呂召田

【摘要】 本文著重論述了傳統(tǒng)電視媒體技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，傳統(tǒng)視頻技術(shù)向IP技術(shù)轉(zhuǎn)換的趨勢(shì)，并針對(duì)應(yīng)用實(shí)際指出了傳統(tǒng)視頻和IP技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)及IP技術(shù)在電視行業(yè)的應(yīng)用前景，電視技術(shù)人員的對(duì)策等。

【關(guān)鍵詞】視頻 SDI IP DTMB IPTV 融媒體

隨著近年來媒體融合、高清及4K、8K超高清技術(shù)的發(fā)展，電視臺(tái)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化不斷升級(jí)，尤其是各廣播電視臺(tái)融媒體中心的建立，傳統(tǒng)廣電基于SDI的技術(shù)架構(gòu)在配置靈活性和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用等方面存在著明顯短板，在業(yè)務(wù)支撐上面臨著日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此，部署靈活簡(jiǎn)單、更加面向互聯(lián)網(wǎng)的IP技術(shù)架構(gòu)方案在近年來得到了廣泛關(guān)注和推廣應(yīng)用。

一.IP技術(shù)簡(jiǎn)介

1.廣電的IP化進(jìn)程

IP技術(shù)并不是最近幾年出現(xiàn)的新興技術(shù)。早在2003年左右，有線電視網(wǎng)絡(luò)公司在視頻碼流傳輸時(shí)已開始采用TS Over IP技術(shù)，后來地面數(shù)字電視也廣泛使用了TSoverIP技術(shù)。隨著近年來的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，國(guó)內(nèi)主要電視臺(tái)的節(jié)目后期制作、存儲(chǔ)、播出、傳輸、發(fā)射等環(huán)節(jié)都正陸續(xù)實(shí)現(xiàn)文件化、IP化。

2.傳統(tǒng)SDI與IP架構(gòu)的區(qū)別

傳統(tǒng)SDI架構(gòu)通過視音頻基帶流傳遞信號(hào)，屬于專用、封閉、單向型架構(gòu)，主要靠硬件來配置業(yè)務(wù)流程。而IP架構(gòu)通過IP協(xié)議流傳遞信號(hào)，屬于通用、共享、雙向型架構(gòu)，主要靠軟件來配置業(yè)務(wù)流程。

傳統(tǒng)SDI架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于無壓縮、不丟幀、傳輸延遲抖動(dòng)低、技術(shù)成熟。其劣勢(shì)在于布線鏈路復(fù)雜、難以靈活配置擴(kuò)展、無法直接對(duì)接互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。

基于IP架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡(jiǎn)潔、系統(tǒng)布線簡(jiǎn)單，能夠通過軟件靈活配置業(yè)務(wù)流程，易于對(duì)接互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。其劣勢(shì)在于會(huì)存在一定的信號(hào)延遲、抖動(dòng)和數(shù)據(jù)丟失等現(xiàn)象，需要隨著未來網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能提升來逐步解決。

傳統(tǒng)的SDI采用沒有專利限制的、全球統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但是IP的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未完全統(tǒng)一，目前國(guó)際上主要有SMPTE、ASPEN、AIMS、AVB等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系陣營(yíng)（見表一），同一家設(shè)備廠商會(huì)選擇支持一個(gè)或多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系。大多數(shù)廠商產(chǎn)品都支持兩大行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)—— SMPTE ST 2110 媒體傳輸和 AMWA NMOS。

此外，在同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系內(nèi)，各個(gè)設(shè)備廠商所遵循的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)范也略有差異。在實(shí)際使用中，不同廠商設(shè)備之間都不一定直接兼容，而是需要通過協(xié)議轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)信號(hào)的互聯(lián)互通。

二.IP技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

1.國(guó)外電視媒體機(jī)構(gòu)

目前國(guó)際上還沒有一家大型電視媒體機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了全臺(tái)IP架構(gòu)，一般仍將SDI架構(gòu)系統(tǒng)作為主干，同時(shí)在局部業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)采用可靈活拓展的IP架構(gòu)，或是將IP系統(tǒng)作為SDI系統(tǒng)的備份來使用。如英國(guó)BBC、美國(guó)CNN、NBC、ESPN、FOX等媒體機(jī)構(gòu)，已在局部系統(tǒng)中通過建設(shè)IP架構(gòu)的總控信號(hào)調(diào)度、視頻數(shù)據(jù)中心等系統(tǒng)，來解決全球各地分社制作信號(hào)、海外賽事活動(dòng)轉(zhuǎn)播信號(hào)的統(tǒng)一調(diào)度和聯(lián)播協(xié)同問題，但I(xiàn)P系統(tǒng)的總體應(yīng)用規(guī)模并不大。

