陳黎

【摘要】這些年，社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展使得廣播電視技術(shù)亦隨之得到了較好的成長，與此同時高清制作業(yè)務方面的需要也實現(xiàn)了明顯個提升。而以廣播電視中心來看，不管是節(jié)目制作播出，還是節(jié)目的傳輸，先前的相關技術(shù)已無法符合現(xiàn)實的需要。對相應的基礎架構(gòu)進行IP化，從而促使IP和SDI技術(shù)實現(xiàn)相當程度的融合，這是大勢所趨?；诖?，本文展開里的相關的分析，展開了關于SDI與IP混合系統(tǒng)方面的分析，且以某廣播電視臺為例，結(jié)合其SDI-IP系統(tǒng)展開詳細的分析，從而助力于行業(yè)的發(fā)展。

【關鍵詞】IP網(wǎng)絡;廣電;SDI系統(tǒng)

中圖分類號：TN929 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.06..028

1. 緒論

以現(xiàn)今的發(fā)展趨勢而言，在廣電方面，其和IT呈現(xiàn)出更加緊密的聯(lián)系，由于融合媒體的發(fā)展，加之5G的急速成長，信號IP化已然成為了大勢所在，某電視臺當前主要使用SDI架構(gòu)，然而由于電視臺的發(fā)展，不管是業(yè)務，還是技術(shù)都應該實現(xiàn)相應的發(fā)展，因此必須設計能夠符合實際情況的主控系統(tǒng)，由此可以實現(xiàn)不同信號調(diào)度的具體實際要求，強化多種業(yè)務之間的聯(lián)系。這種狀況下，以傳統(tǒng)的SDI來看，其已不能夠符合現(xiàn)實的需求，因此要構(gòu)建與發(fā)展相適應的架構(gòu)，可以實現(xiàn)對4K、高清等相關信號的有效兼容，亦能夠兼容SDIOVERIP，還有TSOVERIP，從而較好的達成管理調(diào)度等功能。

2. IP主控系統(tǒng)架構(gòu)的選擇

2.1 架構(gòu)選擇經(jīng)過

在這方面的設計環(huán)節(jié)，應該對IP矩陣進行有效的更新。詳細而言，所需要的IP矩陣有著較好的使用性，在具體的架構(gòu)上的形式主要表現(xiàn)為以下：首先“基于PC服務器+網(wǎng)卡架構(gòu)”，其次為“基于SDN交換機架構(gòu)”。對以下應該予以關注，展開IP主控設計作業(yè)的時候，必須高度重視TSOVERIP，這是由于其信號流調(diào)度存在著非常明顯的業(yè)務需求大的特點，這個時候并不存在SDIOVERIP方面的需求，且加上“PC服務器+網(wǎng)卡”呈現(xiàn)出較為成熟的特點，這對于TSOVERIP壓縮流而言，是非常適合調(diào)度應用的。在前期，業(yè)務場景的需求借助該種架構(gòu)是能夠很好地實現(xiàn)的。然而由于SMPTE2022等的逐漸出現(xiàn)，這就在很大程度上意味著以后信號IP化標準的確定，特別是出于對以后4K的整體發(fā)展趨勢方面的綜合考慮，這就使得SDIOVERIP無壓縮信號需求表現(xiàn)的更為急迫，借助比較上述兩種架構(gòu)，能夠看出，“PC服務器+網(wǎng)卡”這種架構(gòu)顯然不可能和SDIOVERIP實現(xiàn)較好的匹配，同時其還有著以后擴展升級方面的限制因素，所以不可能符合以后業(yè)務成長的實際需求;但是在SDN交換機架構(gòu)方面，其可以很好地實現(xiàn)對TSOVERIP以及SDIOVERIP的兼容，支持無壓縮和壓縮超高清，同時在相應的操作方面，和以往的SDI模式并不存在差異。出于這方面的考慮，在本文里選取系統(tǒng)架構(gòu)時，將會更加傾向“基于SDN交換機架構(gòu)”系統(tǒng)。

2.2 架構(gòu)設計考慮

進行IP系統(tǒng)構(gòu)建的時候，最關鍵的所在為SDN交換機，為了能夠?qū)崿F(xiàn)對其的控制，應該使用與之相關的軟件展開相應的工作。進行組播工作的經(jīng)過里，主要通過交換機從而完成NAT組播工作，這樣便可以實現(xiàn)信號調(diào)度作業(yè)。而在這個經(jīng)過里所展現(xiàn)出的具體優(yōu)勢為，進行相應的信號調(diào)度作業(yè)時，不會出現(xiàn)過多的改變，與先前的SDI幾乎一致，這也就意味著在源以及目的設備上會保持一致。

3. IP主控設計的相關要素分析

3.1 系統(tǒng)規(guī)模考慮

在應用4KSDIOVERIP的時候，未能夠達兼容的狀態(tài)，應該對SDN交換機予以足夠的關注，通常的做法為設置25G端口，而為了能夠滿足以后的實際需求，應該在此基礎上能夠配置100G的擴展端口。系統(tǒng)支持HD-SDIOVERIP信號達128X128路矩陣規(guī)模，支持4KSDIOVERIP信號達48X48路矩陣規(guī)模，壓縮IP信號流達256×256路矩陣規(guī)模。

3.2 IP主控信號鏈路設計

以主控系統(tǒng)而言，在信號鏈路方面的安全為關鍵所在，從而確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性。而展開信號鏈路作業(yè)的經(jīng)過里，整體都會通過主備設計進行，并不會有單一潰點。這種情況下，為了促使信號調(diào)度能夠處于較好的穩(wěn)定狀態(tài)，必須借由一致的方式作用IP信號。

