' 節點,節點可以透過查詢此節點來獲取系統級的設定資訊 40。



運作方式:

當一個 NMOS 節點啟動時,它可以透過 DNS-SD (Domain Name System Service Discovery) 或其他機制發現 System API 的節點地址。一旦找到節點,節點就可以向該 API 的全系統設定資源節點發送 HTTP GET 請求,以獲取一個包含各項全系統參數的 JSON 對象 19。這些參數可能包括但不限於:

  • PTP (Precision Time Protocol) 設定: 例如系統使用的 PTP 域名 (domain number) 和其他相關參數 41

  • API 安全性要求: 例如是否強制要求所有 NMOS API 通信使用 HTTPS 42

  • 日誌服務器設定: 例如 Syslog 伺服器的地址和通訊埠。

  • NMOS 註冊表 (Registry) 資訊: 例如首選的 IS-04 Registry 的地址和優先級 42

  • 支援的 NMOS 規範版本: 系統範圍內推薦或要求的 NMOS 規範版本 42

節點獲取這些全系統參數後,就可以根據這些資訊來設定自身的行為,確保其作業符合整個系統的要求。


與 IS-04/IS-05 的關係:

IS-09 與 IS-04 和 IS-05 之間存在著重要的輔助關係。IS-09 提供的全系統設定參數為 IS-04 的發現與註冊過程以及 IS-05 的連接管理過程提供了必要的系統級上下文 19。例如:

  • 一個節點需要知道應該向哪個 IS-04 Registry 註冊自己,以及註冊時是否需要使用 HTTPS。這些資訊可以透過 IS-09 的 System API 獲取 42

  • 在進行 IS-05 連接管理時,設備可能需要知道系統統一的 PTP 設定參數,以確保媒體流的正確同步。IS-09 可以提供這些 PTP 相關的全系統設置 41

  • 系統的安全策略(如是否啟用 IS-10 授權)也可能作為全系統參數透過 IS-09 分發,因此影響 IS-04 和 IS-05 API 的連線方式。


因此,IS-09 相當於為運作在 NMOS 網路中的所有節點設定了一個共同的“作業環境”或“基礎規則”,使得 IS-04 的資源管理和 IS-05 的連接管理能夠在一個一致且協調的框架下進行。


生態系統角色與意義:

IS-09 的引入對於 NMOS 生態系統的成熟和大規模部署具有重要意義。在一個包含數百甚至數千個 NMOS 節點的大型設施中,如果沒有標準化的全系統參數分發機制,管理員將不得不手動設定每個節點,或者依賴於非標準的、可能來自不同供應商的設定工具。這不僅極大地增加了部署和維護的複雜性、時間成本,也大大提高了設定錯誤的風險 19。

IS-09 透過提供標準化的 System API,落實了全系統設定參數的自動化獲取。這帶來了顯著的好處:

  • 簡化部署: 新節點接入網路後,可以自動獲取所需的全系統設定,減少了手動干預。

  • 提高一致性: 確保所有節點使用相同的系統級參數(如 PTP 域),避免了因設定不一致導致的潛在問題。

  • 增強可管理性: 系統級參數的變更(例如更換 Registry 伺服器或更新安全策略)可以透過更新 System API 的響應來集中管理,並自動應用到所有節點。


IS-09 的存在,呈現了 NMOS 設計思路從僅僅關注單個設備或點對點互動,向著考慮整個系統的整體架構、設定和管理的方向演進。它使得 NMOS 不僅僅是一套通訊埠規範的集合,更像是一個具備系統級管理能力的、更為完整的 IP 媒體控制與管理平台,為構建真正可升級、易於維護的大型 IP 媒體設施奠定了基礎。





安全性

IP 網路的開放性帶來了靈活性,但也引入了比傳統封閉 SDI 系統更高的安全風險。確保控制台的安全對於維護 IP 媒體系統的穩定運作和內容安全關鍵。NMOS 透過 IS-10 授權規範和 BCP-003 系列最佳方法,共同構建了一個分層的、基於開放標準的安全框架。

IS-10 Authorization

核心目的與功能:

AMWA IS-10 Authorization 的核心目的在於為 NMOS API 提供一個標準化的授權機制 6。其主要功能是讓 NMOS API 的提供者(伺服器端,例如一個 NMOS 節點或註冊表)能夠根據發起請求的客戶端(例如一個廣播控制器或監控應用)所擁有的權限,來決定是接受還是拒絕該客戶端的 API 請求 40。這目的在保護 NMOS 控制台,確保只有被授權的客戶端才能執行特定的作業(如註冊資源、建立連接、修改設備參數等),因此防止未經授權的連線、惡意攻擊或意外誤作業對系統造成破壞 16。


運作方式:

IS-10 的運作基於業界廣泛採用的 OAuth 2.0 授權框架和 JSON Web Tokens (JWT) 15。其基本流程如下:

  1. 客戶端認證與權杖獲取: 控制客戶端首先需要向一個授權伺服器 (Authorization Server) 提供其身份憑證(具體憑證類型可能多樣,如客戶端 ID 和密鑰等)。

  2. 權杖頒發: 授權伺服器驗證客戶端憑證後,如果有效,則向客戶端頒發一個連線權杖 (Access Token),該權杖通常是一個經過簽名的 JWT 20。這個 JWT 中包含了關於客戶端的身份資訊以及其被授予的權限範圍(scopes)。

  3. API 請求: 客戶端在隨後向受 IS-10 保護的 NMOS API(例如 IS-04 Registry API 或 IS-05 Connection API)發送請求時,需要在請求頭中攜帶這個連線權杖 20

  4. 伺服器端驗證: NMOS API 伺服器收到請求後,會首先驗證連線權杖的有效性(例如檢查簽名、有效期等),然後解析權杖中包含的權限資訊。

  5. 授權決策: 伺服器根據請求的作業和權杖中聲明的權限,判斷該客戶端是否有權執行此作業。如果授權通過,則處理請求;否則,拒絕請求並返回錯誤碼 20


值得注意的是,IS-10 的有效實施依賴於安全的通信通道。因此,使用 TLS 對 NMOS API 通信進行加密(如 BCP-003-01 所述)被認為是部署 IS-10 的先決條件,以防止權杖在傳輸過程中被竊取 20