此外，美國(guó)Game Creek、NEP等現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播制作公司，已借助IP技術(shù)構(gòu)建移動(dòng)轉(zhuǎn)播制作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)快捷的多通道信號(hào)調(diào)度和多渠道信號(hào)分發(fā)。歐洲的沃達(dá)豐、加拿大Rogges等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商已開始較大規(guī)模使用IP架構(gòu)部署視頻信號(hào)分發(fā)系統(tǒng)，適配其業(yè)務(wù)量大、帶寬高的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)海量業(yè)務(wù)可靈活調(diào)度、系統(tǒng)彈性可伸縮。

2.國(guó)內(nèi)媒體機(jī)構(gòu)

中央電視臺(tái)建設(shè)IP化的總控信號(hào)傳輸系統(tǒng)，以適配其分布全球的海外、全國(guó)記者站的信號(hào)回傳、統(tǒng)一調(diào)度需求。在平昌冬奧會(huì)轉(zhuǎn)播過程中，CCTV采用了SDI回傳直播信號(hào)、IP回傳節(jié)目素材文件的技術(shù)方案。2018年內(nèi)，CCTV將建設(shè)2條完整的4K生產(chǎn)線（其中1條為全I(xiàn)P化4K生產(chǎn)線），未來幾年還將為2020年東京奧運(yùn)會(huì)和2022年北京冬奧會(huì)轉(zhuǎn)播持續(xù)開展較大規(guī)模的4K/IP系統(tǒng)建設(shè)。

浙江電視臺(tái)在2017年建成了一輛4K/IP轉(zhuǎn)播車，北京電視臺(tái)在2018年將建設(shè)一輛4K/IP轉(zhuǎn)播車，到2022年還將投建2-3輛，并搭建IP化的IBC國(guó)際廣播中心系統(tǒng)。云南電視臺(tái)于2017年建設(shè)了國(guó)內(nèi)首個(gè)高清IP演播室系統(tǒng)。廣東電視臺(tái)在2018年將建設(shè)全國(guó)首個(gè)4K頻道IP總控系統(tǒng)。今后將會(huì)有越來越多的電視臺(tái)建設(shè)IP轉(zhuǎn)播車。貴州廣播電視臺(tái)4K超高清全媒體轉(zhuǎn)播車是中國(guó)第一輛符合ST2110標(biāo)準(zhǔn)的4K轉(zhuǎn)播車。車輛采用先進(jìn)、安全的IP技術(shù)架構(gòu)和高動(dòng)態(tài)范圍制作流程，達(dá)到了奧運(yùn)會(huì)轉(zhuǎn)播標(biāo)準(zhǔn)。

3.我臺(tái)IP化進(jìn)展

我臺(tái)近幾年來一直在跟蹤IP技術(shù)系統(tǒng)，在比較成熟的網(wǎng)絡(luò)化后期制作、存儲(chǔ)和傳輸方面進(jìn)行了一定的探索和系統(tǒng)建設(shè)。目前，我臺(tái)在新聞、娛樂、體育等主要頻道節(jié)目的網(wǎng)絡(luò)化后期制作、存儲(chǔ)以及節(jié)目送播等系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)了基于文件的IP化，建立了基于IP技術(shù)的融媒體中心，其余前期拍攝、基于基帶的制作存儲(chǔ)、信號(hào)調(diào)度、廣播電視總控、傳輸分發(fā)等環(huán)節(jié)仍處于傳統(tǒng)SDI技術(shù)及IP技術(shù)并用的架構(gòu)狀態(tài)。我臺(tái)的DTMB信號(hào)源已經(jīng)廣泛使用TSoverIP以取代以前使用的MPEGTSASI接口信號(hào)源的輸入。此外，山東局也啟動(dòng)了建設(shè)全I(xiàn)P架構(gòu)智慧廣電制播系統(tǒng)，系統(tǒng)建設(shè)完成后可實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一調(diào)度、云端處理，支持任意格式（視頻、音頻、圖片、文字）、任意形態(tài)（基帶信號(hào)、IP信號(hào)、ASI信號(hào)）、任意采集途徑（遠(yuǎn)程回傳、互聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)急廣播、信號(hào)收錄等）的信息采集匯聚，實(shí)現(xiàn)媒體融合生產(chǎn)、融合發(fā)布，支持IP化云播出服務(wù)，成為一次采集、多種生成、多元傳播、全終端覆蓋的智慧廣電制播系統(tǒng)。