3.3 .IP主控系統(tǒng)管控設計

主控機房方面，主要由IP主控發(fā)揮相應的整體管理功能，并且為了能夠符合臺里別的系統(tǒng)IP信號的需求，也就是在展開調(diào)度操作的時候，可以展現(xiàn)出相當程度的敏捷性，應該在制作中心區(qū)域進行相關的作業(yè)，由此實現(xiàn)子管控區(qū)的達成，接著則是要對端口以及具體的權(quán)限展開有效的構(gòu)建，而這部分的工作則是主要結(jié)合IP調(diào)度矩陣實現(xiàn)，而以該臺來看，同時存在著另外一些系統(tǒng)，它們亦會對IP信號表現(xiàn)出相當程度的具體需求，如此便可以進行相關聯(lián)的調(diào)度作業(yè)，如此態(tài)勢下，能夠促使子操作終端發(fā)揮較好的功能，由此實現(xiàn)關聯(lián)端口所展現(xiàn)出的IP信號調(diào)度作用。且能夠在先前系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)變化的狀況下，達成對IP矩陣操作終端的有效的擴展。結(jié)合具體的狀況，布置網(wǎng)絡條件，且要支持關聯(lián)的設施。

4. 某廣播電視臺SDI-IP網(wǎng)絡配置分析

在2019年歲末，該臺計劃對先前的5個演播室進行改裝，促使其成為能夠?qū)崿F(xiàn)全高清播放的演播室，在以后一些演播室則是能夠?qū)崿F(xiàn)兼容4K制作。處于該臺六樓的5訊道300平方米的演播室主要的功能是用來進行新聞訪談節(jié)目;而在位于七樓的5訊道150平方米的演播室主要用來綜藝方面的直播，其主要承擔著《綜藝娛樂》等節(jié)目的播出任務，同時，其還承擔著別的節(jié)目制作任務;在節(jié)目中心的一樓，這個區(qū)域的演播室整體大小為100平方米，整體呈沉浸式，具體功能為混合現(xiàn)實演播室。以演播室的主體來看通過LED屏的應用，達成三維空間效果，正式由于這種先進的技術(shù)，從而促使其有著較好的透視差異，還能夠借助圖像動態(tài)校正方面的技術(shù)，由此能夠于部分相對小的區(qū)域中打造成多元豐富的虛擬情景。這種先進技術(shù)的應用，可以較好地應用于各種節(jié)目之中，并且可以滿足直播節(jié)目的現(xiàn)實需求;在節(jié)目中心里，還有著2訊道虛擬扣像演播室，這些演播室的存在，能夠完成相應的錄制摳像工作。在前面介紹的三個演播室，主要是用來節(jié)目的直播，且可以同時進行節(jié)目的制作。而以該電視臺的實際情況來看，在每一天都有多于三場的節(jié)目直播，而在一些時候，需要借助外景直播與棚內(nèi)的互動展開，整個直播量大，且使用形式較多。而上述演播室則是全部能夠?qū)崿F(xiàn)共享，而且在播放總控等方面的信號源亦能夠?qū)崿F(xiàn)共享，這樣的話便可以達到節(jié)目包裝的共享。而值得關注的是，以上述三個演播室來看，它們能夠較好地實現(xiàn)彼此備份。還有，以部分節(jié)目來看，則是要連接電臺等實現(xiàn)相應的直播工作。而在接下來的規(guī)劃里，期望能夠和該市的市民大廳演播室達成相應的互動。而在系統(tǒng)信號數(shù)量方面，以及工作里具體的需求層面，具體如圖2所示。在這些實際的需求方面，會對信號共享有著更為高規(guī)格的標準。而達成有效的SDI-IP網(wǎng)絡，即是整個工作的核心要點。通過對技術(shù)以及節(jié)目的多次分析研判，在最后，決定使用能夠滿足ST2110標準的SDI-IP網(wǎng)絡搭建SDI-IP混合系統(tǒng)，能夠借助在設施方面的較少支出，系統(tǒng)布線方面的精準施行，由此達成以上的效果。

而在經(jīng)過最后的招標作業(yè)后，最終確定了以下的設施設備，從而助力于SDI-IP網(wǎng)絡的建設工作：（1）電信級低時延單模和多模光纖;（2）3臺華為企業(yè)級（CE8800系列）100G交換機作為核心交換機，互為主備，無阻塞、低時延，單臺交換機背板帶寬達12.8Tb/s，支持IGMP、PIM-SM、PIM-DM、MSDP以及MBGP等組播路由協(xié)議，具有智能QoS和無丟包緩存自動配置功能;（3）選用華為S6700系列交換機作為PTP交換機，支持物理層PTP同步功能，能夠促使時鐘同步作業(yè)實現(xiàn)極好的精準性。最終建成的SDI-IP和PTP同步網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖如3所示。

5. 討論

在SDI信號方面，存在著數(shù)據(jù)量大的特點，且要求能夠達成及時穩(wěn)定傳輸，所以必須從具體的情況著手，構(gòu)建相應的SDI-IP系統(tǒng)。需要關注的是，如若能夠符合系統(tǒng)帶寬要求的話，則是應該由此構(gòu)建最大系統(tǒng)帶寬;其次，必須網(wǎng)絡同步予以足夠的關注，特別是精準性方面，還應該要保持低時延;而且還要關注設備的選型，這是為了能夠在以后展開相應的兼容作業(yè)，從而滿足4K的實際需求。

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