與 IS-04/IS-05 的關係:

IS-10 為 IS-04 和 IS-05 定義的作業流程增加了一個關鍵的安全驗證層 20。

  • 對於 IS-04: 即使一個客戶端能夠透過 DNS-SD 發現 IS-04 Registry 的節點,如果 Registry 受 IS-10 保護,該客戶端也必須先獲取有效的連線權杖,才能成功地向 Registry 註冊資源 (POST /resource) 或查詢資源 (GET /nodes 等)。同樣,節點向 Registry 發送心跳維持註冊也需要授權。這可以防止惡意節點向 Registry 注入虛假資訊,或未經授權的客戶端窺探系統資源。

  • 對於 IS-05: 當一個廣播控制器試圖透過 IS-05 API 在 Sender 和 Receiver 之間建立連接時(例如,向 Receiver 的 /staged 節點發送 PATCH 請求),如果相關的 NMOS 節點啟用了 IS-10,控制器就必須在請求中提供有效的連線權杖。節點會驗證該權杖,以確保該控制器確實有權限管理這條連接。這可以防止未經授權的控制器隨意更改媒體流的路由,保障播出安全。


總之,IS-04 和 IS-05 定義了資源發現和連接管理的“作業流程”,而 IS-10 則在此流程的關鍵節點上增加了“權限檢查”,確保只有“對的人”才能執行“對的作業”。


生態系統角色:

IS-10 是 NMOS 安全體系的核心組成部分,對於構建安全、可信的 IP 媒體基礎設施關鍵。在日益複雜和互聯的媒體環境中,尤其是在涉及多租戶、雲端部署或關鍵任務作業的場景下,僅僅依賴網路層面的隔離已不足夠。IS-10 提供的應用層授權機制,能夠落實更細粒度的連線控制,保護 NMOS API 免受未經授權的連線和濫用。它採用了成熟的開放標準 (OAuth 2.0, JWT),有利於落實不同廠商產品之間的互通性,並降低了開發和整合安全功能的門檻。IS-10 的存在,使得 NMOS 能夠更好地滿足產業對控制台安全性的嚴格要求。





BCP-003 安全最佳方法

BCP-003 系列規範為 NMOS 系統的安全部署提供了重要的輔助性指導和最佳方法建議,與 IS-10 共同構建了一個更為完整的安全框架。

  • BCP-003-01 Secure Communications: 該規範的核心目的在於為 NMOS API 的通信過程提供安全傳輸的最佳方法,重點關注通信的機密性和完整性。它明確推薦使用傳輸層安全性協定 (Transport Layer Security, TLS) 的 1.2 或更高版本來加密所有基於 HTTP 和 WebSocket 的 NMOS API 消息 16透過加密,可以有效防止通信內容被竊聽或在傳輸過程中被篡改。BCP-003-01 還建議使用特定的、安全性足夠強的加密套件 (cipher suites),並就 X.509 公鑰基礎設施 (PKI) 的使用提供了建議 16。此規範是落實 NMOS 安全的基礎,因為後續的授權機制(如 IS-10)依賴於一個可信的、加密的通信通道 20

  • BCP-003-02 Authorization: 此規範的核心目的在於為 NMOS API 伺服器端如何根據客戶端的授權來決定是否接受其請求提供最佳方法指導。它強調了限制客戶端作業權限對於保護控制台的重要性。值得注意的是,BCP-003-02 並不重新發明授權機制,而是明確推薦採用 AMWA IS-10 Authorization 規範作為落實授權的技術手段 32。因此,BCP-003-02 的作用更側重於推廣和指導 IS-10 的應用,確保產業在落實 NMOS 授權方面遵循一致的最佳方法。

  • BCP-003-03 Certificate Provisioning: 該規範的核心目的在於解決大規模部署 TLS 所面臨的一個實際挑戰:TLS 伺服器證書的管理和設定。為了讓 BCP-003-01 推薦的 TLS 加密能夠在包含大量 NMOS 節點的系統中切實可行,需要一種自動化的證書設定方式。BCP-003-03 為此提供了最佳方法,推薦使用基於 IETF RFC 7030 定義的安全傳輸註冊協定 (Enrollment over Secure Transport, EST) 來落實證書的自動化申請、頒發和更新 33透過自動化證書設定,可以顯著降低部署和維護 TLS 的複雜度和管理成本,因此促進安全通信在 NMOS 系統中的廣泛應用。


整體關係與角色:

BCP-003 系列的三個規範相互關聯,共同為 NMOS 生態系統的安全提供了分層次的保障:

  1. 通道安全 (BCP-003-01): 確保通信管道本身是加密的、防竊聽、防篡改的。

  2. 證書管理 (BCP-003-03): 為落實通道安全所需的 TLS 證書提供自動化、可升級的管理方案。

  3. 連線授權 (BCP-003-02 & IS-10): 在安全的通信通道基礎上,確保只有經過授權的客戶端才能執行其被允許的作業。


它們共同輔助了 IS-04 和 IS-05 的核心功能,將安全性融入到資源發現、註冊和連接管理的各個環節。隨著 IP 媒體系統的部署日益廣泛和深入,安全性已從一個可選項演變為 NMOS 生態系統不可或缺的核心要素。AMWA 選擇基於成熟的、廣泛採用的開放標準(如 TLS, OAuth 2.0, JWT, EST)來構建其安全框架,而非自行建立自有協定,這呈現了其注重實用性、互通性和產業協作的發展策略。這一系列安全規範的制定和推廣,對於提升使用者對 NMOS 系統的信任度,推動其在要求更嚴格的生產環境中的應用,具有關鍵的意義。