總體而言，國(guó)內(nèi)外媒體機(jī)構(gòu)的IP化系統(tǒng)目前都只是在小范圍內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用，各自仍處于孤島狀態(tài)，尚未在整體技術(shù)系統(tǒng)內(nèi)完全鋪開，但電視媒體IP化趨勢(shì)越來越明顯。

三.IP技術(shù)發(fā)展分析

1.IP化發(fā)展的基本判斷

IP架構(gòu)易于信號(hào)調(diào)度，易于復(fù)雜業(yè)務(wù)的管理，易于直接連接互聯(lián)網(wǎng)，是廣電媒體技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。但是從SDI架構(gòu)向IP架構(gòu)過渡不是一蹴而就的，在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間里都將會(huì)處于SDI與IP架構(gòu)相互融合、混合使用的階段，并逐步走向全I(xiàn)P架構(gòu)。同時(shí)，傳統(tǒng)的SDI技術(shù)不會(huì)完全消亡，在某些特定應(yīng)用場(chǎng)景和范圍內(nèi)仍將占據(jù)一席之地。在傳輸環(huán)節(jié)，基于IP的視頻、音頻和TS傳輸應(yīng)用越來越廣泛，IPTV已經(jīng)成為很多電視用戶的收視手段。

2.IP化的主要難點(diǎn)及對(duì)策

（1）標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，設(shè)備價(jià)格高

由于不同廠家的IP設(shè)備大多不能直接兼容，國(guó)際IP標(biāo)準(zhǔn)在短期內(nèi)也較難統(tǒng)一。因此在IP技術(shù)系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)考慮不同設(shè)備系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通、兼容性和穩(wěn)定性等問題。另外，IP設(shè)備目前包含了一定的專利使用費(fèi)，價(jià)格普遍會(huì)高于傳統(tǒng)SDI設(shè)備，但隨著video over IP ，audio over IP 和TS over IP技術(shù)的廣泛應(yīng)用，設(shè)備價(jià)格會(huì)逐漸走低，性能會(huì)逐漸上升。

（2）技術(shù)人員結(jié)構(gòu)需要轉(zhuǎn)型

電視臺(tái)原有技術(shù)人員主要掌握的是傳統(tǒng)SDI架構(gòu)下的視音頻技術(shù)，甚至傳統(tǒng)模擬視頻音頻下的技術(shù)，而IP架構(gòu)系統(tǒng)主要依靠IT技術(shù)運(yùn)行維護(hù)，需要大量的IT類人才，更需要電視臺(tái)原有技術(shù)人員更新知識(shí)結(jié)構(gòu)，在掌握原有的視頻技術(shù)和射頻傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，加快學(xué)習(xí)IT技術(shù)和IP技術(shù)，以順應(yīng)電視媒體發(fā)展的IP化趨勢(shì)。B&P

參考文獻(xiàn)

1.http：//www.nexteravideo.com/studio-video-over-ipStudio Video over IP

2.http：//blog.sina.com.cn/s/blog_b05ecc290102w08y.html華山論劍：臺(tái)內(nèi)IP化的理想與現(xiàn)實(shí)

3.https：//bp.imaschina.com/show/7/27520.html貴州廣電全新4K高清車隊(duì)抵京，入列全國(guó)兩會(huì)報(bào)道戰(zhàn)隊(duì)

4.http：//www.nrta.gov.cn/art/2019/9/27/art_114_47591.html山東局啟動(dòng)建設(shè)全I(xiàn)P架構(gòu)智慧廣電制播系統(tǒng)

5.GY/T 323-2019《AVS2 4K超高清編碼器技術(shù)要求和測(cè)量方法》

6.http：//www.abs.ac.cn/zdxm/rhfg/201412/t20141208_2113. html《新一代廣播電視網(wǎng)的發(fā)展——有線無線衛(wèi)星融合覆蓋網(wǎng)》