NMOS (Networked Media Open Specifications) ist eine Familie von offenen Spezifikationen, die von der Advanced Media Workflow Association (AMWA) entwickelt wurden, um den Übergang der professionellen AV-Medienbranche zu einer vollständig vernetzten Architektur zu unterstützen. NMOS bietet eine Reihe von APIs und Protokollen, die die Interoperabilität zwischen IP-basierten Geräten in Mediennetzwerken ermöglichen.Die Hauptkomponenten von NMOS umfassen:

  1. Erkennung und Registrierung (IS-04): Ermöglicht das Auffinden und Registrieren von Geräten im Netzwerk.
  2. Verbindungsmanagement (IS-05): Steuert die Konfiguration von Verbindungen zwischen Sendern und Empfängern.
  3. Netzwerksteuerung (IS-06): Ermöglicht die Verwaltung der gesamten Netzwerktopologie und der Medienströme.
  4. Ereignissteuerung (IS-07): Ermöglicht die Rotlichtsteuerung.
  5. Audiokanalzuordnung (IS-08): Erlaubt die Zuordnung von Audiokanälen.

Eine vollständige Liste aller Spezifikationen findet sich auf der Webseite der AMWA.

NMOS arbeitet mit SMPTE ST 2110 zusammen und ergänzt dessen Spezifikationen für Essenz und Timing um wichtige Netzwerkfunktionen, wie die Entdeckung, Registrierung und Kontrolle von Endgeräten. Es unterstützt verschiedene Medienformate, einschließlich unkomprimierter und komprimierter Video- und Audioströme.

Durch die Verwendung von Web-freundlichen Protokollen wie HTTP und WebSockets ist NMOS besonders geeignet für verteilte und Cloud-basierte Medienumgebungen. Diese offenen Spezifikationen fördern die Interoperabilität und Flexibilität in modernen IP-basierten Medienproduktionsumgebungen.

Entstehungsgeschichte von NMOS

Die NMOS wurden von der Advanced Media Workflow Association entwickelt, um den Übergang der professionellen AV-Medienbranche zu einer vollständig vernetzten IP-basierten Architektur zu unterstützen. Die AMWA, die im Jahr 2000 als Advanced Authoring Format Association gegründet und 2007 umbenannt wurde, veröffentlichte die erste NMOS-Spezifikation (IS-04) im Jahr 2016.

Die AMWA arbeitet eng mit anderen Organisationen wie der Audio Engineering Society (AES), der European Broadcasting Union (EBU), der Society of Motion Picture and Television Engineers (SMPTE) und dem Video Services Forum (VSF) zusammen. Diese Zusammenarbeit ermöglicht die Entwicklung umfassender und interoperabler Lösungen für die moderne Medienproduktion und -distribution in IP-Netzwerken.

Technische Grundlagen von NMOS

NMOS basiert auf modernen Web-Technologien und folgt einem REST-ähnlichen Ansatz. Es verwendet HTTP als Transportprotokoll und JSON für den Datenaustausch, was die Entwicklung und Integration vereinfacht. Die APIs sind nach REST-Prinzipien gestaltet, was eine ressourcenorientierte Architektur ermöglicht. Das NMOS-Datenmodell definiert zentrale Konzepte wie Nodes, Devices, Sources, Flows und Senders/Receivers. Ein Node repräsentiert ein physisches oder virtuelles Gerät im Netzwerk, das Devices enthält. Devices können Sources (z.B. Kameras) oder Flows (Medienströme) produzieren. Senders und Receivers ermöglichen den Austausch von Flows zwischen Geräten. NMOS verwendet RAML und JSON Schema zur API-Spezifikation, was eine leichtgewichtige Schemadefinition ermöglicht. Die modulare Struktur von NMOS, mit verschiedenen Interface Specifications (IS) wie IS-04 für Erkennung und Registrierung oder IS-05 für Verbindungsmanagement, ermöglicht eine flexible und erweiterbare Implementierung der Funktionalitäten.

Best Common Practices (BCP) und deren Anwendung in der Praxis

Die Advanced Media Workflow Association (AMWA) hat eine Reihe von Best Common Practices (BCP) für NMOS-Systeme entwickelt, um eine sichere und interoperable Implementierung zu gewährleisten. Im Bereich der Sicherheit spezifiziert BCP-003-01 die Verwendung von TLS 1.2 oder höher zur Verschlüsselung der Kommunikation und verbietet die Nutzung unsicherer Kommunikation. BCP-003-02 definiert die Verwendung von OAuth 2.0 und JSON Web Tokens zur Autorisierung von API-Aufrufen, während BCP-003-03 beschreibt, wie Controller Clientzertifikate erhalten und aktualisieren können.