串流與設備相容性管理

在多廠商、多格式的 IP 媒體環境中,確保發送端 (Sender) 產生的媒體流能夠被接收端 (Receiver) 正確理解和處理,是一個關鍵的挑戰。NMOS 透過 IS-11 Stream Compatibility Management 和 BCP-004-01 Receiver Capabilities 共同應對這一挑戰,從簡單的連接請求模式向更智慧的協商與匹配模式轉變。


IS-11 Stream Compatibility Management

核心目的與功能:

AMWA IS-11 Stream Compatibility Management 的核心目的在於提供一個標準化的機制,用於管理 NMOS 網路中發送端 (Sender) 和接收端 (Receiver) 之間的媒體流相容性問題 6。隨著 IP 媒體格式日益多樣化(不同的解析度、格率、色彩空間、編碼方式、音訊聲道佈局等),簡單地將一個 Sender 連接到一個 Receiver 可能會因為格式不匹配而導致失敗或無法正常工作。IS-11 目的在解決這個問題,確保連接的有效性。


為了落實這一目標,IS-11 引入了兩個新的概念 43

  • Input: 與 Sender 關聯,代表 Sender 可以接受或設定的媒體輸入參數。

  • Output: 與 Receiver 關聯,代表 Receiver 可以處理或期望的媒體輸出參數及其能力。


IS-11 的主要功能是允許控制器或其他管理實體,利用從 Receiver 的 Output 節點獲取的相容性資訊,來設定 Sender 的 Input 節點的媒體參數 43。這意味著 Sender 可以根據目標 Receiver 的能力來調整其輸出的媒體流特性,以確保相容。


運作方式:

IS-11 定義了一系列新的 API 節點,附加在 IS-04 定義的 Sender 和 Receiver 資源上 43。

  • Receiver Output 節點: 控制器可以查詢此節點以獲取 Receiver 的詳細輸出能力和參數要求(這些能力通常基於 BCP-004-01 的定義)。

  • Sender Input 節點: 控制器可以查詢此節點以了解 Sender 當前的輸入設定。

  • Sender 設定節點: 控制器可以透過此節點(通常是對 Sender 或其 Input 資源進行 PATCH 作業)來修改 Sender 的媒體參數,使其輸出的流符合目標 Receiver 的要求 21


透過這些 API,控制器可以在建立連接之前或之後,協商或強制設定一個雙方都能接受的媒體格式,因此確保媒體流的成功傳輸和處理 44


與 IS-04/IS-05 的關係:

IS-11 是對 IS-04 和 IS-05 功能的自然延伸和必要輔助 21。

  • 依賴 IS-04: IS-11 需要依賴 IS-04 來發現網路上的 Sender、Receiver 以及它們關聯的 Input 和 Output 資源。沒有 IS-04 的發現機制,IS-11 無法知道有哪些設備以及它們的基本資訊。

  • 升級 IS-05: IS-05 負責建立 Sender 和 Receiver 之間的連接通道。然而,IS-05 本身並不保證透過這個通道傳輸的媒體內容是相容的。IS-11 在 IS-05 建立的連接基礎上,增加了相容性管理層。它確保了即使連接成功建立,流經其上的媒體數據也能被接收端正確解析和使用。IS-11 的作業可以在 IS-05 連接建立之後進行調整,也可以在連接建立之前作為預檢查步驟。


可以說,IS-04 回答了“設備在哪裡?”,IS-05 回答了“如何連接?”,而 IS-11 則回答了“連接上的內容是否相容,以及如何確保相容?”。

生態系統角色:

IS-11 對於提高 NMOS 系統在複雜、異構環境下的互通性和穩固性關鍵。在現代媒體設施中,往往混合使用了來自不同供應商、支援不同格式和能力的設備。IS-11 提供了一種標準化的、智慧化的方式來處理這種多樣性,使得系統能夠:

  • 自動協商: 自動在 Sender 和 Receiver 之間協商出最佳的相容格式。

  • 避免錯誤連接: 在嘗試連接之前就能判斷相容性,避免浪費資源或導致系統不穩定。

  • 簡化整合: 為控制器提供統一的通訊埠來管理不同設備的相容性問題,降低了系統整合的複雜度。


IS-11 的出現,標誌著 NMOS 正從一個基礎的連接管理框架,演變為一個更具備智慧協商和適應能力的控制台,這對於應對 IP 媒體技術不斷發展帶來的格式多樣性挑戰,落實更廣泛的互通性目標具有重要意義。


BCP-004-01 Receiver Capabilities

核心目的與功能:

AMWA BCP-004-01 NMOS Receiver Capabilities 的核心目的在於提供一種標準化的方法,讓 NMOS Receiver 能夠清晰、準確地表達其接收媒體流的能力限制。這意味著 Receiver 可以聲明它能夠處理的媒體流參數範圍,例如支援的最大視訊寬度/高度、可接受的格率列表、支援的色彩採樣格式、最大音訊聲道數量等等 34。其主要功能是讓網路中的其他實體(主要是控制器)能夠在嘗試建立連接之前,就了解一個 Receiver 的具體接收能力。


運作方式:

BCP-004-01 的運作依賴於以下機制 34:

  1. NMOS 參數註冊表 (Parameter Registers): AMWA 維護一個開放的參數註冊表,其中定義了各種可以用於描述媒體流能力的參數約束條件 (Parameter Constraints) 的規範。例如,可能會有 urn:x-nmos:cap:format:frame_width、urn:x-nmos:cap:format:frame_height、urn:x-nmos:cap:audio:num_channels 等約束條件的定義。

  2. Receiver 的 caps 屬性: BCP-004-01 規定,一個支援此最佳方法的 Receiver,應在其透過 IS-04 註冊的資源描述中,包含一個名為 caps 的屬性。

  3. 約束集 (Constraint Sets): caps 屬性的值是一個數組,其中每個元素是一個約束集 (Constraint Set)。每個約束集代表了 Receiver 可以接受的一組參數組合。約束集內部則包含了來自參數註冊表的一個或多個具體的參數約束及其可接受的值(例如,frame_width <= 1920, frame_height <= 1080, exact_framerate == "25")。

