淺談電視臺技術系統發展趨勢的IP化

呂召田

【摘要】 本文著重論述了傳統電視媒體技術發展趨勢，傳統視頻技術向IP技術轉換的趨勢，并針對應用實際指出了傳統視頻和IP技術的優缺點及IP技術在電視行業的應用前景，電視技術人員的對策等。

【關鍵詞】視頻 SDI IP DTMB IPTV 融媒體

隨著近年來媒體融合、高清及4K、8K超高清技術的發展，電視臺數字化、網絡化不斷升級，尤其是各廣播電視臺融媒體中心的建立，傳統廣電基于SDI的技術架構在配置靈活性和互聯網應用等方面存在著明顯短板，在業務支撐上面臨著日益嚴峻的挑戰。因此，部署靈活簡單、更加面向互聯網的IP技術架構方案在近年來得到了廣泛關注和推廣應用。

一.IP技術簡介

1.廣電的IP化進程

IP技術并不是最近幾年出現的新興技術。早在2003年左右，有線電視網絡公司在視頻碼流傳輸時已開始采用TS Over IP技術，后來地面數字電視也廣泛使用了TSoverIP技術。隨著近年來的網絡化建設，國內主要電視臺的節目后期制作、存儲、播出、傳輸、發射等環節都正陸續實現文件化、IP化。

2.傳統SDI與IP架構的區別

傳統SDI架構通過視音頻基帶流傳遞信號，屬于專用、封閉、單向型架構，主要靠硬件來配置業務流程。而IP架構通過IP協議流傳遞信號，屬于通用、共享、雙向型架構，主要靠軟件來配置業務流程。

傳統SDI架構的優勢在于無壓縮、不丟幀、傳輸延遲抖動低、技術成熟。其劣勢在于布線鏈路復雜、難以靈活配置擴展、無法直接對接互聯網平臺。

基于IP架構的優勢在于網絡架構簡潔、系統布線簡單，能夠通過軟件靈活配置業務流程，易于對接互聯網平臺。其劣勢在于會存在一定的信號延遲、抖動和數據丟失等現象，需要隨著未來網絡設備性能提升來逐步解決。

傳統的SDI采用沒有專利限制的、全球統一的技術標準，但是IP的技術標準尚未完全統一，目前國際上主要有SMPTE、ASPEN、AIMS、AVB等多個標準體系陣營（見表一），同一家設備廠商會選擇支持一個或多個標準體系。大多數廠商產品都支持兩大行業標準—— SMPTE ST 2110 媒體傳輸和 AMWA NMOS。

此外，在同一個標準體系內，各個設備廠商所遵循的標準協議規范也略有差異。在實際使用中，不同廠商設備之間都不一定直接兼容，而是需要通過協議轉換來實現信號的互聯互通。

二.IP技術應用現狀

1.國外電視媒體機構

目前國際上還沒有一家大型電視媒體機構實現了全臺IP架構，一般仍將SDI架構系統作為主干，同時在局部業務環節采用可靈活拓展的IP架構，或是將IP系統作為SDI系統的備份來使用。如英國BBC、美國CNN、NBC、ESPN、FOX等媒體機構，已在局部系統中通過建設IP架構的總控信號調度、視頻數據中心等系統，來解決全球各地分社制作信號、海外賽事活動轉播信號的統一調度和聯播協同問題，但IP系統的總體應用規模并不大。

此外，美國Game Creek、NEP等現場轉播制作公司，已借助IP技術構建移動轉播制作平臺，實現快捷的多通道信號調度和多渠道信號分發。歐洲的沃達豐、加拿大Rogges等網絡運營商已開始較大規模使用IP架構部署視頻信號分發系統，適配其業務量大、帶寬高的特點，實現海量業務可靈活調度、系統彈性可伸縮。

2.國內媒體機構

中央電視臺建設IP化的總控信號傳輸系統，以適配其分布全球的海外、全國記者站的信號回傳、統一調度需求。在平昌冬奧會轉播過程中，CCTV采用了SDI回傳直播信號、IP回傳節目素材文件的技術方案。2018年內，CCTV將建設2條完整的4K生產線（其中1條為全IP化4K生產線），未來幾年還將為2020年東京奧運會和2022年北京冬奧會轉播持續開展較大規模的4K/IP系統建設。

