Migration SDI vers IP : guide pratique SMPTE ST 2110 pour les diffuseurs
Guide technique sur la migration des infrastructures broadcast du SDI vers l'IP basé sur SMPTE ST 2110 : architecture réseau, synchronisation PTP, déploiement progressif et retour d'expérience.
Karim Benchekroun
LinkedIn →Directeur Technique — Ingénieur Broadcast Senior
Ingénieur broadcast avec 18 ans d'expérience en conception de studios TV, cars OB et infrastructures IP. Karim a supervisé plus de 20 projets clé en main pour la SNRT, la RTBF et l'OTAN. Certifié SMPTE ST 2110 et spécialiste des architectures IP/SDI hybrides.
La fin annoncée du SDI
Depuis son introduction dans les années 1980, le SDI (Serial Digital Interface) a été le standard de transport vidéo en broadcast. Aujourd'hui, le passage à l'IP (Internet Protocol) basé sur la norme SMPTE ST 2110 est en cours dans les grandes installations mondiales. Au Maroc, les diffuseurs comme la SNRT et 2M préparent cette transition. Studiotech Maroc, en tant qu'intégrateur de solutions Evertz, Sony et d'autres acteurs clés de l'écosystème IP, accompagne cette migration.
Pourquoi migrer vers l'IP ?
Limitations du SDI
- Point à point : chaque signal nécessite un câble coaxial dédié (BNC 75Ω)
- Bande passante fixe : 1,5 Gbps (HD-SDI), 3 Gbps (3G-SDI), 12 Gbps (12G-SDI) — pas de compression native
- Matricage coûteux : les matrices SDI sont des équipements propriétaires onéreux (un routeur 256x256 HD-SDI coûte plus cher qu'un switch réseau équivalent)
- Évolutivité limitée : ajouter des sources/destinations nécessite un re-câblage physique
Avantages de l'IP (ST 2110)
- Multicast : un signal peut être envoyé à plusieurs destinations simultanément sans câble supplémentaire
- Réseau partagé : audio, vidéo et données transitent sur la même infrastructure réseau
- Évolutivité : ajouter une source = brancher un câble réseau et configurer le logiciel
- Économies : les switches réseau 100 GbE coûtent une fraction du prix des matrices SDI équivalentes
- Distance : la fibre optique monomode transporte les signaux sur des kilomètres (vs 100-300 m pour le SDI)
SMPTE ST 2110 : les bases
La norme ST 2110 définit le transport de médias non compressés sur IP. Elle se compose de plusieurs sous-normes :
| Norme | Contenu | Protocole |
|---|---|---|
| ST 2110-10 | Synchronisation | PTP (IEEE 1588-2008) |
| ST 2110-20 | Vidéo non compressée | RTP |
| ST 2110-21 | Modèle de trafic vidéo | Narrow/Wide/Linear |
| ST 2110-30 | Audio PCM | AES67 sur RTP |
| ST 2110-31 | Audio AES3 | RTP |
| ST 2110-40 | Données auxiliaires | RTP |
La philosophie est la séparation des essences : contrairement au SDI qui transporte audio, vidéo et données dans un même flux, ST 2110 les sépare en flux indépendants. Cela permet un routage granulaire — on peut envoyer l'audio d'une source à une destination et la vidéo à une autre.
Architecture réseau
La colonne vertébrale : switches Spine-Leaf
L'architecture réseau recommandée pour ST 2110 est le Spine-Leaf :
- Leaf switches : 25/100 GbE — connectent les équipements sources et destinations
- Spine switches : 100/400 GbE — interconnectent les leaf switches
- Redondance : chaque équipement est connecté à deux leaf switches (réseau A et réseau B)
Cette architecture garantit une latence prévisible (< 10 µs entre leaf switches) et une capacité de bande passante symétrique.
Synchronisation PTP
La synchronisation est le défi majeur de l'IP broadcast. En SDI, tous les équipements sont synchronisés par le signal Genlock (Black Burst ou Tri-Level Sync). En IP, c'est le PTP (Precision Time Protocol, IEEE 1588) qui assure cette fonction :
- Grand Master Clock : horloge de référence GPS (Evertz 5700MSC, Meinberg)
- Boundary Clocks : les switches réseau compatibles PTP relaient et affinent la synchronisation
- Précision requise : ±1 µs entre tous les équipements du réseau
- Profil SMPTE ST 2059-2 : profil PTP spécifique au broadcast
Une erreur de synchronisation PTP de quelques microsecondes peut provoquer des artefacts vidéo visibles. C'est pourquoi l'infrastructure réseau doit être dimensionnée et configurée avec soin.