  4. 控制器評估: 當控制器考慮將一個 Sender 連接到這個 Receiver 時,它可以查詢 Receiver 的 caps 屬性。然後,控制器需要獲取 Sender 的流參數(可以來自 Sender 對應的 IS-04 Flow 資源的屬性,或者來自 Sender 透過 IS-05 提供的 SDP 文件),並將這些參數與 Receiver 的每個約束集進行比較。只要 Sender 的流參數滿足 Receiver caps 數組中至少一個約束集的所有條件,控制器就可以認為這次連接是相容的。


與 IS-11 的關係:

BCP-004-01 與 IS-11 Stream Compatibility Management 之間存在著直接且緊密的關係 34。BCP-004-01 為 IS-11 的有效運作提供了關鍵的基礎資訊。可以這樣理解它們的關係:

  • BCP-004-01 是“能力聲明”: 它提供了一種標準化的語言和結構,讓 Receiver 能夠“說清楚”自己能接收什麼樣的流。這些聲明透過 IS-04 被發布到網路中。

  • IS-11 是“相容性管理”: 它定義了利用這些“能力聲明”來進行實際的相容性檢查、協商和設定的框架和流程。IS-11 的控制器會讀取 BCP-004-01 定義的 caps 資訊,並結合 Sender 的能力(未來可能由 BCP-004-02 定義)或當前狀態,來做出相容性判斷,並可能進一步透過 IS-11 的 API 來調整 Sender 的參數以達成相容。

沒有 BCP-004-01 提供的標準化能力描述,IS-11 將缺乏判斷相容性的可靠依據。因此,BCP-004-01 是落實 IS-11 所設想的智慧相容性管理的先決條件。


生態系統角色:

BCP-004-01 的引入顯著提升了 NMOS 系統的智慧化和效率。透過讓 Receiver 能夠預先聲明其能力,它使得控制器可以在連接建立之前就進行相容性預判,因此:

  • 避免無效連接: 減少了因嘗試連接不相容設備而導致的失敗和資源浪費。

  • 提高系統穩定性: 降低了因格式不匹配導致的運作時錯誤的可能性。

  • 簡化路由決策: 為控制器的路由算法提供了更精確的輸入,使其能夠做出更優化的連接決策。

  • 促進互通性: 提供了一種獨立於廠商的、基於開放註冊表的方式來描述設備能力,增強了不同產品間的可比性和互通性。


BCP-004-01 是 NMOS 從基礎連接向更高級、更智慧的流管理邁進的重要一步,它與 IS-11 共同作用,為在日益複雜的 IP 媒體環境中落實可靠、高效的互通性奠定了堅實的基礎。





設備控制與監控

NMOS 不僅僅關注於媒體流的發現與連接,其更遠大的目標是提供一個全面的 IP 媒體設施管理平台。這需要深入到設備內部,對其功能進行精細的控制和即時的狀態監控。MS-05 系列規範、IS-12 控制協定以及開發中的 BCP-008 狀態報告,共同構成了 NMOS 在這一領域的核心能力,目的在提供一種標準化的、Web 相容的方式來落實類似傳統廣播控制系統的功能。


MS-05 控制架構與框架

MS-05 系列規範為 NMOS 的設備控制與監控功能奠定了基礎模型和架構。

  • MS-05-01 NMOS Control Architecture: 此規範的核心目的在於定義一個用於建構各種類型網路媒體設備的通用架構 6。它提供了一套結構化的體系,用於描述設備的設定、控制參數以及可監控的狀態,並定義了相關的 API 設計原則 37。這個架構的重要性在於,它使得控制器能夠在系統運作時動態地發現設備所提供的完整控制和監控通訊埠(API),並能對設備進行重新設定,而無需事先了解設備的具體內部落實 37。此外,該架構還支援多個控制器同時與一個設備互動,而無需依賴輪詢來保持狀態同步 37。MS-05-01 透過定義控制和監控類的層次結構以及構建 API 的核心機制,為後續的具體協定(如 IS-12)和框架規範提供了基礎 37

  • MS-05-02 NMOS Control Framework: 在 MS-05-01 提出的宏觀架構基礎上,MS-05-02 提供了更為具體的規範,用於指導如何實際地構建和使用 NMOS 控制模型 6。它詳細闡述了構建這些控制模型的規則、方法論和框架 38。可以認為,MS-05-01 描繪了藍圖,而 MS-05-02 則提供了落實藍圖的具體施工指南和規範。開發中的 MS-05-03 Control Block Specs 6 可能會進一步提供預定義的、可重用的控制模組(Block)規範,以簡化特定功能的建構。


整體關係與角色: MS-05 系列共同為 NMOS 系統中的設備控制和監控功能提供了一個抽象的、可升級的基礎。它們定義了一種通用的“語言”和“語法”,用於描述設備的功能、屬性(可讀寫的參數)和方法(可執行的作業),使得不同類型、不同廠商的設備能夠以一種統一的方式被理解和管理。



IS-12 Control Protocol

核心目的與功能:

如果說 MS-05 系列定義了控制模型的“是什麼”和“如何構建”,那麼 AMWA IS-12 Control Protocol 則定義了“如何通信”這些控制資訊 22。IS-12 的核心目的在於規範 NMOS 設備與控制器之間進行控制和監控互動的具體協定 6。它的主要功能是設定落實該協定的規則和要求,確保設備和控制器能夠以標準化的方式交換命令、讀取狀態、訂閱事件通知 40。


運作方式:

IS-12 提供了一種標準化的途徑,用於暴露和作業基於 MS-05 框架定義的設備控制模型 22。它通常採用現代 Web 技術進行通信,例如使用 WebSocket 建立長期連接,並使用 JSON 格式來編碼消息 15。其典型的互動模式包括 22:

