廣播信號(hào)IP回傳和分配實(shí)時(shí)IP連接將變革現(xiàn)場(chǎng)直播

依里·馬特拉

目前IP廣播設(shè)施談得很多。通常話題集中于現(xiàn)場(chǎng)制作和系統(tǒng)間的互操作性。當(dāng)然，這是非常重要的，但還有一個(gè)它有可能產(chǎn)生變革的領(lǐng)域。

為將內(nèi)容從遠(yuǎn)地回傳到廣播中心，傳統(tǒng)上你要預(yù)訂一條回傳線路。通常就只是這樣：一條線路。因此如果你報(bào)道如足球賽等，你有一個(gè)從轉(zhuǎn)播車回傳到演播室的信號(hào)。

重要場(chǎng)地會(huì)有永久安裝的廣播線路。這些線路為視頻線纜，因此沒有其它任何用途，意味著提供商（通常為本地電信公司）必須收費(fèi)必須很高以支付安裝和保養(yǎng)的費(fèi)用。

在沒有視頻線路的地方，制作被迫使用視距微波鏈路（范圍和位置很受限）或衛(wèi)星上行系統(tǒng)。與固定鏈路類似，這兩種無線電解決方案成本高昂，在彈性方面有風(fēng)險(xiǎn)，至于衛(wèi)星鏈路則增加了顯著的時(shí)延。

適用于專業(yè)音頻和視頻的實(shí)時(shí)IP連接的出現(xiàn)改變了這一切。把信號(hào)轉(zhuǎn)換為IP，不再需要專門的鏈路，能夠以數(shù)據(jù)的形式通過有足夠帶寬的運(yùn)營商傳輸。特別是由于電信公司在其地域安裝了大容量暗光纖，尤其是從都市區(qū)到大體育場(chǎng)館，數(shù)據(jù)流可以與其它業(yè)務(wù)一起傳輸。

由于電信公司傾向于對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量收費(fèi)，因此這種做法節(jié)省了金錢，廣播公司只需支付他們用掉的數(shù)據(jù)量。由于可使用不同地區(qū)的冗余路徑，接收設(shè)備在最強(qiáng)信號(hào)之間無縫切換，它還提高了彈性。

多個(gè)信號(hào)

在IP網(wǎng)上成功回傳信號(hào)取決于優(yōu)良的信號(hào)路由和以最佳碼率達(dá)到廣播質(zhì)量的高質(zhì)量編碼。盡管H.264被廣泛使用，H.265也被逐步使用，但回傳被視為JPEG2000一種理想的應(yīng)用。對(duì)回傳應(yīng)用采用10：1壓縮比，此編解碼提供高視頻質(zhì)量，而其小波算法一般認(rèn)為比MPEG類型壓縮中采用的離散余弦變換降級(jí)較溫和。

在質(zhì)量不能妥協(xié)時(shí)，JPEG2000還允許不壓縮但封包傳輸。

一旦廣播公司接受IP回傳概念和溫和壓縮的可能應(yīng)用，那么顯而易見的問題變成“我們能夠使用可用帶寬從發(fā)生地點(diǎn)傳輸一個(gè)以上的數(shù)據(jù)流到演播室嗎？”這個(gè)問題才是制作的變革。

此能力使傳輸來自事件現(xiàn)場(chǎng)的多個(gè)并行信號(hào)變得可能。對(duì)橄欖球或足球，你可能對(duì)每支球隊(duì)有不同的信號(hào)。對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，你可能有不同的面向田徑場(chǎng)的信號(hào)或者你可能提供國際信號(hào)及國內(nèi)制作，包括供討論和播出的現(xiàn)場(chǎng)演播室。

這還以為你能夠提供選擇性內(nèi)容及主信號(hào)，使持權(quán)者能夠?qū)Σ煌脚_(tái)以不同方式包裝賽事。所有這些都提供吸引觀眾以及變現(xiàn)事件報(bào)道的新方式。

本地和遠(yuǎn)程分配

另一個(gè)重要要求是在事件發(fā)生地點(diǎn)傳輸多個(gè)信號(hào)。一個(gè)明顯的用例是想查看多個(gè)攝像機(jī)角度的視頻裁判。傳輸大量視頻信號(hào)富有挑戰(zhàn)且耗時(shí)：在一條光纖內(nèi)運(yùn)行要簡單得多。

