武海明

（山西廣播電視臺，山西 太原 030001）

0 引言

隨著時代的發(fā)展，IT技術(shù)的日新月異，IP技術(shù)在廣電行業(yè)的應(yīng)用越來越多，其中，IP技術(shù)在電視播出系統(tǒng)中的應(yīng)用也越來越緊密了。山西廣播電視臺地面頻道播出系統(tǒng)（包括科教、黃河、影視等頻道）由于設(shè)備老舊、故障頻出等原因，單位領(lǐng)導(dǎo)計劃近期對相應(yīng)系統(tǒng)進行技術(shù)升級改造。

1 方案

單位相關(guān)技術(shù)人員和廣電相關(guān)的科技公司經(jīng)過技術(shù)交流和多方論證，發(fā)現(xiàn)電視播出系統(tǒng)大致有以下三種方案可供參考：

1.1 傳統(tǒng)的電視播出系統(tǒng)

傳統(tǒng)的電視播出系統(tǒng)主要是以SDI信號為主，主備傳統(tǒng)服務(wù)器經(jīng)過主備切換開關(guān)，嵌入臺標(biāo)和字幕等鍵信號，再經(jīng)過響度控制器、2選1開關(guān)等輸出信號給客戶端。

1.2 IP電視播出系統(tǒng)

這種系統(tǒng)主要以IP信號為主，主備IP服務(wù)器經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)交換機、萬兆網(wǎng)關(guān)（由IP信號變成SDI信號）再經(jīng)過2選1開關(guān)輸出信號給客戶端。

1.3 （傳統(tǒng)+IP）電視播出系統(tǒng)

1.3.1 系統(tǒng)原理

圖1 系統(tǒng)原理簡圖

如圖1所示，此方案以傳統(tǒng)播出系統(tǒng)為主系統(tǒng)，IP系統(tǒng)為備系統(tǒng)，其中，IP系統(tǒng)的IP服務(wù)器通過萬兆網(wǎng)關(guān)使IP信號變成SDI信號為一路信號，傳統(tǒng)系統(tǒng)輸出的SDI信號為另一路信號，兩路信號再通過2選1開關(guān)輸出信號給客戶端。

1.3.2 系統(tǒng)架構(gòu)

虛擬化播出控制系統(tǒng)（包括節(jié)目上載、技審服務(wù)、遷移服務(wù)、MD5校驗、節(jié)目編單、廣告編單、播出控制、轉(zhuǎn)碼服務(wù)、整備服務(wù)和文件服務(wù)等）到總控SDN調(diào)度再分成兩路：一路到基帶SDI信號播出系統(tǒng)（包括SDI視頻服務(wù)器、頻道1鏈路、頻道2鏈路等），另一路到IP化播出系統(tǒng)（包括IP視頻服務(wù)器、頻道1（IP）鏈路、頻道2（IP）鏈路等），這兩路輸出信號分別到（2選1）開關(guān)，再到傳輸系統(tǒng)。

2 IP電視播出系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)的區(qū)別和聯(lián)系

2.1 兩者的服務(wù)器及輸出信號不同

IP系統(tǒng)用的是專用的IP服務(wù)器，輸出的是IP信號，而傳統(tǒng)系統(tǒng)的視頻服務(wù)器輸出的是SDI信號。

2.2 核心設(shè)備不同

IP系統(tǒng)的核心設(shè)備是網(wǎng)絡(luò)交換機、萬兆網(wǎng)關(guān)（IP信號變成SDI信號，不是一般的網(wǎng)關(guān)）等，而傳統(tǒng)的核心設(shè)備主要是主備切換開關(guān)等。

2.3 兩者的聯(lián)系

不管是傳統(tǒng)系統(tǒng)還是IP系統(tǒng)，它們最后都是SDI信號通過2選1開關(guān)輸出客戶端，因為傳輸鏈路大多是以SDI信號為主。

3 IP化的優(yōu)勢和IP系統(tǒng)的優(yōu)缺點

3.1 IP化的優(yōu)勢

（1）在技術(shù)發(fā)展方面：IP化是技術(shù)發(fā)展趨勢，SDI設(shè)備將來可能研發(fā)中斷和停止生產(chǎn)。

（2）在經(jīng)濟方面：全IP化系統(tǒng)的成本比傳統(tǒng)低。

（3）在播出架構(gòu)方面：大規(guī)模的信號調(diào)度使用交換機可以很容易實現(xiàn)，簡潔的系統(tǒng)，同步網(wǎng)絡(luò)分發(fā)，雙向傳輸，多路傳輸，與格式無關(guān)。

（4）在系統(tǒng)建設(shè)方面：組網(wǎng)布線簡單容易；布置硬件和安裝軟件調(diào)試簡易；設(shè)備在機房占用的地方小，在原址升級十分方便；系統(tǒng)上線周期比較短。

