電視臺內數字化、網絡化升級,已經進入全媒體、超高清時代。隨著融合媒體、以及4K等超高清技術的發展,傳統廣電專用基于SDI的臺內基礎架構面臨嚴峻的挑戰。在近年的國際大展NAB、IBC等展會上,越來越多的廠家推出了支持全IP架構臺內基礎設施的產品和解決方案。基于IP網絡的SMPTE 2022系列標準、SMPTE 2059系列標準,以及基于以太網的AVB標準,分別擁有各自的擁躉。也有廠商獨辟蹊徑,推出12G-SDI。電視中心基礎架構是沿著廣電傳統的專用架構方向繼續發展?還是放棄廣電傳統的專用/單向架構而采用通用的共享/雙向IP架構?
目前,國內中央臺、江蘇臺、廣東臺、SMG、深圳臺等不少電視臺都開始在總控系統、演播室系統改造和融合新聞制播系統建設中進行IP化的嘗試。電視中心基礎架構SDI基、IP化兩種不同技術路線的優劣究竟如何?順應IP化浪潮,電視中心基礎架構IP化技術、產品是否已經成熟?

電視中心基礎架構SDI優劣
電視中心基礎架構技術如果沿著傳統SDI基帶專用/單向架構方向繼續發展,其優勢主要是:技術成熟,可靠性高,應用廣泛,信號傳輸延遲低,適合于直播;信號和線纜對應簡單,邏輯 關系清晰,維護簡便,故障易于定位和排查。其劣勢在于:隨著電視中心SDI基礎架構的信源數量日益增加,SDI/HD-SDI/3G-SDI信號調度矩陣的規模日趨龐大,布線及信號處理鏈路更加復雜,需要對大量不同的信號、網絡、線纜進行整合,比如UHD 4K/8K信號 需要4根/16根3G-SDI信號線進行 組合同步傳輸,系統集成實施成本很高,其結構不支持靈活擴展,無法依靠軟件來再造系統流程。
電視中心基礎架構IP化發展方向
電視中心基礎架構技術發展的另一個方向,是采用通用的共享/雙向IP化架構,但需針對AV數據傳輸采用專用協議。根據采用的協議,IP化分為AVB與SMPTE兩個陣營,在SMPTE陣營內又分為專用和通用IP交換機兩派。電視中心IP化基礎設施能夠消解電視、廣播、報紙等傳統媒體與互聯網、移動互聯網等新興媒體之間的通信邊界,能夠促進傳統媒體與新興媒體加速融合發展,滿足全媒體融合業務的諸多需求。IP網絡架構簡潔,布線簡單,通過一根網線就可解決數據、控制、同步問題,能夠根據不同業務特點靈活配置網絡,系統流程和業務流程可依靠軟件來動態定制,生產能力易于平滑擴展和靈活升級。
業內的看法
對于電視未來發展方向,行業人員持有不同的看法:一部分人認為應沿著傳統的專用架構方向繼續發展;另一部分人則認為應放棄廣電傳統的專用/單向架構,采用通用的共享/雙向IP架構。索尼中國專業系統集團王亞明將這兩種看法比喻為是建造自己的專用小船還是搭乘IP化通用大船。隨著IT技術突飛猛進的發展,廣播電視也勢必要向全IP化的技術架構演進,但此過程中要考慮廣播電視專有的業務特點,循序漸進,將IP與SDI技術架構相互融合。對此,王亞明表示,雖然電視中心基礎架構的IP化是大勢所趨,但相關技術標準仍在改進、完善中。
國家新聞出版廣電總局廣播電視規劃院高級工程師韋安明指出,電視中心IP化主要分為三個階段:第一個階段是業務控制流和壓縮編碼音視頻的IP化,即傳輸級的IP化;第二個階段是無壓縮音視頻的IP化,總控交換級的IP化,SDI矩陣將被替代;第三個階段是采集、制作、播出、存儲、傳輸、分發全流程的無壓縮音視頻IP化,節目質量、制播流程將出現重大變化。目前第一個階段已經在現有系統中得到廣泛應用,第二個階段的標準化工作也有長足進展,但還面臨著鏈路帶寬不足、系統交換能力瓶頸、可用設備少等問題,在第三個階段則需要更強大的IT基礎設施的支持。中央電視臺在電視中心實時信號處理系統IP化進程中,從基帶信號的IP化、實時視音頻流的IP化等探索中,得出IP化技術是未來廣電大發展的必要條件。
在互聯網時代,IPTV、OTT、網絡視頻等新興的視頻傳播模式迅速發展,很大程度上改變了受眾獲取視頻的途徑,蠶食了傳統電視的生存空間,客觀上要求電視臺建立開放的、實時的、基于廣域網絡的信號和節目傳輸系統。針對傳輸分發模式變革問題,中科大洋播控產品部技術總監陳震認為,IP化能夠消解傳統媒體與新興媒體之間的通信邊界,促進傳統媒體與新興媒體加速融合發展,但目前實現IP化還存在著諸多現實問題和挑戰,大洋為此研發的新成果——大洋IP化播出解決方案。陳震介紹,大洋IP化播出解決方案源于經典的“睿逸”播出系統,采用開放的架構,可與全媒體融合生產平臺對接,全面兼容傳統播出和IP化播出常用的各種信源格式,同時延續了傳統播出的高安全性設計,提供兩維度雙三維備份,核心的流媒體服務器內嵌流切換矩陣,內置圖文包裝功能,將傳統播出系統與互聯網嫁接,實現了從傳統到現代的跨越。
研華網絡暨通訊事業群資深經理劉詠平認為,廣電產業的IP網絡化是一種市場趨勢。研華已經加入了全球電視攝影機大廠索尼公司的IP現場制作聯盟,并推出利用標準的IP網絡系統便可實時傳輸高清視頻的產品,將廣播產業從傳統SDI訊號傳輸的封閉框架內完全解放到IP網絡無遠弗屆的新世代,成為廣電產業IP化的推手。
SDI over IP
電視中心基礎架構必然要向全IP化技術架構演進,但演進的過程必須考慮廣播電視專有業務的特點,將IP化技術架構與SDI技術架構相互融合,對現有系統進行升級改造,循序漸進地逐步走向SDI over IP架構。
SDI over IP技術及產品,對于電視臺在高清化、超高清網絡制播發展及與新媒體融合發展的局面中,必將起到至關重要的作用,SDI over P必將成為廣電系統又一次重大技術性變革。以往在電視中心播出、制作中的VIDEO over IP傳輸,僅僅把網絡作為傳輸通道來使用,對視頻沒有進行IP化封裝,也沒有涉及到SDI信號IP化傳輸。SMPTE ST2022則定義了專業基帶視頻信號IP封裝格式及傳輸標準。要實現SDI over IP技術,需要對SDI信號進行數據化、網絡化改造,并建立起完善的網絡傳輸、數據糾錯機制。