浏览147次
时间：2022年6月29日 15:38
（琼海市广播电视台，海南，琼海 571400）
摘 要：随着我国信息网络技术的快速发展，超高清电视演播室应用系统早已实现普及。IP化网络架构的范围比较广，传输技术已经发展的比较成熟，目前多数厂商均能够生产支持全 IP 架构的产品。但是，电视演播室的系统在超高清技术过渡中需要考虑数据大量的传输问题，基于此本文主要探讨电视演播室 IP 化的关键技术与系统的构成。
关键词：电视演播室；IP 化关键技术；系统构成网络线缆与带宽会在一定程度上限制信号的传输，对于数据传输与节目制作造成一定的影响。电视演播室目前使用的主要是串行数字化接口与专用型数字视频矩阵的技术架构，由于电缆多且维护困难，发生故障时不易更换，无法快速排除，进而增加了成本投入，因此电视演播室急需 IP 化，提升数据传输质量与效率，加快电视演播室的结构转型。
一、电视演播室 IP 化关键技术
1.1 同步技术
电视信号的特点在于时间同步，不然就很难完成信号切换与混合等相关操作。根据 SMPTE RP-168 文件表明，传统型SDI 系统中必须外接同步信号，这样才可以让信号同步以及画面的正常切换，但是 IP 系统则无需专用线缆便能够完成同步信号的传输，将同步信完整的嵌入到网络当中。
1.2 帧精度净视频的切换
生产厂家的不同使得净切换的方式也有所不同，例如：
索尼公司与艾弗茨都使用了 IP 交换机实现相应切换，如此，设备与交换机便能够直接完成连接，于信号的接收端中的接口位置便能够实现净切换的整个过程。然而，切换的全过程当中传输的码流数量进一步的变成了两个，进而让带宽的有效利用率逐渐的降低。而美国的格拉斯瓦利公司则利用了通用型 IP 交换机，其前提条件是通用型交换机和设备间需要增加一个 IP 接口即 GV Node，设备无法和交换机之间直接的连接，经由 GV Node 准确的实现切换时间的控制，进而高效的完成净切换。
1.3 网络冗余备份
运用网络拓扑结构完成数据传输的安全备份，经由利用网络链路的聚合冗余技术，当网络在出现故障的时候，能够完成主备链路的迅速切换，而切换所用时间比一帧视频的具体时间小，能够于物理路由当中选择完全相互独立的不同网络，信源设备经由不同的网络实现相同的两个 IP 流数据包同时发送到下游的链路当中，在其中的一张网络出现故障的时候，下游的接收端中的 IP 交换机便会检测出错误，进而自动的选择主备网络的切换，如果一路的 IP 流数据包出现丢失或者是中断，那么另外一路的 IP 流数据包同样能够完成无缝的切换输出。AVB 利用了网络拓扑结构完成安全备份，SMPTE2022 可以按照 SMPTE 2022-7 相关规定进而完成。
1.4 SDN 软件定义网络
SDN 属于 IP 化架构的主要核心，基于 IP 化架构，事实上 SDN 就是控制管理的一个软件。处于 SDN 的管理控制之下，通用型或者专用型 IP 交换机能够完成传统式 SDI 矩阵实用功能，SDN 让控制层和数据层实现分离，能够运用传统式操作进行管理以及区分信号，并且提供出设置、管理以及操作的接口，能够完成 SD、HD 与 UHD 的混合作业，QOS 和带宽管理。
AVB 和 SMPTE 2022 均需要 SDN，厂商不同名称也有所不同，Sony 为 LSM，EVERTZ 为 SDVN。Sony 的 LSM 属于 IP 化系统的核心，能够提供出冗余备份的系统，在配置工作站中预装，能够用作 AV 与网络设备的配置，其具备矩阵配置与交叉点有效切换的功能，兼顾常规性矩阵功能，包括源名、级、状态以及 Tally 等，还有系统维护等功能，由 AV 与网络设备实现状态日志的收集、远程固件的升级以及 Sony 远程系统维护的通讯功能。
二、电视演播室 IP 化关键技术系统构成
电视演播室 IP 化早已变成行业发展的主要趋势，由清晰到高清，由高清到超高清，整个过程中必须确保网络带宽的高速性，只有确保带宽的充裕，才可以真正意义上的充分发挥 IP 化的巨大优势。然而，由于 Ethernet 是普遍被采用的对象，带宽只有 10GBE，导致很难达到相关要求。为了能够构建出超高清与全 IP 系统，应当从以下方面入手。首先，将 SMPTE 链接和映射当做基础，随后绑定 3G-IP 的四个链路实现超高清信号的没有压缩性的传输。需要注意的是，这个方案当中设备的而有效利用率比较低，布线任务有明显的增加，进而增添了走线空间的整体负担。同时，欠缺 IP 超高清传输的基本标准当做参考依据，进而出现了信号分配与延时等各种问题。其次，运用更为高速化的 Ethernet。在 UHDTVEcosystem Study Group 2014 年 的 研 究 报 告 与 EthernetAlliance 2016 年的年度报告当中都系统化的详细分析了大规模推广与应用高速型 Ethernet 与开发在 IP 基础上的超高清型无压缩式实时接口基本标准，进而提供给云平台建设以强大的网络支持。最后，对于信号运用轻压缩措施，进而便于适配网络。但是，在广播电视中，若运用轻压缩措施，直播与切换时必须确保高质量与低延时。
三、结语
综上所述，在 4K 超高清技术不断发展的背景下，电视演播室 IP 化技术具备的优势能够充分地凸显，因此，媒体行业从业者应当具备互联网思维，不断地应用新技术，促进信息网络技术不断地革新，促进媒体行业的可持续发展。
参考文献：
[1] 宋婴 . 电视演播室 IP 化关键技术及系统构成 [J]. 现代电视技术 , 2017(7):127-132.
[2] 徐敏 . 电视演播室与仪器化社会形态的构成 [J]. 文艺研究 , 2019(8):105-113.
