【教學新知】廣電系葉祐良老師:從 SDI 到 SMPTE ST 2110:IP 製播技術的發展與教學啟示

      數位影音技術的快速演進,正深刻改變著全球專業廣播、大型賽事轉播的製播樣態與技術人才需求,這也為大專院校在傳播影視相關課程的規劃與系統架構素養培育上帶來了嶄新的思維。

      近年國際大型體育賽事與電視台轉播系統已逐步由傳統 SDI 走向 SMPTE ST 2110 IP 製播標準。本次產業變革的核心,在於將影音傳輸從過去線材綁定的「實體硬體路由」,跨越至「獨立串流封包化」與「受管理 IP 網路協作」層面,特別凸顯了「PTP 精確時間同步」、「訊號流程解構」與「跨領域網路系統整合」等關鍵能力。

      教學發展中心與您分享【教學新知】從 SDI 到 SMPTE ST 2110:IP 製播技術的發展與教學啟示。這份產業趨勢不僅是影視傳播技術升級的風向球,更可作為各學系在規劃前瞻性實作課程、引導學生從傳統設備操作邁向系統整合思維時的重要指引,有助於深化學生在數位時代下的核心競爭力與跨領域協作能力。

歡迎各位教師參閱!

示意圖:本圖由聖潔與|ChatGPT協作生成


撰文:廣電系葉祐良老師

  對影視技術教育而言,培養學生理解訊號流程與系統架構的能力,或許比單純熟悉某一世代的設備操作更具長期價值。

    近年大型體育賽事的製播系統逐步從 SDI 轉向 IP。而SMPTE ST 2110正是此一變革的方向。SMPTE ST 2110 是由電影電視工程師協會(SMPTE)制定的一系列專業影音 IP 傳輸標準,讓影像、音訊與輔助資料得以透過受管理的 IP 網路獨立傳送與同步,提供大型電視台、轉播車及專業影音製作環境更具彈性的系統架構。隨著相關設備逐漸成熟,IP 製播已成為傳統 SDI 架構之外的重要選擇,並持續推動轉型。

近期從專業攝影機系統到大型體育場館的製播設備升級案例,均可觀察到 IP 製播技術逐漸導入實際工作流程的趨勢:

  1. ARRI 於 9 月 9 日宣布,ALEXA 35 Live Multicam System 可透過 LPS-1 SUP 1.5.0 加入 ST 2110 工作流程。LPS-1 可透過全雙工 25GbE 網路,分別路由未壓縮影像、多聲道音訊和 metadata,並支援 PTP(Precision Time Protocol精確時間協定)同步及 ST 2022-7 備援切換。ARRI 表示,系統可同時傳送兩路未壓縮 UHD 攝影機訊號,並處理多路 HD 或 UHD 回傳訊號。

https://www.arri.com/en/company/press/press-releases-2026/arri-brings-smpte-st-2110-support-to-alexa-35-live-with-lps-1-sup-1-5-0

  1. 美國國家冰球聯盟(NHL)佛羅里達美洲豹隊主場於 10 月 6 日宣布 Amerant Bank Arena完成轉播製播設施升級,將原有製作環境改為 ST 2110 1080p 工作流程。場館內新增 35 個訊號接點,並擴充單模光纖、SMPTE 光纖和音訊連接;攝影機系統擴至 17 部。並整合改造導播室、技術作業中心與轉播車連接,讓製作訊號路徑能配合整個場館重新規劃。

https://anthonyjamespartners.com/portfolio/florida-panthers-amerant-bank-arena-smpte-2110-broadcast-production-facility/

傳統 SDI 通常將影像、嵌入式音訊及輔助資料整合於同一訊號中傳輸,若需要獨立處理音訊或其他資料,往往須透過額外設備進行分離。相較之下,SMPTE ST 2110 可將影像、音訊及輔助資料作為獨立的 IP 串流傳送,使各類訊號能依製作需求分別路由與管理:

影像歸影像、音訊歸音訊、數據歸數據,各自打包成不同的 IP 封包在網路中傳輸。

獨立路由與控制:系統可將 A 機位的影像送往導播切換器,同時將 B 機位的音訊獨立傳送至混音系統,兩者不必綁定於同一訊號路徑。

本圖由葉祐良老師提供文字內容,由由聖潔與|Gemini協作生成 

ST 2110 的優勢是讓製播系統內的來源與目的端更容易重新配對:同一機位可按需求送往導播切換器、回放系統和監看位置;音訊也能獨立路由,不必總是跟著影像一起切換。這種彈性有助於多個導播間或節目共用訊號和製作資源,也能支援混合型流程,例如 SDI 設備先經轉換接入 IP 網路,再與原生 IP 設備共同運作。對製作團隊而言,改變訊號去向可透過系統配置完成,減少依賴固定的實體接線方式。這不只是更換傳輸線材或路由設備,也意味著影音訊號、製作資源與設備控制方式的重新規劃。

    然而,IP 製播並非只是將 SDI 線材更換為網路線。由於未壓縮高解析度影音需要大量傳輸頻寬,系統必須具備足夠的網路容量與流量管理能力。此外,ST 2110 製播環境也仰賴 PTP(Precision Time Protocol精確時間協定)維持設備同步,並可搭配 NMOS 進行設備探索與連線管理,以支援不同設備之間的協同運作。因此,導入 IP 製播除了硬體設備升級,也需要網路工程、系統整合與影音技術人員的跨領域合作。

    傳統影棚製播教學中,學生通常從攝影機、導播切換器、Router、監看系統與錄影設備之間的 SDI 訊號連接開始學習。透過實際接線與訊號流程圖,建立對製播系統的基本認識。然而,隨著 SMPTE ST 2110 等 IP 製播技術逐漸應用於大型電視台、體育場館及現場轉播環境,製播技術人員所需具備的能力,也開始從傳統影音設備操作,延伸至網路架構、訊號路由、時間同步與跨系統整合。

    不過這並不代表傳統 SDI 教學已經失去價值。相反地,學生仍須先理解影像、音訊及輔助資料的訊號特性與製播流程,才能進一步掌握 IP 製播將不同訊號獨立傳輸與管理的概念。對影棚製播課程而言,現階段未必需要立即建置完整的 ST 2110 系統,而是可以從既有 SDI 設備出發,透過訊號流程圖比較、IP 製播架構介紹及實際產業案例分析,讓學生逐步理解傳統與新型製播系統的差異。面對製播技術從傳統 SDI 走向 IP 網路的轉變,影視技術教育除了傳授設備操作,更應培養學生理解整體訊號架構與跨系統整合的能力,以因應未來製播環境的持續演進。

本圖由葉祐良老師提供


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