（5）在IP標(biāo)準(zhǔn)方面，因為IP封裝符合SMPTEST 2110系列標(biāo)準(zhǔn)，所以有以下優(yōu)點：傳輸信號節(jié)省帶寬；系統(tǒng)信號處理節(jié)省計算資源；演播室轉(zhuǎn)播車將來的信號很大可能是2100，沒必要轉(zhuǎn)換其他標(biāo)準(zhǔn)；可以給輔助數(shù)據(jù)做許多應(yīng)用，例如通過識別輔助區(qū)的數(shù)據(jù)可以在節(jié)目觸發(fā)多語種字幕，二維碼和廣告等；4K采用的也是2100標(biāo)準(zhǔn)，使用了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)；主流設(shè)備未來支持2100標(biāo)準(zhǔn)的比較多。

（6）在功能應(yīng)用方面：優(yōu)先級處理，負(fù)載均衡和帶寬帶控制；超融合技術(shù)；服務(wù)虛擬化技術(shù)；屏蔽非法的訪問和請求等。

（7）在字幕混合疊加方面：沒有字幕卡，只有IP流字幕機等，沒必要分配就能主備疊加。

（8）在系統(tǒng)維護方面：系統(tǒng)成本和故障率比較低，大約是傳統(tǒng)的15%左右。

（9）在系統(tǒng)擴展性方面：擴容比較簡單，升級4K很容易。

3.2 IP系統(tǒng)的優(yōu)缺點

（1）IP系統(tǒng)的優(yōu)點：一是維護方便。核心設(shè)備主要通過網(wǎng)線連接，如果出現(xiàn)故障，技術(shù)人員容易查找故障原因并排除它。二是系統(tǒng)內(nèi)上載和分發(fā)速度快。系統(tǒng)配套的上載工作站主要以文件的方式上載，所以上載速度比較快。例如：傳統(tǒng)是用放像機上載，60分鐘的節(jié)目只能是1比1上載，至少需要60分鐘才能采集并放入數(shù)據(jù)庫，而IP系統(tǒng)上載只需要6分鐘左右即可完成任務(wù)。

（2）IP系統(tǒng)的缺點：由于IP系統(tǒng)是IP技術(shù)近幾年應(yīng)用在廣電系統(tǒng)比較先進，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性還有待考證。

3.3 IP播出系統(tǒng)常見故障的應(yīng)急處理

（1）虛擬機運行故障的處理方法和處理時間：自動重啟，處理時間總長小于一分鐘；在播出控制軟件中直接手動重啟虛擬機，處理時間總長小于一分鐘；自動漂移，總長大約小于五分鐘。

（2）刀片服務(wù)器故障處理方法及時間：自動漂移，處理時間總長小于五分鐘；手動對虛擬機操作漂移，處理時間總長小于五分鐘；斷電或熱插拔，重啟時間小于十分鐘。

（3）刀片服務(wù)器重啟維護，對虛擬機直接進行手動漂移和重啟，總長小于十分鐘。

4 方案的確定

傳統(tǒng)和IP系統(tǒng)各有優(yōu)缺點，尤其是IP系統(tǒng)畢竟是新技術(shù)的應(yīng)用，技術(shù)人員需要培訓(xùn)和逐漸適應(yīng)新東西等原因，單位領(lǐng)導(dǎo)曾經(jīng)派出有關(guān)人員去其他省級電視臺進行過調(diào)研和考察，發(fā)現(xiàn)兄弟臺綜合考慮了很多有關(guān)因素，并且本著安全第一的原則，大多采取了比較穩(wěn)妥的（傳統(tǒng)+IP）的電視播出系統(tǒng)，既吸取了兩種系統(tǒng)的優(yōu)點，又讓系統(tǒng)維護的技術(shù)人員有一個適應(yīng)和熟練的過程，另外也為將來系統(tǒng)的擴展性或升級為全IP系統(tǒng)做好了過渡的準(zhǔn)備。綜上所述，本人建議單位領(lǐng)導(dǎo)采用（傳統(tǒng)+IP）的電視播出系統(tǒng)方案。

5 結(jié)束語

廣電系統(tǒng)應(yīng)用新技術(shù)比較超前，IP系統(tǒng)就是先進技術(shù)應(yīng)用的典型，隨著這些先進技術(shù)在很多兄弟電視臺的應(yīng)用越來越普及，越來越廣，隨著新媒體、5G技術(shù)和IT等先進技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)有電視播出系統(tǒng)難以滿足單位的技術(shù)和業(yè)務(wù)需求，（傳統(tǒng)+IP）系統(tǒng)既滿足了現(xiàn)在的需求，也為將來全IP化的發(fā)展趨勢奠定了基礎(chǔ)。