Dimensionnement bande passante
| Format | Débit par flux vidéo |
|---|---|
| HD 1080i/50 | 1,485 Gbps |
| HD 1080p/50 | 2,970 Gbps |
| UHD 2160p/50 | 11,880 Gbps |
Pour un studio avec 16 caméras HD :
- Vidéo : 16 × 1,5 Gbps = 24 Gbps (flux A)
- Redondance : × 2 = 48 Gbps (flux A + flux B)
- Audio, données, monitoring : ~5 Gbps
- Total : ~53 Gbps → switches 100 GbE minimum
Stratégie de migration progressive
La migration SDI → IP ne se fait pas en un jour. Nous recommandons une approche en 3 phases :
Phase 1 : Passerelles SDI ↔ IP
- Conserver l'infrastructure SDI existante
- Installer des gateways SDI-to-IP à la périphérie (Evertz 3480, AJA IPT-10G2)
- Déployer un réseau IP pour le monitoring et la contribution (signaux entre studios et régie centrale)
- Objectif : familiariser les équipes techniques avec l'écosystème IP
Phase 2 : Nouveaux équipements natifs IP
- Les nouvelles acquisitions sont en IP natif (caméras Sony HDC-5500 avec sortie ST 2110)
- L'infrastructure réseau Spine-Leaf est déployée
- Le PTP Grand Master est installé
- Les équipements SDI existants sont conservés et convertis via les gateways
Phase 3 : Migration complète
- Remplacement progressif des équipements SDI par des équipements IP natifs
- Démantèlement des matrices SDI
- L'infrastructure réseau devient la colonne vertébrale unique
- Les gateways ne sont conservés que pour les équipements legacy (magnétoscopes, archives)
L'écosystème de marques
Studiotech Maroc distribue les marques clés de l'écosystème ST 2110 :
- Evertz : routage IP (EXE-VSR), monitoring (VIP-X Multiviewer), synchronisation (5700MSC)
- Sony : caméras natives IP (HDC-5500), mélangeurs (XVS-G1)
- Imagine Communications : passerelles, encodage, transport
- FOR-A : mélangeurs vidéo avec entrées/sorties ST 2110
Notre rôle d'intégrateur est de faire fonctionner ensemble ces équipements multi-marques dans une architecture cohérente et fiable.
Les pièges à éviter
1. Sous-estimer la complexité réseau
ST 2110 n'est pas "brancher un switch et ça marche". La configuration des VLANs, du multicast (IGMP snooping), des politiques QoS et du PTP nécessite des compétences réseau spécifiques. Prévoyez un ingénieur réseau formé au broadcast IP.
2. Négliger la synchronisation PTP
Un switch "compatible PTP" ne signifie pas "précis pour le broadcast". Testez la précision PTP de chaque switch en conditions réelles. Un jitter PTP excessif provoque des erreurs de trame visibles.
3. Oublier la redondance
En SDI, un câble coupé = un signal perdu. En IP, la redondance est native (réseau A + réseau B), mais elle doit être configurée et testée. Le protocole SMPTE ST 2022-7 (seamless protection switching) assure le basculement transparent.
4. Migrer trop vite
La coexistence SDI/IP est normale et saine pendant 3 à 5 ans. Ne jetez pas votre infrastructure SDI tant que votre équipe n'est pas pleinement opérationnelle en IP.
Conclusion
La migration vers ST 2110 est inévitable pour les diffuseurs qui veulent rester compétitifs. Les avantages en termes d'évolutivité, de flexibilité et de coût à long terme sont indéniables. Mais cette transition doit être planifiée, progressive et accompagnée par un intégrateur qui maîtrise à la fois le broadcast et les réseaux IP.
Studiotech Maroc accompagne les diffuseurs du Maroc et d'Afrique dans cette transition critique. Avec nos partenaires Evertz, Sony et Imagine Communications et notre expertise en ingénierie broadcast, nous concevons des architectures hybrides SDI/IP adaptées à votre rythme de migration.
Contactez-nous pour un audit de votre infrastructure et un plan de migration personnalisé.