  • 命令發送 (Sending commands): 控制器向設備發送指令,要求執行某個作業(例如,調用 MS-05 模型中定義的一個方法)。

  • 模型探索 (Exploring the device model): 控制器查詢設備,以了解其支援的屬性、方法和整體結構(即 MS-05 模型)。

  • 事件訂閱 (Subscribing to events): 控制器向設備註冊,要求在特定屬性發生變化或特定事件發生時接收通知。

  • 通知發送 (Notification message): 設備在狀態變化或事件觸發時,主動向已訂閱的控制器發送通知消息。

  • 類/數據類型定義發現: 控制器可以查詢設備以獲取其使用的 MS-05 類定義和數據類型定義。



與 MS-05 的關係:

IS-12 是 MS-05 控制架構和框架的具體協定落實 22。MS-05 定義了設備內部邏輯功能和參數的抽象模型,而 IS-12 則提供了透過網路連線和作業這些模型元素的標準化通信協定。控制器使用 IS-12 協定與設備互動,以讀取或修改 MS-05 模型中定義的屬性值,或者調用模型中定義的方法。


與 IS-04/IS-05 的關係:

IS-12 在 NMOS 生態系統中處於比 IS-04 和 IS-05 更深入的控制層次 22。IS-04 負責發現設備及其提供的服務(包括 IS-12 控制服務的節點)。IS-05 負責管理設備之間的媒體流連接。而在這些基礎之上,IS-12 允許控制器對設備的內部功能進行精細化的控制和即時監控,這遠遠超出了 IS-05 僅限於連接建立/斷開的管理範疇。例如,對於一個透過 IS-04 發現並透過 IS-05 連接的攝影機,控制器可以使用 IS-12 來調整其白平衡、增益、光圈等參數,或者訂閱其狀態變化的通知。





BCP-008 設備狀態 (開發中)

BCP-008 系列規範目的在標準化 NMOS Sender 和 Receiver 的狀態報告,為監控系統提供一致且有意義的數據。


  • BCP-008-01 NMOS Receiver Status: 該規範(目前處於開發階段)的預期目的在於提供一種標準化的方式來監控 NMOS Receiver 的運作狀態。它將定義用於最低限度狀態報告的標準模型,並提供關於接收器狀態監控的指導、預期行為和一致性要求 35。涵蓋的監控領域可能包括連接狀態(例如,是否成功接收到數據包,是否使用了備援恢復)、鏈路狀態、同步狀態以及可能的丟包和延遲計數器等。它還定義了一個 overallStatus 屬性,用於整合各個具體狀態,提供一個簡化的總體健康狀況顯示。

  • BCP-008-02 NMOS Sender Status: 與 BCP-008-01 類似,該規範(同樣處於開發階段)的預期目的在於提供監控 NMOS Sender 狀態的標準化方法和模型 6。它將定義用於最低限度狀態報告的標準模型,涵蓋發送器連接性、同步狀態、元件流(Essence) 驗證等監控領域。可能包括鏈路狀態(如所有通訊埠是否正常)、傳輸狀態(是否成功發送且無錯誤)以及相關的錯誤計數器。同樣,它也可能包含一個 overallStatus 屬性。


整體關係與角色: BCP-008 系列目的在為 NMOS 生態系統中的關鍵資源——Sender 和 Receiver——提供標準化的健康狀況和性能指標。這對於構建有效的監控和告警系統關鍵。這些標準化的狀態參數很可能會被設計為可以透過 IS-12 協定進行查詢和訂閱。因此,BCP-008 可以看作是對 IS-12 監控能力的具體化和輔助,為 IS-12 控制下的 Sender 和 Receiver 提供了預定義的、具有明確語義的狀態指標集。這將使得監控系統能夠以一致的方式從不同廠商的設備收集狀態資訊,並進行分析、警報和儀表板顯示。


生態系統意義:

MS-05、IS-12 和 BCP-008 的協同發展,清晰地勾勒出 NMOS 從一個主要側重於“路由控制”(類似 SDI 矩陣切換)的系統,向一個具備更全面“設備管理與監控”能力的綜合性平台的演進路徑。這反映了產業的實際需求:僅僅能夠連接設備是不夠的,還需要能夠深入設定設備參數、控制其行為並即時了解其運作狀態。


傳統廣播系統通常依賴 SNMP 或各種自有協定來落實設備的詳細管理和監控。NMOS 則試圖透過 MS-05(建構)、IS-12(協定)和 BCP-008(狀態定義)這一組合,提供一種基於現代 Web 技術(HTTP, WebSocket, JSON)的、開放且標準化的替代方案。


這種方法的優勢在於:

  • 互通性: 標準化的模型和協定使得上層控制和監控系統(如廣播控制器、網路管理系統 NMS)能夠以統一的方式與來自不同廠商的、遵循規範的設備進行互動。

  • 可升級性: MS-05 的建構架構具有良好的可升級性,可以容納未來出現的新設備類型和功能。

  • 開發相容: 基於 Web 技術使得開發相關的控制器和設備應用相對容易,可以利用現有的 Web 開發生態。


這一整套體系的目標是落實對 IP 媒體設備的深度、標準化管理,因此真正釋放 IP 技術在靈活性、可升級性和可管理性方面的潛力,推動產業從簡單地用 IP 替換 SDI 路由,向構建真正意義上的、可集中管控的 IP 媒體設施管理平台演進。





資源標識與分組

隨著 NMOS 系統部署規模的擴大和網路中資源數量的增長,僅僅依靠通用唯一辨識碼(UUIDConstraint Sets) 和基本的資源類型(如 Sender, Receiver)來管理人們日常接觸的設備和訊號流變得越來越困難。為了提高資源的可管理性、可發現性和簡單易用的人機介面,NMOS 引入了 BCP-002 系列規範用於資源的邏輯分組和標準化標識,並正在開發 IS-13 以支援使用者自定義的標註。


