電視中心系統視音頻傳輸架構從SDI向IP轉變的探討研究

黃越

摘 要 在廣播電視系統中，4K、8K等超高清技術等的發展，對于信號傳輸系統提出了更加嚴格的要求，現有的SDI視音頻傳輸架構已經無法滿足廣播電視中心系統的發展要求，在這種情況下，需要大力發展視音頻傳輸的IP化。本文主要針對電視中心系統視音頻傳輸架構從SDI向IP轉變的優勢以及模式進行了探討，并就其發展前景進行了展望。

關鍵詞 電視中心系統；視音頻傳輸架構；IP

中圖分類號 TN91 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）186-0045-02

近年來，在信息技術飛速發展的背景下，新興媒體不斷涌現，拓寬了人們獲取信息的渠道，同時也形成了對于傳統媒體的沖擊，在這種情況下，傳統媒體想要生存，就必須加快與新興媒體的融合。與現有的SDI架構相比，IP化傳輸能夠實現信息的跨平臺高效傳遞，從而滿足新媒體平臺的個性化需求，也因此受到了廣泛的關注。

1 視音頻傳輸IP化的優勢

相比較SDI架構，IP架構采用的是標準的封裝模式，能夠確保數據在不同平臺之間的高效傳輸，使得電視中心系統可以在面對不同的觀眾時，提供更加可靠的節目分發，對當前單相傳播的缺陷進行彌補和改善，提升自身的競爭力。依照IP封裝模式進行視音頻傳輸，不需要經過重新編碼解碼以及數模轉換，在提升效率的同時，也能夠保證資源的質量，提高節目的生產與流通效率。不僅如此，IP化的視音頻傳輸主要是在對信號進行IP封裝后，通過以太網傳輸，可以利用一根以太網線完成4K信號的傳輸，與SDI架構相比系統更加簡單，功耗有所下降，而且傳輸距離遠、可靠性高，也能夠實現授權訪問，具有相當顯著的優勢[ 1 ]。

2 視音頻傳輸IP化的模式

就目前來看，許多電視中心都會在基帶基礎設施建設方面投入大量的資金，而且SDI雖然暴露出一些不足，但是其本身具有較高的可靠性，而且信號傳輸延遲較低，在電視節目直播方面有著非常顯著的優勢，加上線纜與信號具備清晰的邏輯對應，方便進行故障的定位和處理，技術相對成熟，想要實現SDI向IP的轉變，是一個循序漸進的過程，在相當長的一段時間內，都會是SDI與IP共存的架構。

結合發達國家的經驗以及發展趨勢，可以將視音頻傳輸架構的IP化分為3個不同的階段，一是壓縮編碼視音頻以及業務控制流的IP化，簡單來講，就是傳輸級的IP化；二是無壓縮視音頻的IP化和總控交換級的IP化；三是電視中心系統全流程的IP化，如信息采集、節目制作、節目存儲、傳輸以及播出等。

從目前的發展情況分析，我國廣播電視行業正處于第二階段，SDI向IP的轉變更多的體現在總控交換系統方面，而可能存在的轉變模式有3種，廣播電視中心可以從自身的需求出發，選擇相應的轉變模式，以完成SDI向IP的平滑過渡[ 2 ]。

1）以SDI矩陣為核心，以IP轉換設備為輔助：在這種轉換模式下，基帶信號傳輸到SDI矩陣，然后經IP/SDI轉換器，生成IP信號。此時，系統本身的使用的IP信號很少，風險也較低。不過，隨著系統中IP信號的持續增加，信號傳輸的成本也會不斷上漲，最終在實現完全IP化之后，前期投入的設備將會面臨全面淘汰，在經濟性上相對較差。

2）以IP交換機為核心，實現所有信號的轉換：具體來講，這種模式與第一種模式相似，不過是將SDI/IP轉換器設置在了基帶信號與IP交換機之間，直接全部的SDI信號轉化為IP信號。與第一種模式相比，這種模式在前期需要投入大量的資金來設置相應的轉換設備，不過在技術發展的帶動下，支持IP傳輸的設備數量不斷增加，成本也會出現明顯的下降。同時，該模式實現了頂架結構的一步到位，為信號管理工作提供了便利，相對成熟的IP技術更是能夠比較輕易地實現鏈路級的冗余[ 3 ]。

