延文章

衡東縣融媒體中心 湖南省 衡東市 421400

筆者所在縣委縣政府積極有效的推進(jìn)縣級媒體中心建設(shè)，加大中心基礎(chǔ)建設(shè)投入，大力推動中心協(xié)調(diào)發(fā)展，以求更好的服務(wù)群眾。中心通過與紅網(wǎng)云互聯(lián)互通，達(dá)到深度整合地方媒體資源和云端資源的效果。這是一個專業(yè)的星型結(jié)構(gòu)的IP 技術(shù)系統(tǒng)，它跨越了傳統(tǒng)的電視廣播、信息傳輸、廣播制作等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各點(diǎn)資源共享，承載了中心技術(shù)系統(tǒng)平臺的信號交互與應(yīng)用，信號交互如圖1所示。

圖1 信號交互拓?fù)鋱D

1 系統(tǒng)的設(shè)計與特點(diǎn)

1.1 系統(tǒng)發(fā)展趨勢

IP 技術(shù)與內(nèi)容生產(chǎn)系統(tǒng)相融合的最大特點(diǎn)是靈活、快速、高效。系統(tǒng)IP 化主要包含以下幾個層次：首先是傳輸過程中音視頻的IP 化，目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用；其次是未壓縮音視頻的IP化，現(xiàn)階段技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展迅速，但是面臨帶寬不足、容量瓶頸等問題；接著是在整個過程中對非壓縮音頻和視頻進(jìn)行虛擬化，即對非壓縮音頻和視頻在整個生產(chǎn)過程的收集、制作、廣播、存儲、傳輸和分發(fā)等進(jìn)行虛擬化，而且節(jié)目的質(zhì)量和制作、播出過程都會發(fā)生重大變化，本階段需要一個更強(qiáng)大的IT 技術(shù)支撐，這是后期發(fā)展的方向。

IP 總控系統(tǒng)是全中心內(nèi)容生產(chǎn)系統(tǒng)的核心，涉及到多系統(tǒng)、多類型的信號相連，涉及到節(jié)目的制作、生成、傳送、上傳和播出等，而且能高效解決融媒體中心的高帶寬數(shù)據(jù)遷移問題。從可擴(kuò)展性、集成性和敏捷性等方面來看，IP 化系統(tǒng)整體優(yōu)勢明顯，符合各級融媒體中心事業(yè)建設(shè)的發(fā)展趨勢，能夠更好地對接整個新興媒體領(lǐng)域。

1.2 系統(tǒng)主體設(shè)計

IP 總控系統(tǒng)采用“SDI 矩陣+IP 矩陣互備”的異構(gòu)方案，既適應(yīng)了中心內(nèi)現(xiàn)有SDI 使用環(huán)境，同時兼顧信號的IP 化傳輸和分發(fā)，在保證安全的前提下，為未來總控傳輸和分發(fā)的全面IP 化的順利過渡，提供了無限可能性。

在設(shè)備選型方面，采用主流的EVERTZ 產(chǎn)品解決方案。主基帶矩陣采用業(yè)界先進(jìn)的“交叉點(diǎn)級”備份的EQX 矩陣，用于中心內(nèi)原有SDI 信號的傳輸和分發(fā)；采用IP 調(diào)度矩陣3080IPX 模式，該IP 矩陣不受限于信號格式，具有映射的交叉點(diǎn)管理功能，利于IP 信號的調(diào)度和分發(fā)；系統(tǒng)配置兩塊570IPG 網(wǎng)關(guān)，用于信號間的封裝和解封裝，該網(wǎng)關(guān)具有 18 個 SDI 通道和 6 對 10G SFP 模塊，可自定義信號輸入或輸出，格式支持3G/HD/SD。監(jiān)看方面，系統(tǒng)選擇無壓縮畫面分割器，配置3067VIP10G 超高清板卡，非常適合無壓縮視頻信號的監(jiān)看。整體系統(tǒng)拓?fù)淙鐖D2所示。

圖2 IP 總控系統(tǒng)架構(gòu)圖

該系統(tǒng)具備以下主要特點(diǎn)：一是基于先進(jìn)的協(xié)議構(gòu)建。以業(yè)內(nèi)先進(jìn)的ST2022-6 的IP 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議為基礎(chǔ)，搭配基于IP 架構(gòu)上的SDI，后期可升級支持ST2110 協(xié)議。二是系統(tǒng)有很強(qiáng)的兼容性?；靖采w了絕大部分專業(yè)音視頻及圖像處理軟件。該系統(tǒng)在重要節(jié)點(diǎn)上信號數(shù)量多，內(nèi)容豐富，層次高，支持多規(guī)格的音視頻及輔助數(shù)據(jù)的處理。三是該系統(tǒng)支持多種信號的融合傳輸。IP 總控系統(tǒng)內(nèi)部的接收組件通過專業(yè)IP 設(shè)備接收和訪問核心交換機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中信號服務(wù)上的融合傳輸。