BCP-002 資源分組與標識資訊

BCP-002 系列包含兩個部分,分別解決資源的邏輯分組和標準化標識問題。

  • BCP-002-01 Natural Grouping: 此規範的核心目的在於為 NMOS 資源的“自然分組”提供最佳方法。所謂“自然分組”,指的是那些由 NMOS 節點或設備在其初始作業模式下自動產生的、邏輯上緊密關聯的資源集合 29。一個典型的例子就是來自同一台攝影機的視訊 Sender 和與其同步的音訊 Sender(s) 16。如果沒有標準化的分組機制,控制器或使用者就需要透過其他(可能不可靠或非標準的)方式來判斷這些資源是否屬於同一個來源設備。BCP-002-01 透過推薦使用一個名為 grouphint 的標籤 (tag) 來解決這個問題 16。節點應在其輸出的屬於某個自然組的每個資源的 JSON 描述中,添加具有相同值的 grouphint 標籤。這樣,控制器就可以簡單地透過尋找具有相同 grouphint 值的資源,來識別出所有屬於同一自然組的成員。這對於簡化“ 批次”連接作業(例如,同時連接一個攝影機的所有視音訊流)或在使用者界面中將相關資源展示在一起非常有幫助 16

  • BCP-002-02 Asset Distinguishing Information: 此規範的核心目的在於為 NMOS 節點 (Node) 和設備 (Device) 這兩類關鍵資產,提供一套標準化的、人類可讀的區分資訊。它目的在解決不同供應商在產品命名和標識方面缺乏一致性的問題,這種不一致性會給系統設定和日常作業帶來困擾 30。BCP-002-02 定義了一組推薦使用的標籤,用於表示資產的固定資訊,主要包括 30

  • Manufacturer: 製造商名稱。

  • Product Name: 產品型號或名稱。

  • Instance Identifier: 通常是設備的序列號或其他唯一標識。

  • Function (僅適用於 Device): 描述該邏輯設備的主要功能。 NMOS 節點應在其 IS-04 資源描述中包含這些標籤,以便控制器和使用者能夠更容易地識別和區分網路上的不同物理或邏輯單元 5



關係與作用:

BCP-002-01 和 BCP-002-02 從不同角度共同提升了 NMOS 資源的可管理性。BCP-002-01 側重於資源之間的“關係”,透過 grouphint 將邏輯上屬於一體的資源(例如,一個多通道音訊通訊埠的所有 Sender)標記出來,方便進行整體作業。而 BCP-002-02 側重於單個資產(Node 或 Device)的“身份”,透過標準化的標籤(製造商、型號、序列號)提供清晰、一致的識別資訊。

在實際應用中,控制器可以首先利用 BCP-002-02 提供的資訊來識別出網路上的具體設備(例如,“GETOP Camera M5A1-66, S/N 19491025”),然後再利用 BCP-002-01 的 grouphint 來找到該攝影機輸出的所有相關聯的視訊和音訊 Sender。這兩者結合,使得工作人員能夠在控制界面上看到有意義的設備名稱,並能方便地將相關聯的訊號流作為一個整體來進行路由或管理。


IS-13 Annotation (開發中)

核心目的與功能:

AMWA IS-13 Annotation 規範(目前處於開發階段)的預期核心目的在於,允許控制應用程式或監控系統為 NMOS 網路中的資源(可能包括 Node, Device, Sender, Receiver, Flow, Source 等)添加和更新使用者自定義的元數據,主要是標籤 (labels)、描述 (descriptions) 和標記 (tags)。


與 BCP-002-02 的關係:

IS-13 的功能目的在輔助而非取代 BCP-002-02。BCP-002-02 提供的是相對固定的、通常由設備供應商在出廠時設定的資產資訊(如製造商、型號)。而 IS-13 則提供了一種機制,讓系統的最終使用者或管理員能夠根據實際的應用場景、工作流程或個人偏好,為資源添加額外的、動態的、更具實務意義的標註資訊。例如,使用者可以為一個 BCP-002-02標識為 "Camera Corp Model GETOP" 的攝影機 Sender 添加 IS-13 標籤,如 label: "攝影棚 A 機位 1", description: "主持人特寫機位", tags:。


生態系統角色與意義:

在一個大型、複雜的 NMOS 系統中,可能存在大量同類型或來自同一廠商的設備。僅僅依靠 UUID 或 BCP-002-02 提供的基本資產資訊,工作人員很難快速準確地找到並識別他們需要的特定資源。IS-13 透過允許添加工作人員自定義的、更具描述性的標籤和描述,極大地增強了資源的可識別性、可尋找性和可管理性。這對於提升工作人員的工作效率和降低誤作業風險具有重要價值。控制系統的使用者界面可以利用 IS-13 提供的標註資訊,向使用者展示更有意義、更相容的資源列表,並提供基於標籤的搜索和過濾功能。

BCP-002 系列和 IS-13 的發展,顯示隨著 NMOS 從理論走向大規模實際部署,對資源進行有效組織、清晰標識和便捷管理的需求日益凸顯。這些規範透過提供標準化的分組、固定標識和自定義標註機制,努力提升 NMOS 系統的使用者體驗和運營效率,使其能夠更好地應對複雜製播環境的管理挑戰。





設備設定

NMOS 的目標不僅僅是落實設備在運作時的發現、連接和控制,還希望能涵蓋設備生命週期管理中的設定階段。AMWA IS-14 Device Configuration 規範(目前處於開發階段)正是為此目標而設計。


IS-14 Device Configuration (開發中)

核心目的與功能:

AMWA IS-14 Device Configuration 的預期核心目的在於定義一個標準化的 NMOS 設定 API (Configuration API) 6。其主要功能是為 NMOS 設備的初始設定、參數設置以及功能啟用/禁用等作業,設定一套統一的規則和要求,使得這些設定任務可以透過標準化的通訊埠來完成。


運作方式:

