目前廣電行業(yè)正處在變革期,IP和IT產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展為廣電帶來了新的機遇,同時廣電也面臨一些挑戰(zhàn)。目前來看,IP化在廣電行業(yè)發(fā)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(yè)內(nèi)考慮和討論的議題很多,比如為什么要IP化、IP化發(fā)展的方向路線是什么、IP化能給整個行業(yè)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。
廣電IP化的必然趨勢
目前,傳統(tǒng)廣電正面臨著諸多挑戰(zhàn),比如來自視頻格式方面的挑戰(zhàn),給制作、播出、傳輸?shù)认到y(tǒng)帶來了很大的壓力。傳統(tǒng)系統(tǒng)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(jīng)非常成熟,而且應用穩(wěn)定。但是在面對超高清(4K、8K)技術的飛速發(fā)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(yè)務的發(fā)展要求。
另一方面,廣電系統(tǒng)的融合媒體發(fā)展方向勢必會使系統(tǒng)向平臺化發(fā)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(tǒng)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(tǒng),可以輕松地解決上述傳統(tǒng)系統(tǒng)無法或很難解決的問題,同時又帶來很多其他優(yōu)勢。
廣電IP化標準發(fā)展路線
廣播電視IP化發(fā)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(fā)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(fā)展做出了很多貢獻。目前還在不斷推進廣電IP化發(fā)展進程。
(1)第0階段,SDI發(fā)展階段。
(2)第1階段,SDIoverIP復合流發(fā)展階段(SMPTE2022-6)。
(3)第2階段,SDIoverIP分離流發(fā)展階段(SMPTE2110系列標準、AES67、SMPTE2059等)。
(4)第3階段,網(wǎng)絡和資源管理發(fā)展階段(IS-04、IS-05、IS-06等)。
(5)第4階段,去專用硬件,實現(xiàn)輕資產(chǎn)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(jīng)正式發(fā)布,其他標準也在不斷的推出。目前發(fā)布的標準,已足夠支撐廣電系統(tǒng)的應用。
廣電IP化系統(tǒng)架構
網(wǎng)絡架構
廣電制播系統(tǒng)首先要求系統(tǒng)的安全性、健壯性,系統(tǒng)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(tǒng)中,要滿足高帶寬IP信號的自由調(diào)度,就要求網(wǎng)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(xù)推出適合廣電系統(tǒng)應用的產(chǎn)品,很多產(chǎn)品已經(jīng)在廣電系統(tǒng)中上線應用,廣電系統(tǒng)在交換設備選型上有了更多的選擇性。
在系統(tǒng)網(wǎng)絡架構上,目前最理想的組網(wǎng)方案是葉脊(leaf+spine)架構。葉脊網(wǎng)絡拓撲結構事實上是一個標準,供應商的各種以太網(wǎng)產(chǎn)品設計基本都可以應用這種結構。因為葉脊網(wǎng)絡拓撲結構有幾個理想的特性,因此能充分發(fā)揮網(wǎng)絡的優(yōu)勢。
系統(tǒng)應用架構
AMWA(高級網(wǎng)絡媒體聯(lián)盟)制定了一系列的開放網(wǎng)絡媒體規(guī)范(NMOS),包括IS-04、IS-05、IS-06等,以實現(xiàn)廣電IP化系統(tǒng)中對設備、網(wǎng)絡、IP流的統(tǒng)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(nèi)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(tǒng)的不同信號采用不同連接方式的情況不同,NMOS使用統(tǒng)一的面向網(wǎng)絡的邏輯接口代替,可代表視頻、音頻、數(shù)據(jù)以及控制參數(shù)。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(shù)據(jù)模型,標識出系統(tǒng)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(shù)據(jù)模型規(guī)定了系統(tǒng)重要組成部件的邏輯接口交互的信息。
定義與規(guī)范
在數(shù)據(jù)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(fā)現(xiàn)、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(guī)范部分。IS-04,是注冊與發(fā)現(xiàn)規(guī)范。IS-05,是IP流的連接管理規(guī)范。IS-06,是針對網(wǎng)絡交換設備的北向接口規(guī)范。綜上,廣電IP系統(tǒng)從網(wǎng)絡架構及系統(tǒng)應用架構上目前都有了比較完備標準支持,同時已經(jīng)逐步應用到解決方案中。
廣電IP化系統(tǒng)架構
處在向IP化發(fā)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(huán)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(jīng)發(fā)布,但是相關的產(chǎn)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(tǒng)方案設計。只能把希望寄托于各大設備生產(chǎn)廠商,能夠盡快進行產(chǎn)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(xiàn)互通性問題。目前,國外有相關組織聯(lián)合各設備制造商進行IP化互通性測試,國內(nèi)的測試都局限于各自系統(tǒng)的方案層面,沒有一個統(tǒng)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(nèi)設備及系統(tǒng)提供商都是在逐步積累經(jīng)驗,相比于SDI基帶系統(tǒng),對IP系統(tǒng)的理解還需要不斷加強。
(4)廣電IP化后的網(wǎng)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(wǎng)絡帶寬會成為一個瓶頸。
(5)SDI基帶系統(tǒng)的穩(wěn)定性已深入人心,IP化系統(tǒng)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(fā)展及IP化系統(tǒng)應用,可能還需要一些時間。
責任編輯：張曉寶
昆明廣電監(jiān)測中心IASS智能數(shù)字化監(jiān)播系統(tǒng)