Für die praktische Umsetzung stellt die AMWA einen NMOS-Implementierungsleitfaden für Controller bereit (INFO-005), der Anforderungen für IS-04, IS-05 und sichere Kommunikation umfasst. Es wird empfohlen, die Spezifikationen gründlich zu lesen, Entwicklerressourcen zu nutzen und Open-Source-Implementierungen zu testen. Das NMOS Testing Tool sollte zur Überprüfung der Kompatibilität verwendet werden.

In der praktischen Anwendung bieten NMOS-Workshops Möglichkeiten zum Testen von Interoperabilität. Die JT-NM Tested-Aktivitäten umfassen jetzt auch Schwachstellenscans, und Hersteller können ihre Produkte in die NMOS-Wiki aufnehmen lassen. Diese Best Practices und Richtlinien zielen darauf ab, die Sicherheit und Interoperabilität von NMOS-Implementierungen in der Praxis zu verbessern und eine zuverlässige Grundlage für IP-basierte Medienproduktionsumgebungen zu schaffen.

NMOS: Open-Source-Implementierungen

Sony nmos-cpp

Sony bietet mit nmos-cpp eine umfangreiche Open-Source-Implementierung der NMOS-Spezifikationen in C++. Diese Implementierung unterstützt:

  • NMOS-Kernspezifikationen wie IS-04 (Discovery & Registration) und IS-05 (Device Connection Management)
  • Zusätzliche Spezifikationen wie IS-08 (Audio Channel Mapping) und IS-11 (Stream Compatibility Management)
  • Sicherheitsfeatures gemäß BCP-003-02/IS-10 (Authorization)

nmos-cpp wird von verschiedenen Herstellern als Basis für ihre eigenen Implementierungen genutzt.

NVIDIA NvDsNmos

NVIDIA stellt mit NvDsNmos eine Bibliothek bereit, die NMOS-Funktionalitäten in DeepStream-Anwendungen integriert. Diese Implementierung unterstützt:

  • Automatische Erkennung und Registrierung bei NMOS-Registries
  • Sender und Empfänger für unkomprimierte Video- und Audioströme (SMPTE ST 2110-20 und ST 2110-30)
  • Callbacks für NMOS-Events zur Aktualisierung laufender DeepStream-Pipelines

Diese Open-Source-Implementierungen erleichtern Entwicklern und Integratoren die Einbindung von NMOS in ihre Produkte und Systeme erheblich.

Aktuelle Entwicklungen und zukünftige Erweiterungen der NMOS-Spezifikationen

Die NMOS-Spezifikationen entwickeln sich kontinuierlich weiter, um den sich ändernden Anforderungen der Medienbranche gerecht zu werden. Aktuelle Entwicklungen umfassen die ständige Aktualisierung und Verbesserung bestehender Spezifikationen wie IS-04 (Discovery and Registration) und IS-05 (Device Connection Management). Neue Funktionalitäten wie IS-06 (Network Control), IS-07 (Event & Tally) und IS-08 (Audio Channel Mapping) wurden bereits eingeführt und werden ebenfalls kontinuierlich überarbeitet.

Ein besonderer Fokus liegt auf der Implementierung robuster Sicherheitsmaßnahmen, um den wachsenden Bedrohungen in IP-basierten Systemen zu begegnen. Die Interoperabilität wird durch intensivere Zusammenarbeit mit anderen Standardisierungsgremien wie SMPTE und AES verbessert, um eine nahtlose Integration zu gewährleisten.

Zukünftige Erweiterungen zielen auf die Unterstützung neuer Medienformate ab, einschließlich der Anpassung an hochauflösende Formate wie 8K und HDR sowie der Integration von Virtual Reality (VR) und Augmented Reality (AR) Workflows.

Die Cloud-Integration gewinnt an Bedeutung, ebenso wie die Entwicklung von Spezifikationen für Cloud-basierte Produktionsumgebungen und die Unterstützung hybrider Workflows zwischen On-Premise- und Cloud-Infrastrukturen.

KI und Automatisierung spielen eine zunehmende Rolle, mit dem Ziel, KI-gestützte Workflows für intelligentes Ressourcenmanagement zu integrieren und komplexe Konfigurationsprozesse in NMOS-Umgebungen zu automatisieren.

Die AMWA arbeitet kontinuierlich mit Herstellern und Anwendern zusammen, um neue Funktionalitäten zu entwickeln und zu testen. Dadurch wird sichergestellt, dass NMOS relevant und zukunftssicher bleibt, während sich die Technologielandschaft weiterentwickelt.

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