根據現有資訊,IS-14 目的在提供一種標準化的方法,透過 HTTP API 來暴露和作業基於 MS-05-02 控制框架定義的設備模型,因此落實對設備的設定。這意味著控制器或設定工具可以使用 IS-14 定義的 API,以讀取設備當前的設定狀態,並修改其設定參數。涵蓋的範圍可能很廣,例如:

  • 網路通訊埠設定: 設置 IP 地址、子網遮罩、閘道器等。

  • 基礎功能設置: 設定設備的運作模式、啟用的功能集。

  • 媒體參數設定: 設置初始的視訊格式、音訊參數等。

  • 系統整合設置: 設定與 PTP、DNS、Registry 等系統服務的互動方式。

  • 備份與恢復: 可能包括讀取和恢復設備設定的功能 28


與 IS-12 的關係:

IS-14 和 IS-12 都涉及與設備模型互動以改變其狀態,但它們的側重點可能有所不同。雖然界限可能有些模糊,但可以推測:

  • IS-14 (Configuration): 可能更側重於設備的靜態或半靜態設定。這些設定通常在設備部署階段或較長時間內保持不變,是設備正常運作的基礎設置。例如,網路通訊埠設定、設備身份設置等。

  • IS-12 (Control): 可能更側重於設備在運作時的動態控制和監控。這些作業通常是即時的、響應工作流程需求的,例如發送一個“開始錄製”命令、調整攝影機的光圈、讀取即時的音量電平等。


IS-14 設定的基礎設定,可能會影響 IS-12 可用的控制選項和監控範圍。例如,透過 IS-14 禁用了某個功能模組,那麼透過 IS-12 就無法再控制該模組。


生態系統角色與意義:

IS-14 的開發對於落實 NMOS 設備更高層級的自動化和“即插即用”能力具有重要潛力。目前,當一個新的 NMOS 設備接入網路後,雖然它可以透過 IS-04 被發現,透過 IS-09 獲取全系統參數,但通常還需要進行一系列特定於設備的設定才能完全投入使用。這些設定步驟往往需要透過設備自帶的 Web UI、命令行通訊埠 (CLI) 或自有協定來完成,這給自動化部署和大規模管理帶來了障礙。

IS-14 的目標是將這些設備級的設定作業也納入 NMOS 的標準化框架之內。透過提供一個統一的 Configuration API,IS-14 將使得:

  • 簡化部署: 自動化設定工具可以使用標準 API 來完成新設備的初始設置,減少人工干預。

  • 提高一致性: 確保同類設備的設定遵循統一的標準和流程。

  • 增強互通性: 不同的設定管理工具可以與來自不同廠商的、支援 IS-14 的設備進行互動。

  • 完善生命週期管理: NMOS 將涵蓋從設備發現、設定、連接、控制到監控的更完整的生命週期。


IS-14 的發展顯示 NMOS 正在努力構建一個更為全面、端到端的 IP 媒體設施管理解決方案,目的在進一步降低 IP 系統的部署和運營複雜性,加速 IP 技術的普及應用。





特定技術整合

為了使 NMOS 成為一個更具普適性的 IP 媒體控制台,AMWA 正在積極制定一系列 Best Common Practices (BCP),目的在將 NMOS 的核心能力(特別是 IS-04 發現註冊和 IS-05 連接管理)升級應用到 ST 2110 未壓縮流之外的其他重要媒體技術和格式上,包括各種壓縮視訊流和流行的 NDI 協定。


BCP-006 NMOS 與壓縮視訊

BCP-006 系列規範專注於將 NMOS 應用於不同的壓縮視訊工作流程。

  • BCP-006-01 NMOS With JPEG XS: 該規範已經正式發布,其目的在於為使用 JPEG XS 壓縮標準的節點提供 NMOS 的整合指南。JPEG XS 是一種低延遲、視覺無損的輕量級壓縮技術,適用於製作和貢獻等場景。BCP-006-01 詳細說明了如何在 IS-04 的 Flow 資源中描述 JPEG XS 流的特定參數(例如 profile, level, colorspace 等),以及如何在 IS-05 連接時處理相關的傳輸參數,特別是基於 IETF RFC 9134 的 RTP 封裝 24。它確保了使用 JPEG XS 的設備能夠被 NMOS 系統發現、註冊和連接,落實與 NMOS 生態系統的無縫整合 47

  • BCP-006-02 NMOS With H.264 (開發中): H.264 (AVC) 是目前應用最廣泛的視訊壓縮標準之一,常用於分發、流媒體和部分貢獻場景。該 BCP(目前處於開發階段)的預期目的在於為 H.264 節點提供 NMOS 整合指導,使用 IS-04, IS-05 和 IS-11 進行管理 6。它將定義如何在 NMOS 資源中描述 H.264 流的關鍵參數(如 profile, level, 圖像參數等),並提供處理 SDP 以及基於 IETF RFC 6184 的 RTP 封裝和 MPEG2-TS 封裝的最佳方法 25。這將使得採用 H.264 編碼的設備也能納入 NMOS 的統一控制框架。

  • BCP-006-03 NMOS With H.265 (開發中): H.265 (HEVC) 是 H.264 的後繼者,提供更高的壓縮效率,廣泛應用於 UHD 分發、流媒體等領域 6。該 BCP(目前處於開發階段)目的在為 H.265 節點提供類似的 NMOS 整合指南,同樣使用 IS-04, IS-05 和 IS-11 6。它將規定 H.265 流的 NMOS 資源描述方式,SDP 處理要求,並提供基於 IETF RFC 7798 的 RTP 封裝和 MPEG2-TS 封裝的示例 26



整體關係與角色: BCP-006 系列的目標是升級 NMOS 的適用性,使其不僅能管理 ST 2110 定義的未壓縮媒體流,也能夠有效地發現、連接和管理採用主流壓縮技術的媒體流。透過為每種壓縮格式定義標準化的 NMOS 描述方法和連接處理規則,BCP-006 系列確保了這些壓縮工作流程能夠與 NMOS 生態系統良好整合,提高了不同技術方案之間的互通性,使得 NMOS 能夠涵蓋更廣泛的媒體應用場景,從高端製作到分發和流媒體。


