電視中心設計（下）：基礎架構改變

卡爾·保爾森

我們關于電視中心設計的系列文章——實現從SDI到IP的轉換——最后將著眼于下一代電視中心設計和實現的變化。在上篇中，我們介紹了廣播和IT必須知道的轉換的基本內容。中篇概述了從傳統廣播（SD）基礎設施到IP網絡環境基礎設施的一些相應變化。討論了諸如PTP、RTP和COTS設備在實時、高比特率媒體流中的應用。

在結束本系列文章時，我們將討論隨著我們從電纜轉向光纖（用于媒體傳輸機制）和軟件（用于系統管理和控制）而帶來的其它變化。

下一代IP電視中心將看到從同軸電纜到光纖介質的重大轉變。預計將幾乎完全消除視頻配線架，設計文件編制也有大變化。同軸電纜在所有基于IP網絡的設計中可以減少高達90-95%。其它的銅線纜將被限制于個別的轉換設備（如到/從SDI的網關）、系統管理（sub-1Gbt）和AES67音頻。同軸電纜和屏蔽雙絞線可能會作為設備和配線架之間的跳線孤立存在，但那些用于同軸電纜上單向信號的許多高密度BNC連接器將幾乎全部被消除。

在IP世界，多個信號可以在一個物理（光纖）介質上傳輸，這改變我們對信號傳輸方式的看法（圖1）。以前的“每根電纜單一信號源”設計將演變為一種根據帶寬和優先級，信號有管理和動態處理。信號流將由一個把人工控制設備互連到軟件定義網絡（SDN）系統的網絡調度層管理。

傳統接線表和AutoCAD圖紙可繼續用于物理光纖介質或銅纜安裝，但由于一個信號源接著一個信號源的信號分配實際上消失，確定信號路徑正被復雜的基于SDN的管理系統（調度層）取代，此系統處理很多流過整個網絡的要素。網絡上的碼流將通過用XML或JSON構建的軟件系統描述和管理。所有網絡流都將被動態管理，以防止網絡飽或任一交換機上端口超額預訂。

傳統的廣播SDI矩陣控制器正逐漸轉向IP世界，成為網絡信號傳輸和人工按按鍵之間的“接口”。控制器將確保實際的信號傳輸對操作員來說是“透明的”，并且網絡不會受到危害，即，由于過多的數據流而被迫崩潰。

在底層，SDN管理組件將通過專有或行業接受的解決方案（如AMWA的NMOS接口規范、IS-04、IS-05和IS-06）發現和注冊信號類型、設備名稱、終端/接收設備關聯、信號帶寬、信號格式和其他信息。

軟件，非硬件

即使我們沒有提到IP中的一個關鍵差別——但也許現在已經很明顯了。我們正在從專用的基于硬件的設備轉向完全以軟件為中心的環境。這意味著廣播工程師現在必須重新考慮該設施；IT管理員必須放棄以前允許定期網絡重置或軟件更新或常規系統重啟的工作范疇；管理層必須更換財務和人力資源方面的工具，以處理基于服務水平協議（SLA）的復雜培訓和越來越多的維護合同。

隨著更多的項目實現上線，一批“最佳實踐”有望得到發展；然而，在此期間，大多數系統可能需要比最初預期更多的關注，特別是在測試和調試期間。升級在物理上可能不那么復雜，但并不一定像SDI那么容易（至少最初是這樣）。更改將需要仔細規劃，特別是在添加核心網絡組件或實現基于軟件的升級時。

幸運的是，廣播設備制造商正在應對這些挑戰，特別是在開始向IP的轉換期間。大家都在學習一種新技術和一套新方法，并在用戶和制造商中平等地分享他們的發現——這在NAB和IBC展覽會上的互操作性會議和IP展示區上可見一斑。

如何準備？

有很多東西需要學習和適應，所以鼓勵你的IT和播出部門共同參與使用實時和其他相關的I P技術（例如R T P、S D P、組播、S D N等）的“視頻傳輸”。全面發展的并且精通廣播業務和技術的IT員工將使IP轉換及平衡對這一代廣播視頻專業人士的整體理解。從基礎開始（基本原理如圖2所示），然后逐步細化。

參與SMPTE的活動將進一步促進您的廣播和IT人員的進步，幫助理解和描述這些差異，并為這兩種技術提供共同點。SMPTE提供關于ST 2110、聯網的在線和現場培訓、CCNA認證等。

利用已經或正在建設ST 2110和ST 2022設施的系統集成公司的經驗。與他們的供應商合作伙伴一起，集成商可以幫助減輕復雜性，并推廣成功的經驗。

聯系并參加行業論壇，如視頻服務論壇（VSF）和IP媒體解決方案聯盟（AIMS），有助于推進個人、組織和行業的廣泛議程。AIMS和VSF促進、發展并致力于互操作性原則、向IP（從 SDI）的轉換，以及在為媒體網絡技術專業人員提供教育基礎的同時，支持創建質量測量指標。先進媒體工作流程協會（AMWA）也是一個值得聯系的組織；特別是在開發接口規范和漏洞保護方面。