
ESPN新DC-2的主控室
基于IP的視頻正在成為廣播電視流程的重要部分,而且這種趨勢正主導著以后那些新大樓的設計。一個典型的例子:ESPN的新數字中心(DC-2)采用JPEG2000 基于IP的視頻技術來處理移動信號,這一設計思路遍布方圓194000平方英尺位于康涅狄格州布里斯托爾的大樓。
盡管這樣,體育網絡在主控制作中沒有使用基于IP的視頻,據ESPN技術和工程的副總裁Mitch Rymanowski表示。“雖然我們有一項名為‘MPEG MCR’的計劃正在謀求做到這一點,但事實是,供應商的設備還沒有達到切換SDI到IP,”他說。
ESPN并非唯一這樣做的廣播電視機構。即使是在基于IP視頻不斷發展的當今,基于SDI的視頻處理仍然是廣播電視制作實況電視的重要方式。這是因為這兩種技術建立在根本不同的架構之上:基于SDI/交換和路由對獨立的未壓縮視頻流進行幀同步處理。基于IP的視頻信號是基于分組的,許多的視頻流混合在一個共同的管道中。這使得在沒有某種形式的技術解決辦法時,標準的A/B視頻切換不可能實現;這主要是因為IP傳輸是從來沒有設計成,也沒有打算成為實時切換信號格式。
同樣的問題延伸到基于IP的視頻路由。“不能簡單地用基于IP的路由器代替現有的SDI系統,”曾多次獲得艾美技術獎電視工程顧問Stan Moote說。“SDI路由器是全帶寬的設備,每個通道只有一個信號,而IP路由器可處理許多信號可通向每條以太網路徑。”
端到端
基于IP的視頻存在解決實時切換等問題,那么,何必多此一舉建立基于IP的視頻分發呢?畢竟,保持主控制實時SDI切換環境目前看來沒有什么不妥。一旦實時信號在SDI中被混合,很容易將其編碼,進行IP分發;如許多網絡如ESPN已經在做。

ESPN新數字中心仍然使用SDI進行切換
答案是,基于IP的主控可以完全整合到電視臺現有的基于IP的網絡上。這意味著電視臺內,從編輯站到打印機將在同一個局域網上,如同電腦一樣很容易地完成添加或刪除,”Moote說。 ”其實時共享和控制的功能是超強大的。這就是為什么廣播電視工程師對全IP電視臺是非常期待的。
推廣全IP電視臺的公司之一是Cinegy,其“SDI必死”的廣告活動強調“軟件定義電視”,推廣Cinegy Air PRO自動播出解決方案。
“SDI一定會死,但它還沒有死,”Lewis Kirkaldie一家德國慕尼黑公司的產品管理負責人表示。 “這就是說,雖然一些客戶已經能夠采取一種混合的方法,他們仍然在云服務器上保留SDI輸出,但實際上如今他們在監控端使用IP。”
應對挑戰
互聯網協議標準的基本特性決定了其不利于實時的基于IP的切換。 IP,其實質是有效地把多個數據流的數據包遷移到一個共同管道中,但決不是實時的。這是類似于拿出一個由5幅圖片組成的拼圖,把他們全部分拆后放入到垂直的管道中,然后在底部進行重組。
盡管現實是這樣的,電視工程師們正在努力改變,希望實現在IP世界中的實時切換。
“目前有兩種解決方案將被采用作為信號的實時切換,奧蘭治康涅狄格州電信產品咨詢總裁和電視技術視頻聯網專欄作家Wes Simpson表示,第一個是在信號離開IP架構之前,在以太網/ IP切換機架構內的數據包邊界之間工作。第二個是通過發送兩個數據包給終端設備,并讓該設備執行實際的切換,控制系統實施觸發。”
利用“第一種方案”的模式,有兩種方法可實現幀精確切換未壓縮的分組視頻(SMPTE2022-6流),這已經被福克斯網絡工程和運營機構證明了,該機構是福克斯網絡集團的一個部門。第一種方法在SMPTE的2013年度技術會議展示過,Arista 7124FX的“應用切換”其中包含一個特殊的FPGA,它既用作幀同步器又用作轉換器。“我們稱之為‘switchtimed視頻切換’,??怂筃E&O的工程和開發的副總裁Thomas Edwards說。”
在今年2月的HPA Tech Retreat 和2014年NAB展會上,Simpson提到的第一個解決方案由??怂筃E&O展示。它被稱為“source-timed視頻切換”,使用一臺Arista 7050S-52切換設備,外加軟件定義網絡(SDN)技術執行精確到幀的切換。
Simpson的第二套解決方案被稱為“destination-timed視頻切換”,在2014年NAB展覽會由Snell成功展示,Edwards表示:“這種方法是不錯的,但缺點是把一個單獨的基于IP的視頻流傳輸給終端用戶需要雙倍帶寬。不過,我們已經能夠證明,用這種或那種方式,IP視頻切換是可行的。所有我們要做的是找到正確的方法有效地做到這一點。”
目前,集成主控和基于IP的視頻可能看起來像一個近乎不可能完成的任務,因為傳統的實時視頻交換和傳統的IP傳輸之間有著根本的區別。但是,這種看似不可能的工程之前已經被超越,無線傳輸HDTV的研制成功是一個最好的例子。
把全部主控功能集成到廣播機構的公共IP骨干網將帶來許多益處,推動主控視頻和基于IP視頻的全集成將會獲得廣播電視公司和設備制造商的一致好評。這意味著,可行的“MPEG MCR”(目前 ESPN稱之為)是可實現的,這不過是早晚的問題。