盡管視頻裁判通常位于比賽現(xiàn)場(chǎng)，但遲早主要體育賽事將效仿美國NBA，NBA有一個(gè)集中的視頻裁判中心收集來自全美所有同時(shí)舉行的比賽的信號(hào)。

廣播公司經(jīng)常為體育場(chǎng)館屏幕以及現(xiàn)場(chǎng)其它區(qū)域（如記者席）提供信號(hào)和電臺(tái)評(píng)論。聯(lián)網(wǎng)光纖上的多個(gè)信號(hào)分配也很容易提供。這種概念然后可傳遞到分配上——分發(fā)來自廣播公司的數(shù)據(jù)流。傳統(tǒng)上這是一條視頻線路上的一個(gè)通道輸出，它接著在每個(gè)獨(dú)立前端針對(duì)平臺(tái)修改。因此，廣播信號(hào)將在復(fù)用前在地面、有線和衛(wèi)星前端被硬件壓縮，它將被轉(zhuǎn)碼用于視頻點(diǎn)播存儲(chǔ)器和用于多種平臺(tái)上的直播流傳輸。

這種架構(gòu)天生就是昂貴的，原因是在每個(gè)前端每個(gè)流要求專門的設(shè)備。它還有質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)檫h(yuǎn)程轉(zhuǎn)碼器在廣播公司的物理控制之外。

相同的沿著一條或多束暗光纖傳輸多個(gè)視頻流的架構(gòu)可適用于分配。這允許廣播公司或內(nèi)容提供商保持對(duì)內(nèi)部所有編碼的質(zhì)量控制，分配準(zhǔn)備好打包的所有不同格式。

軟件編碼

對(duì)將這些概念從理論探討轉(zhuǎn)到實(shí)際解決方案非常重要的是以節(jié)約成本的方式編碼和流傳輸可能很大數(shù)量的高質(zhì)量線索的能力。

當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)IT平臺(tái)的能力（特別是GPU能力）允許軟件實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量編解碼。反過來，高能力平臺(tái)（無論是虛擬化還是物理設(shè)備）允許多個(gè)編解碼算法實(shí)例同時(shí)運(yùn)行。

換言之，一個(gè)設(shè)備可以有一個(gè)視頻信號(hào)輸入，而在光纖輸出上，要求有多個(gè)所有分辨率、格式和編解碼的信號(hào)。這對(duì)多種分配格式提供一種安全可控的解決方案，也許乃至在公用互聯(lián)網(wǎng)上向前端傳輸不同的視頻流。

或者，相同的硬件可以接受多個(gè)視頻信號(hào)，并且把信號(hào)放在一根光纖上傳給另一個(gè)類似設(shè)備，就像一個(gè)接線盒。因此所有攝像機(jī)或服務(wù)器輸出可集中和在一束暗光纖上傳輸給電視比賽裁判，或通過球場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)傳輸給計(jì)分板控制器。

它還提供一種使用空閑光纖連接把多個(gè)信號(hào)從球場(chǎng)傳輸?shù)窖莶ナ业慕鉀Q方案。相同的構(gòu)造可傳輸現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)信號(hào)，也能從遠(yuǎn)處服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)傳輸。因?yàn)镮P本質(zhì)是可逆的，演播室可使用相同通道發(fā)送歸檔素材到站點(diǎn)。

任何這類設(shè)備可能必須支持各種編解碼以滿足制作的要求。它應(yīng)該提高透明的回傳質(zhì)量，特別是隨著傳輸U(kuò)HD選擇成為現(xiàn)實(shí)，觀眾要求越來越高的時(shí)候。

還應(yīng)以最小的延遲實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，原因是消費(fèi)者希望現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)（特別是體育）真正實(shí)況。最后，也應(yīng)該承認(rèn)車位嚴(yán)重有限的異地制作的實(shí)際情況。如Comprimato的Live解決方案提供多編解碼以及在一個(gè)1U服務(wù)器以不到700ms的端到端時(shí)延傳輸最多70個(gè)全高清碼流的能力。

IP連接提供回傳和分配線路內(nèi)的新靈活性，允許制作方創(chuàng)建更有針對(duì)性的迷人內(nèi)容，同時(shí)通過把一切處理引入內(nèi)部，保證質(zhì)量得到精心控制。運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)化硬件上的軟件系統(tǒng)得益于來自IT硬件行業(yè)的性能不斷提高，通過定期軟件升級(jí)，能夠快速、安全和節(jié)約成本地增加新功能。B&P;