電視制作播出系統IP化網絡架構解決方案的探討

劉偉寧

摘 要 在改革開放之后，我國社會經濟快速發展，科學技術水平也顯著提升，尤其是超高清晰度視頻信號的產生，對電視制作播出系統帶來了嚴峻挑戰。本文對電視制作播出系統IP化網絡框架解決方案進行分析研究，希望能夠提高電視制作播出系統性能，進而為人們提供更加優質電視服務。

關鍵詞 IP化網絡架構；電視制作播出系統；解決方案

中圖分類號 G2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）183-0082-02

電視技術在快速發展建設過程中，高清電視節目在制作播出上面取得了顯著成果的，各種先進科學技術逐漸在電視技術領域內應用，特別是4K超高清設備上面。4K超高清設備在實際應用過程中清晰度較高，色彩豐富，具有較高興化比，發展速度遠遠超過其他技術水平。4K等超高清電視技術在電視節目制作播出系統領域內雖然具有重要作用，但是也存在一定問題，特別是在信號寬度上面，對傳統電視制作播出系統運行造成嚴重影響。想要推動電視制作質量，構建電視制作播出系統IP化網絡架構解決方案就顯著尤為重要。

1 解決方案

按照電視制作播出系統所存在的問題，研究人員現階段已經制定了電視IP化網絡架構解決方案，也就是通過IP網絡技術，將電信號轉變為IP數據包，在傳輸過程中借助完善成熟高速網絡作為傳出途徑，具體系統架構如圖1所示。

由圖1可知，在電視制作播出系統內，不同機械設備之間不僅僅應用信號進行連接，同時部分機械設備還應用IP網絡信號進行連接。在整個電視制作播出系統內，主要通過網絡進行傳輸連接，屬于雙向連接，并且通道數量顯著增加，電視制作播出系統架構有效簡化，不同設備之間可以像終端設備一樣進行傳輸。

IP網絡傳輸電視信號已經應用較長時間，但是之前由于互聯網設備及寬帶等因素受到約束，所以基本上采取網絡傳輸模式。網絡技術在逐漸完善成熟之后，網絡寬帶每年都取得了顯著發展成果。根據有關部門統計，在2005年之后，互聯網設備接口數量一定超過電視基帶信號寬帶數量，在這種情況下為IP網絡傳輸電視信號提供了堅實基礎條件。電視圖像在進行傳輸過程中，不僅僅需要傳輸圖像周期，同時還需要具有一定空余時間，在空余時間對傳輸圖像格式等基礎信息。在電視制作播出系統IP化網絡架構解決方面內，筆者充分利用互聯網傳輸技術，在空余時間內傳輸所需要的信息。在IP化網絡架構上面應用數據壓縮技術，圖像傳輸碼率能夠顯著提升，對網絡寬帶要求也就適當降低，在一個網絡線路內能夠通過傳輸多種傳輸信號[1]。

IP網絡數據包更替基帶信號進行信號傳輸過程中，還存在幾個問題需要解決，這樣才能夠保證信號傳輸質量。

2 信號延時問題

電視節目在制作過程中，在很多情況下信號需要實時進行傳輸，同時對信號進行實時性處理，信號要是存在十分嚴重延時情況，對電視節目制作將會造成嚴重影響。按照筆者長期經驗來說，正常情況下，電視節目在制作過程中，信號傳輸延時必須控制在5幀之內。與此之外，信號在進行傳輸過程中，信號延時需要控制在一定范圍內，必須控制在系統緩沖時間范圍內，進而才能夠保證圖像及聲音流暢，防止電視節目在傳輸過程中出現停頓情況。所以在構建電視制作播出系統IP化網絡架構過程中，必須滿足圖像及聲音流暢要求。

根據有關不同統計，大部分10g交換機在實際運行過程中，信號傳輸出現延時情況較少，延遲數量大約為高清電視1行傳輸周期左右，甚至更小，同時局域網需要具有良好網絡環境，進而將延時控制在規定范圍內，在借助精確同步系統之下，能夠有效解決IP化網絡架構所存在的延時情況[2]。