浙江電視臺在2017年建成了一輛4K/IP轉播車，北京電視臺在2018年將建設一輛4K/IP轉播車，到2022年還將投建2-3輛，并搭建IP化的IBC國際廣播中心系統。云南電視臺于2017年建設了國內首個高清IP演播室系統。廣東電視臺在2018年將建設全國首個4K頻道IP總控系統。今后將會有越來越多的電視臺建設IP轉播車。貴州廣播電視臺4K超高清全媒體轉播車是中國第一輛符合ST2110標準的4K轉播車。車輛采用先進、安全的IP技術架構和高動態范圍制作流程，達到了奧運會轉播標準。

3.我臺IP化進展

我臺近幾年來一直在跟蹤IP技術系統，在比較成熟的網絡化后期制作、存儲和傳輸方面進行了一定的探索和系統建設。目前，我臺在新聞、娛樂、體育等主要頻道節目的網絡化后期制作、存儲以及節目送播等系統基本實現了基于文件的IP化，建立了基于IP技術的融媒體中心，其余前期拍攝、基于基帶的制作存儲、信號調度、廣播電視總控、傳輸分發等環節仍處于傳統SDI技術及IP技術并用的架構狀態。我臺的DTMB信號源已經廣泛使用TSoverIP以取代以前使用的MPEGTSASI接口信號源的輸入。此外，山東局也啟動了建設全IP架構智慧廣電制播系統，系統建設完成后可實現資源的統一調度、云端處理，支持任意格式（視頻、音頻、圖片、文字）、任意形態（基帶信號、IP信號、ASI信號）、任意采集途徑（遠程回傳、互聯網、應急廣播、信號收錄等）的信息采集匯聚，實現媒體融合生產、融合發布，支持IP化云播出服務，成為一次采集、多種生成、多元傳播、全終端覆蓋的智慧廣電制播系統。

總體而言，國內外媒體機構的IP化系統目前都只是在小范圍內進行應用，各自仍處于孤島狀態，尚未在整體技術系統內完全鋪開，但電視媒體IP化趨勢越來越明顯。

三.IP技術發展分析

1.IP化發展的基本判斷

IP架構易于信號調度，易于復雜業務的管理，易于直接連接互聯網，是廣電媒體技術的發展趨勢。但是從SDI架構向IP架構過渡不是一蹴而就的，在未來很長一段時間里都將會處于SDI與IP架構相互融合、混合使用的階段，并逐步走向全IP架構。同時，傳統的SDI技術不會完全消亡，在某些特定應用場景和范圍內仍將占據一席之地。在傳輸環節，基于IP的視頻、音頻和TS傳輸應用越來越廣泛，IPTV已經成為很多電視用戶的收視手段。

2.IP化的主要難點及對策

（1）標準不統一，設備價格高

由于不同廠家的IP設備大多不能直接兼容，國際IP標準在短期內也較難統一。因此在IP技術系統規劃設計時，需要重點考慮不同設備系統之間的互聯互通、兼容性和穩定性等問題。另外，IP設備目前包含了一定的專利使用費，價格普遍會高于傳統SDI設備，但隨著video over IP ，audio over IP 和TS over IP技術的廣泛應用，設備價格會逐漸走低，性能會逐漸上升。

（2）技術人員結構需要轉型

電視臺原有技術人員主要掌握的是傳統SDI架構下的視音頻技術，甚至傳統模擬視頻音頻下的技術，而IP架構系統主要依靠IT技術運行維護，需要大量的IT類人才，更需要電視臺原有技術人員更新知識結構，在掌握原有的視頻技術和射頻傳輸技術的基礎上，加快學習IT技術和IP技術，以順應電視媒體發展的IP化趨勢。B&P

參考文獻

1.http：//www.nexteravideo.com/studio-video-over-ipStudio Video over IP

2.http：//blog.sina.com.cn/s/blog_b05ecc290102w08y.html華山論劍：臺內IP化的理想與現實

3.https：//bp.imaschina.com/show/7/27520.html貴州廣電全新4K高清車隊抵京，入列全國兩會報道戰隊

4.http：//www.nrta.gov.cn/art/2019/9/27/art_114_47591.html山東局啟動建設全IP架構智慧廣電制播系統

5.GY/T 323-2019《AVS2 4K超高清編碼器技術要求和測量方法》

6.http：//www.abs.ac.cn/zdxm/rhfg/201412/t20141208_2113. html《新一代廣播電視網的發展——有線無線衛星融合覆蓋網》