目前廣電行業正處在變革期,IP和IT產業的蓬勃發展為廣電帶來了新的機遇,同時廣電也面臨一些挑戰。目前來看,IP化在廣電行業發展的如火如荼,已有勢不可擋之勢,但同時廣電也正處在IP化的變革期,需要業內考慮和討論的議題很多,比如為什么要IP化、IP化發展的方向路線是什么、IP化能給整個行業帶來什么變化、IP化存在哪些問題,這些問題都值得討論與深究。

 

 

目前,傳統廣電正面臨著諸多挑戰,比如來自視頻格式方面的挑戰,給制作、播出、傳輸等系統帶來了很大的壓力。傳統系統采用同軸電纜的SDI基礎架構,傳輸270Mbps標清、1.485Gbps/3Gbps高清,這樣的技術已經非常成熟,而且應用穩定。但是在面對超高清(4K、8K)技術的飛速發展,SDI基礎架構技術就顯得沒有那么從容了,可以說越來越難滿足業務的發展要求。

 

另一方面,廣電系統的融合媒體發展方向勢必會使系統向平臺化發展,私有云、公有云等技術融入到廣電領域,從制作、播出到傳輸,完全依靠傳統基礎廣電架構,是沒有辦法完成的,要借助IP和IT化技術來進行助力。

 

采用IP化技術來構建新型制播系統,可以輕松地解決上述傳統系統無法或很難解決的問題,同時又帶來很多其他優勢。

 

 

廣播電視IP化發展離不開設備提供商,離不開電視臺,同時更離不開推動廣播IP技術向前發展的標準化組織及其他組織。AIMS、AMWA、VSF、EBU、SMPTE等都對廣電IP化推進及發展做出了很多貢獻。目前還在不斷推進廣電IP化發展進程。

 

(1)第0階段,SDI發展階段。

 

(2)第1階段,SDIoverIP復合流發展階段(SMPTE2022-6)。

 

(3)第2階段,SDIoverIP分離流發展階段(SMPTE2110系列標準、AES67、SMPTE2059等)。

 

(4)第3階段,網絡和資源管理發展階段(IS-04、IS-05、IS-06等)。

 

(5)第4階段,去專用硬件,實現輕資產配置,進行虛擬化技術應用及最終云適配。

 

SMPTE2110、SMPTE2059相關標準以及NMOS相關標準目前已經正式發布,其他標準也在不斷的推出。目前發布的標準,已足夠支撐廣電系統的應用。

 

 

網絡架構

 

廣電制播系統首先要求系統的安全性、健壯性,系統構建除了設備安全性要求外,還要做到設備級冗余。同時,在廣電制播系統中,要滿足高帶寬IP信號的自由調度,就要求網絡設備具有足夠的資源,這些資源包括交換帶寬及豐富的高帶寬接口。除此以外,核心交換路由設備是否支持組播技術、PTP、NAT,以及對外是否提供標準API等,都是需要被考量的關鍵點。

 

目前適合廣電領域的核心交換設備日趨成熟,Cisco、Arista、華為等大牌廠商陸續推出適合廣電系統應用的產品,很多產品已經在廣電系統中上線應用,廣電系統在交換設備選型上有了更多的選擇性。

 

在系統網絡架構上,目前最理想的組網方案是葉脊(leaf+spine)架構。葉脊網絡拓撲結構事實上是一個標準,供應商的各種以太網產品設計基本都可以應用這種結構。因為葉脊網絡拓撲結構有幾個理想的特性,因此能充分發揮網絡的優勢。

 

系統應用架構

 

AMWA(高級網絡媒體聯盟)制定了一系列的開放網絡媒體規范(NMOS),包括IS-04、IS-05、IS-06等,以實現廣電IP化系統中對設備、網絡、IP流的統一管理和控制。?NMOS采用如下技術進行相關標準構建。

 

(1)按照JT-NM參考架構為廣電設備與內容增加ID、相互關系、定時等信息。

 

(2)編組輸入的層次化關系,每個輸入具有獨立的全局唯一標識UUID。

 

(3)與傳統的不同信號采用不同連接方式的情況不同,NMOS使用統一的面向網絡的邏輯接口代替,可代表視頻、音頻、數據以及控制參數。這種方式有助于信息交流簡單,有助于廣電設備的虛擬化,有利于在一個共享的主機上操作多個不同設備。

 

(4)數據模型,標識出系統的重要組成部件以及它們之間的相互關系。為充分利用IP的特長,數據模型規定了系統重要組成部件的邏輯接口交互的信息。

 

定義與規范

 

在數據模型中,定義了Node、Device、Sender、Receiver、Source、Flow等。模型中的這些定義都是注冊與發現、面向流連接管理的基礎。關于模型中元素的定義,可參考AMWA的NMOS規范部分。IS-04,是注冊與發現規范。IS-05,是IP流的連接管理規范。IS-06,是針對網絡交換設備的北向接口規范。綜上,廣電IP系統從網絡架構及系統應用架構上目前都有了比較完備標準支持,同時已經逐步應用到解決方案中。

 

 

處在向IP化發展的過渡期,目前廣電IP化確實也存在一些待解決的問題。這些問題有的是技術性問題,有的是環境問題,也有的是思維上的問題。

 

(1)目前廣電IP化相關的主要國際標準都已經發布,但是相關的產品還不完善。尤其是目前支持UHD的相關設備還比較少,不利于廣電IP化系統方案設計。只能把希望寄托于各大設備生產廠商,能夠盡快進行產品化。

 

(2)部分IP標準定義的寬泛性,導致雖然設備都遵從同一標準,但是可能會出現互通性問題。目前,國外有相關組織聯合各設備制造商進行IP化互通性測試,國內的測試都局限于各自系統的方案層面,沒有一個統一的互通測試平臺。由于不了解設備互通性是否有問題,廣電用戶在選擇設備時,存在一定風險。

 

(3)在廣電IP化的過渡期,電視臺用戶及國內設備及系統提供商都是在逐步積累經驗,相比于SDI基帶系統,對IP系統的理解還需要不斷加強。

 

(4)廣電IP化后的網絡傳輸帶寬問題,尤其是面向云的應用、非壓縮IP信號傳輸,網絡帶寬會成為一個瓶頸。

 

(5)SDI基帶系統的穩定性已深入人心,IP化系統相對來說是新鮮事物。對于一部分廣電人來說,接受IP化技術發展及IP化系統應用,可能還需要一些時間。