3 時間精確同步

電視節目在制作過程中，圖像切換精度需要以幀作為計算范圍，也就是圖像在進行切換過程中，必須降低外部影響因素對圖像制作所造成的影響，進而才能夠保證圖像在更換過程中，不會出現閃動情況。這就需要電視制作播出系統在運行過程中，不同信號能夠保證傳輸時間相同。在互聯網背景之下，信號傳輸想要同步，政府部門相互頒布了較多標準，在不同標準內都對同步精確時間進行了明確規定。為了能夠保證電視制作播出系統內設備之間在進行傳輸過程中，系統具有基準時間差，進而保證時鐘數據包之間可以進行通訊傳輸，降低不同延時因素所造成的影響，并且對系統時鐘時間進行校對。

時鐘校對原理大約為：系統主時鐘定期傳輸報文信息，從時鐘在接受到報文信息之后，及時向主時鐘進行針對性反饋，不同時鐘系列需要同步完成發出及接受報文信息傳輸情況，并且對報文信息傳輸時間進行記錄，保證任何信息上面都具有一個針對時間點。按照報文傳輸所記錄的時間，接收端在運行過程中，可以在自身局域網環境內，對報文信號基準誤差時間進行計算，了解信號延時時間，進而降低信號傳輸時間誤差情況[3]。

4 方案優勢

4.1 系統架構簡單

光纖在同時對6條信號進行傳輸工程中，高清信號壓縮比例顯著提高，進而電視制作播出系統設備在連接過程中，電纜應用數量大幅度減少，設備之間接口數量也就顯著減少。與此同時，網絡信號在傳輸過程中屬于雙向傳輸，這就需要攝像機及轉換臺通過電纜進行傳輸，保證攝像機能夠對信號及視頻信號進行傳輸，切換信號及通信信號都可以雙向進行傳輸，電視制作播出系統架構得到了有效簡化[4]。

4.2 系統靈活

正是由于電視制作播出系統在采取網絡架構之后，電視制作播出系統設備得到有效簡化，空間設備就可以進行共享，有效提高電視制作播出系統資源利用效率。就以IP化網絡架構協議來說，IP化網絡架構協議內包含音頻信號、鼠標信息、在線包裝設備等內容，這就需要在針對位置上面配備針對性設備。這樣電視制作播出系統設備在進行安裝及拆卸過程中，設備連接更加靈活。

4.3 升級方便

電視制作播出系統在采取IP化網路架構之后，電視制作播出系統就可以看做是一個局域網環境，電視制作播出系統所需要的設備都像局域網計算機設備，對所需要傳輸的信號格式進行規劃。電視制作播出系統就可以借助這些原理，對系統所需要的設備通過軟件進行更新，進而完成電視制作播出系統升級更新工作，電視制作播出系統升級成本有效降低。

與此之外，電視制作播出系統在采取IP化網絡架構之后，不僅僅能夠進行音頻信號傳輸，同時還能夠對不同信息數據進行傳輸。就以視音頻信號在進行傳輸過程中，還可以一同對針對性信息數據進行傳輸，這樣就可以對節目有關信息進行傳輸并且記錄，為電視節目制作創造良好外部條件。未來節目在制作過程中，可能不僅僅進行視音頻信號進行制作，甚至還需要對節目信息進行制作[5]。

5 結論

綜上所述，在對電視制作播出系統IP化網絡架構在進行了解之后，目前電視制作播出系IP化網絡架構雖然這還處于研究階段，電視技術與計算機網絡技術在逐漸完善成熟之后，電視制作播出系統IP化網絡架構建設能夠真正投入應用。

參考文獻

[1]于喜軍.淺談電視制作、媒資、播出系統網絡安全[J].中國新通信，2014（8）：22.

[2]宋睿.全IP網絡架構在新一代電視系統的應用[J].廣播與電視技術，2015（4）：22，24-25.

[3]馮海亮，施玉海，張海峰.有線電視網絡光纖入戶IP廣播系統技術架構研究[J].廣播電視信息，2015（12）：22-24.

[4]曹誠，王爍，張燕.淺析全臺網環境下的播出系統[J].影視制作，2012（12）：69-73.

[5]梁冬梅.單頻道硬盤播出系統的應用與探討[J].電視技術，2011（8）：74-76.