BCP-007 NMOS 與 NDI (開發中)

核心目的與功能:

AMWA BCP-007-01 NMOS With NDI 規範(目前處於開發階段)的核心目的在於將在低階市場流行的 NDI (Network Device Interface) 技術整合到 NMOS 控制環境中 6。NDI 是由 Newtek(現為 Vizrt 集團一部分)開發的一種 IP 視音訊傳輸和控制技術,在中小型製作、企業、教育和 ProAV 市場得到了廣泛應用。BCP-007-01 目的在定義如何使用 NMOS 的核心規範 IS-04 和 IS-05 來落實 NDI 節點的發現、註冊和連接管理。


運作方式:

預計 BCP-007-01 將會詳細規定:

  • NDI 資源在 IS-04 中的表示: 如何將 NDI 的 Sender 和 Receiver 映射為 NMOS 的 Sender 和 Receiver 資源,以及如何描述 NDI 特有的屬性。由於 NDI 流通常是包含視訊、多軌音訊和元數據的複合流 (muxed flow),規範需要定義如何使用 NMOS 的 urn:x-nmos:format:mux 格式以及相關的視音訊子流 (sub-Flows) 來準確表示 NDI 流的結構 27

  • NDI 連接管理: 如何使用 IS-05 API 來建立 NDI Receiver 與 NMOS NDI Sender 或原生(非 NMOS)NDI Sender 之間的連接。這可能需要定義 NDI 特有的傳輸參數 (transport_params) 27

  • 互通性規則: 規定支援 NMOS 的 NDI 節點應如何與網路中可能存在的傳統(非 NMOS)NDI 設備進行互動 27


生態系統角色與意義:

BCP-007 的制定具有重要的戰略意義。雖然 NDI 本身是一個專有技術,但其在特定市場的巨大裝機量和流通度不容忽視。如果 NMOS 無法與 NDI 生態系統進行有效的互動和管理,那麼 NMOS 在這些市場的應用將受到限制。BCP-007 目的在透過提供標準化的整合指南,搭建起 NMOS 和 NDI 之間的橋樑 27。這將使得使用者能夠在一個混合了 NMOS(通常基於 ST 2110)和 NDI 設備的環境中,使用統一的 NMOS 控制系統來進行管理,因此:

  • 提高系統整合度: 簡化混合環境下的控制和路由作業。

  • 保護使用者投資: 允許使用者將現有的 NDI 設備納入到新的 NMOS 基礎設施中。

  • 擴大 NMOS 適用範圍: 將 NMOS 的控制能力延伸到更廣泛的市場領域。


BCP-006 和 BCP-007 的發展共同呈現了 AMWA 的務實策略:在堅持開放標準(如 ST 2110)的同時,也積極尋求與業界廣泛使用的壓縮格式和流行協定(即使是專有的)進行整合,目標是使 NMOS 成為一個盡可能通用和包容的 IP 媒體控制與管理解決方案,以滿足不同層次、不同類型使用者的多樣化需求。





結論

AMWA NMOS 生態系統的發展,遠遠超出了最初由 IS-04 和 IS-05 定義的核心發現與連接管理功能。本章所探討的一系列輔助性規範,包括介面規範 (IS)、最佳通用方法 (BCP) 和數據模型規範 (MS),共同極大地升級了 NMOS 的能力邊界,使其從一個基礎的路由控制框架,演變為一個目的在落實全面 IP 媒體設施管理的綜合性平台。

這些核心之外的關鍵規範,為 NMOS 生態系統帶來了多方面的增強:

  • 功能完備性: IS-07 填補了事件與狀態傳輸的空白,IS-08 提供了精細的音訊聲道控制,彌補了核心規範在應對實際製播需求方面的不足。

  • 可管理性與易用性: IS-09 簡化了系統級設定,BCP-002 提供了標準化的資源分組與標識,開發中的 IS-13 和 IS-14 則進一步目的在透過使用者標註和標準化設定 API 來提升可管理性和易用性。

  • 安全性與可靠性: IS-10 和 BCP-003 系列共同構建了分層的安全框架,確保控制台的機密性、完整性和授權連線。開發中的 BCP-008 則目的在標準化設備狀態監控,提高系統的可觀測性和可靠性。

  • 互通性與相容性: IS-11 和 BCP-004-01 提供了智慧的流相容性管理機制,而 BCP-006 和 BCP-007 系列則將 NMOS 的互通性優勢延伸到了 JPEG XS、H.264/H.265 等壓縮格式以及流行的 NDI 協定,使 NMOS 能夠適應更多樣化的媒體工作流程。

  • 深度控制: MS-05 和 IS-12 共同定義了深入設備內部的控制與監控模型及協定,使得 NMOS 不再局限於連接管理,而是能夠落實對設備功能的精細作業。


這些規範的協同作用,對於在多廠商環境下構建功能豐富、運作可靠、作業安全且易於管理的現代 IP 媒體系統關鍵。它們共同定義了一個更加完整、更具彈性的生態系統,目的在幫助產業充分釋放 IP 基礎設施所承諾的靈活性、可升級性和效率潛力。


值得注意的是,NMOS生態系統仍在發展中。概覽表中顯示的多個處於“Work In Progress”狀態的規範,NMOS 仍在持續進化和改善之中 6,以尋求在可靠度與運作成本上與傳統SDI訊號架構系統匹敵。AMWA 及其成員正在積極回應產業不斷變化的需求,例如對更多壓縮格式的支援、更完善的設備設定與監控能力、以及對新興技術(如雲端製作)的對應。這種持續發展的態勢預示著 NMOS 將在未來專業媒體向 IP 化、雲端化和智慧化轉型的過程中,繼續扮演關鍵的角色。





引用著作

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