3）基帶配合IP的雙核心轉換：這種模式實際上可以看做是前兩種模式的融合，在保留現有SDI矩陣的基礎上，結合電視中心系統中的IP信號數量，配置足夠的IP交換機，并且在SDI矩陣和IP交換機之間，設置SDI與IP的雙向信號轉換器，并根據業務需求，進行信號的雙向轉換。與前兩種模式相比，這種模式的系統架構更加清晰，無論在哪一個領域中都能夠發揮出相應的作用，而且SDI與IP的雙向轉換器能夠實現路由和信號的自動切換，具備較高的性價比，而且在實現SDI向IP的轉換后，現有的矩陣面板會被軟件定義網絡技術所取代，控制IP交換機實現信號的順利切換，與矩陣切換功能類似。事實上，現階段已經出現了相應的產品，能夠同時支持對于SDI信號和IP信號的管理，工作人員并不需要關心信號的類型，只需要依照以往的操作模式進行操作。

3 視音頻傳輸IP化的前景

在實現電視中心系統視音頻傳輸架構SDI向IP完全轉化之后，可以提升電視中心系統平臺的兼容性，使得云計算、大數據、虛擬化等技術得到更好的應用，提升系統的運行效果。而從相關技術的發展趨勢分析，在不久的將來，通過軟件定義，能夠實現電視節目制作和播出全部流程的軟件化操作，系統也會從專用架構逐步過渡成為IP化的通用架構，不僅結構更加簡單，成本更加低廉，而且能夠真正發揮出IP技術的優勢，實現廣播電視媒體能夠實現從單一渠道向全媒體匯聚、從封閉式生產到共同平臺生產、從點對面單向傳播到多渠道分發IP化的方向轉變，進一步加快不同媒體之間的資源流轉速度以及協作生產效率[ 4 ]。

立足全媒體云平臺基礎，無論是視音頻采集還是節目的播出，都會產生顛覆性的變化。云采集技術的出現，使得新媒體得到的網絡信息可以與傳統媒體記者采集到的信息在云端實現統一匯聚和存儲，按照節目的內容、時間等進行分類管理，結合人工關聯或者自動聚類的方式，結合專題或者事件來實現對于資源的有序管理和高效檢索，能夠根據實際需求，從云端抓取相應的資源，對傳統媒體與新媒體在采編方面的優勢進行整合。云制作則可以通過軟件模塊的形式，對粗編、精編、配音、包裝等功能進行統籌，使得無論是傳統媒體還是新媒體，都可以結合編程的方式來得到個性化的節目生產線，也可以通過在移動終端安裝應用軟件的方式，實現對于節目的隨時隨地制作與上傳，滿足了信息發布實時性的要求。云播出可以在云端運行微博發布、網頁發布、播出控制等功能，然后立足實際需求，輸出對應的壓縮或者無壓縮流，在需要構建全新的頻道時，只需要整合對應的功能模塊即可，可以極大地縮短建設的周期[ 5 ]。

4 結論

總而言之，在新的發展形勢下，傳統媒體面臨著新的發展機遇以及更加激勵的市場競爭，傳統的SDI架構暴露出一些缺陷和問題，無法滿足當前以及未來視音頻傳輸的需求。對此，需要加快相關技術的引進，推動電視中心系統視音頻傳輸架構由SDI向IP的轉變，充分發揮IP化的優勢，為傳統媒體的穩定健康發展奠定良好的基礎。

參考文獻

[1]畢江.電視臺視音頻技術系統IP化轉型發展之路——IBC2015觀展隨感[J].世界廣播電視，2015（11）：42-45.

[2]徐儉，馬春，徐有聰.媒體融合時代電視中心IP化基礎架構技術初探[J].廣播電視信息，2015（3）：64-67.

[3]江祖鋒.視音頻系統設備IP化、網絡化背景下廣播電視臺基礎設施發展的思考[J].東南傳播，2016（6）：151-154.

[4]韋安明.電視中心基礎架構IP化探討[J].廣播與電視技術，2015，42（4）：18-21.

[5]張麗娜，郜墨菊.電視中心系統視音頻傳輸架構IP化發展動向[J].現代電視技術，2016（2）：117-120.