NMOS概述

一、NMOS概述

        NMOS（Networked Media Open Specifications，网络化媒体开放规范）是一套由高级媒体工作流协会（AMWA） 制定的软件协议和API规范。

       它的核心目的是在基于IP的媒体系统（如SMPTE ST 2110环境）中，实现设备的自动发现、注册、连接管理和控制。适用于广播、影视制作等领域。NMOS本身并不传输音视频流，它负责“管理”这些流。

您可以把它想象成：

• ST 2110 是高速公路，负责实际运输货物（音视频数据包）。

• NMOS 是交通控制系统，包括GPS地图（发现车辆）、调度中心（建立路线）和交通信号灯（控制状态）。

        没有NMOS，ST 2110设备即使物理连接在同一个网络上，也无法自动找到对方并建立连接，需要大量繁琐的手动配置。 

二、NMOS 解决的核心问题

       在传统的SDI系统中，连接是物理且固定的：一根线缆从一个设备的输出口连接到另一个设备的输入口，一目了然。

      在IP网络中，所有设备都连接到同一个交换机上，情况变得复杂：

• 一个接收设备如何从几十个发送设备中找到它需要的那一路信号？

• 如何告诉交换机将A设备的视频流发送给B设备？

• 如何知道系统中都有哪些设备，以及它们的状态如何？

NMOS就是为了自动解决这些问题而生的。

三、NMOS规范

NMOS包含一系列规范，其中最基础和最重要的是 IS-04 和 IS-05。

1. NMOS IS-04：发现与注册（Discovery & Registration）

   • 功能： 这是NMOS的基石。它定义了一个“注册和查询”机制。

   • 工作原理：

     • 节点（Node）： 网络上的设备（如摄像机、切换台）。

     • 注册表（Registry）： 网络中的一个特殊服务（通常是一个软件）。

     • 设备（节点）启动后，会主动向注册表“报到”（注册），告知注册表：“我在这里，我是谁，我能提供什么流（视频、音频等）”。

     • 其他需要接收信号的设备可以向注册表“查询”（查询）：“系统里都有谁？谁能提供1080p的视频？”

   • 比喻： IS-04就像一个电话簿或交友App。设备在上面注册自己的信息，也能查询其他设备的信息。

2. NMOS IS-05：连接管理（Connection Management）

   • 功能： 在发现设备之后，IS-05负责实际建立和断开流传输的连接。

   • 工作原理：

     • 一个控制系统（如演播室控制软件）使用IS-05的API。

     • 当需要建立连接时，控制系统会向发送设备（Sender）发送命令：“激活你的流”。

     • 同时，向接收设备（Receiver）发送命令：“准备接收从哪个IP地址和端口来的流”。

     • 最后，控制系统会向网络交换机发送指令（通常通过如NETCONF/YANG等其他协议），告诉它需要允许这条路径通行。

   • 比喻： IS-05就像拨号打电话。电话簿（IS-04）帮你找到了联系人，但最终你需要拨号（IS-05）才能建立通话连接。

      3. IS-06：网络控制（Network Control）： 定义如何与SDN（软件定义网络）控制器交互，以配置交换机实现所需的流量路由。

      4. IS-07：事件与提示（Events & Tally）： 用于传输实时事件信息（如演播室Tally信号、GPIO状态） over IP。

      5. IS-08：音频通道映射（Audio Channel Mapping）： 管理音频接收端如何将输入的音频通道映射到自己的总线上。

      6. IS-09：系统参数（System Parameters）： 用于发现NMOS API本身的使用配置（如API的版本、地址）。

      7. IS-10：授权（Authorization）： 为NMOS API提供安全认证和授权框架。

四、NMOS 如何与 ST-2110 协同工作？

如下是一个典型的工作流程：

1. 一台ST 2110摄像机（发送设备）上电，连接到网络。

2. 它通过NMOS IS-04向注册表注册自己，并宣告：“我能提供一路4K视频流（S2110-20）和四路音频流（S2110-30）”。

3. 视频切换台（接收设备）启动后，通过IS-04查询注册表：“系统里有哪些可用的视频源？”它看到了摄像机。

4. 导播在切换台的控制界面上选择了这台摄像机。

5. 控制系统（如NMOS控制器）使用IS-05向摄像机发出指令：“开始发送你的视频流”。

6. 控制系统同时使用IS-05向切换台发出指令：“准备接收来自[摄像机IP地址]的流”。

7. （可选）控制系统通过IS-06通知网络交换机，确保路径畅通无阻。

8. 此时，ST 2110视频流开始通过IP网络从摄像机传输到切换台。

五、应用场景

• IP化广播系统：替代传统SDI架构，实现设备即插即用。
• 云制作与远程生产：支持分布式团队通过IP网络协作。
• 虚拟化与容器化：适配云原生媒体工作流，如Kubernetes环境部署

六、总结

• NMOS是什么？ 一套用于管理IP媒体网络的开放API规范。

• 它的角色？ ST-2110的“大脑”和“神经系统”。ST-2110负责传输媒体流，而NMOS负责让设备相互发现、通信和建立连接。

• 它的好处？

  • 即插即用： 新设备接入网络后可自动被识别。

  • 软件定义： 通过软件界面即可灵活路由信号，无需物理跳线。

  • 可扩展性： 轻松管理大型、复杂的IP系统。

  • 互操作性： 只要设备厂商都遵循NMOS规范，不同品牌的设备就能协同工作。

        没有NMOS，ST-2110网络将无法实现其真正的灵活性和潜力，管理会变得极其困难。两者结合才构成了完整、强大、面向未来的IP媒体生态系统。