1.3 控制管理系統(tǒng)

在IP 化之后，信號是“看不見且不可觸及的”，作為核心的控制管理系統(tǒng)就顯得尤為重要。系統(tǒng)基于SDVN 的管理軟件具有先進(jìn)的系統(tǒng)拓?fù)涔芾砉δ埽耗芨鶕?jù)功能需要，快速添加或減少設(shè)備模塊，建立系統(tǒng)鏈接；具有設(shè)備級，鏈路級，信號級三級信號路徑追蹤功能；同時系統(tǒng)具有自動報警功能，可對設(shè)備連接狀態(tài)、鏈路信號中斷、信號異常等進(jìn)行監(jiān)控報警。

控制系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)的雙網(wǎng)架構(gòu)，采用帶內(nèi)控制方式通過IP 網(wǎng)關(guān)將遠(yuǎn)程設(shè)備的訪問權(quán)限傳回控制室，與實(shí)際系統(tǒng)形成一個完整的閉環(huán)，減少了系統(tǒng)內(nèi)的大量互聯(lián)端口，其強(qiáng)大的自動糾錯功能大大降低了管理運(yùn)維成本。

2 系統(tǒng)的功能與應(yīng)用

2.1 IP化的管理模式

基于全I(xiàn)P 管理模式，經(jīng)過統(tǒng)一調(diào)度后，可實(shí)現(xiàn)輸入、分配、直播、切換等應(yīng)用功能，實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)、多重流程的集中控制?？蓴U(kuò)展的基礎(chǔ)設(shè)備組件，可動態(tài)的適應(yīng)工作中不斷變化的功能需求，進(jìn)一步提升工作效率。系統(tǒng)可以在單播和單播、多播和多播、單播和多播等幾種模式中實(shí)現(xiàn)自由切換，配置的轉(zhuǎn)換網(wǎng)關(guān)可以有效地解決IP 設(shè)備不兼容的問題。當(dāng)使用網(wǎng)關(guān)將內(nèi)網(wǎng)連接到外網(wǎng)時，網(wǎng)關(guān)還可以隱藏內(nèi)網(wǎng)的設(shè)備信息來保護(hù)內(nèi)網(wǎng)設(shè)備，這樣就可以比較有效地避免來自外網(wǎng)的攻擊，以較低的成本來承載更多的服務(wù)，確保內(nèi)容的安全播出。

2.2 完整的生態(tài)組件

在IP 控制系統(tǒng)的設(shè)計中，技術(shù)人員采用SDVN 技術(shù)和Magnum 網(wǎng)絡(luò)組成一個完整的融媒體IP多業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，形成一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，可以支持多種媒體源信號接入網(wǎng)關(guān)，通過IPG 設(shè)備可以將3G/HD/SD/ASI 信號實(shí)現(xiàn)與IP 的信號互轉(zhuǎn)與接入，通過SDH 設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)SDH 信號與IP 信號的互聯(lián)互轉(zhuǎn)等。通過IP 技術(shù)獨(dú)特的架構(gòu)，顯著的提升了內(nèi)容生產(chǎn)系統(tǒng)的靈活性、安全性及穩(wěn)定性，并創(chuàng)造性的對待在SDI 中難以處理的數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)中由主備機(jī)控制管理服務(wù)器來掌控SDVN管理軟件，主備機(jī)之間通過芯跳線相互連接，實(shí)現(xiàn)管理軟件的自動反向功能，保障系統(tǒng)的安全運(yùn)行。管理軟件支持系統(tǒng)中設(shè)備信息和路由的人性化視圖，可以隨時導(dǎo)出、保存和分配任務(wù)。該系統(tǒng)配有大型數(shù)據(jù)分析軟件，可監(jiān)測整個IP 調(diào)度傳輸系統(tǒng)的信號和設(shè)備狀態(tài)，收集、匯總、存儲和索引所有機(jī)器數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行搜索、監(jiān)控，并進(jìn)一步分析儲存的資料。這些收集的數(shù)據(jù)可以提供更有效的故障診斷信息、關(guān)鍵性能指標(biāo)等，為操作和維護(hù)工作提供了更大的便利。

2.3 靈活的監(jiān)看模式

監(jiān)控子系統(tǒng)以路由分布作為設(shè)計依據(jù)，采用液晶大屏顯示整體、多屏分割展示細(xì)節(jié)及核心IP交換調(diào)度監(jiān)控的開放式體系結(jié)構(gòu)，以求達(dá)到屏幕墻多屏監(jiān)視顯示和柔性呼叫的效果。通過調(diào)整實(shí)時監(jiān)控，使信號能夠靈活有效的覆蓋到所有大型監(jiān)視器，滿足監(jiān)控、集中控制、統(tǒng)一分配、開放動態(tài)監(jiān)控的整體監(jiān)控和主動調(diào)用需要。監(jiān)控屏幕由4 塊55 英寸液晶顯示屏組成，可以非常簡便的調(diào)整到多種顯示方案，支持2×2 完全拼接顯示，并通過軟件和硬件實(shí)現(xiàn)不同顯示模板之間的一鍵切換。該系統(tǒng)還具有部分移動IP 多子圖裝置，用于資源共享，這樣系統(tǒng)就可以快速的使用在現(xiàn)場直播及大型會議等場合上，從而地大大提高了設(shè)備的利用效率。

2.4 未來的應(yīng)用展望

IP 是“因特網(wǎng)協(xié)議”，但很多人總是把它與IT（信息技術(shù)）混淆，這導(dǎo)致人們對聯(lián)網(wǎng)特別是以太網(wǎng)的概念混淆不清。

業(yè)務(wù)系統(tǒng)是早期采用者，如調(diào)度、廣告銷售、交易和財務(wù)等的后臺系統(tǒng)，它們數(shù)十年來已經(jīng)是IT 世界的一部分。通過專有接口，如BXF（廣播節(jié)目交換格式，或SMPTE-2021）這樣的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議，用IP 把它們連接起來。編輯和圖文包裝系統(tǒng)實(shí)際上最先使IP 進(jìn)入工作流程，現(xiàn)在這些設(shè)備正迅速變?yōu)榘俜职倩谖募倪\(yùn)作。采用MPG 及其它文件格式，文件用IP 傳送，從編輯系統(tǒng)到歸檔和播出服務(wù)器。新聞運(yùn)作也很快加入此陣營，用IP 互連系統(tǒng)運(yùn)行提詞器，連線新聞報道，遠(yuǎn)程操作攝像機(jī)和演播室燈光，以及管理視頻和圖文，電視中心做到收錄和播出的有效兼容。在看待正在發(fā)生的事實(shí)時，對IP 有不確定性不足為怪。基于文件的視頻通過IP 或衛(wèi)星進(jìn)入中心，往往是進(jìn)入收錄服務(wù)器。此服務(wù)器遷移片段（往往是通過基帶SDI）進(jìn)入歸檔和播出系統(tǒng)。更先進(jìn)的運(yùn)作保持與文件的聯(lián)系，且直接把文件遷入服務(wù)器供播出，整體是一個逐漸IP 化的過程。

IP 總控系統(tǒng)已經(jīng)為后期的升級預(yù)留了足夠的空間和帶寬。一方面，它可以與專用傳輸平臺實(shí)現(xiàn)對接，可以通過10G 服務(wù)的對接IP 網(wǎng)關(guān)訪問基帶IP 控制，甚至可以通過直接連接的OTN 平臺訪問；另一方面，IP 整體系統(tǒng)整體存儲空間擴(kuò)容到了120T。這樣，IP 總控系統(tǒng)就成為全縣融媒體信息存儲交流的堅強(qiáng)心臟，隨著后期5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐步推進(jìn)，4K 程序的制作和傳輸也將是非常理想的。

結(jié) 束 語

傳統(tǒng)媒體走向融合化，內(nèi)容生產(chǎn)系統(tǒng)IP 化早已經(jīng)成為行業(yè)共識。該IP 總控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了專業(yè)融媒體制作系統(tǒng)之間標(biāo)清、高清等多類型信號的混合傳輸、交互和融合，優(yōu)化了傳統(tǒng)SDI 內(nèi)容生產(chǎn)系統(tǒng)的配置，實(shí)現(xiàn)了整體系統(tǒng)的輕量化與高效化。系統(tǒng)具備超強(qiáng)的數(shù)據(jù)交互能力和升級拓展能力，可以充分滿足未來融媒體業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，從整體上說代表了業(yè)界的發(fā)展趨勢?？偪豂P 技術(shù)的應(yīng)用不僅為融媒體中心內(nèi)容的制播和信號交互兼容奠定了基礎(chǔ)，而且具有帶寬優(yōu)勢，對今后的4K、8K 進(jìn)程的制作也具有非常重要的意義。