SDIoverIP高清播出設計思考

吳疆

摘要：電視播出系統歷經模擬信號，標清信號，高清信號，原有的傳統播出系統，系統龐大，布線復雜，調整不靈活，維護難度大，系統造價昂貴，基帶播出系統內的通道帶寬會成為日益成熟的4k視頻信號瓶頸;而無壓縮的ip播出系統，基于sdn萬兆交換機，和刀片服務器，sdi/ip轉換網關、ip流切換器等周邊設備，核心設備布局簡潔。系統內一路10Gbps可承載6個無壓縮高清IP流（SMPTE ST 2022），可以較好解決4k視頻信號播出。無壓縮的ip播出系統，依托于it設備搭建，這就意味，系統易擴展，造價遠低于傳統播出系統。

關鍵詞：電視播出系統;播出系統;數據庫;存儲

一、視頻服務器

視頻服務器的選型考慮使用目前主流模塊化刀片式機箱，如Dell PowerEdge MlOOOe，適配的單個刀片建議創建2個30Mbps碼流高清視頻通道，這樣單個高清視頻通道內可以獲取更多的系統的硬件資源，如cpu數量、內存容量，從而保證高清視頻通道的穩定碼流輸出。部署兩臺模化塊刀片式機箱，將高清視頻服務通道以主備形式分別配置在兩個刀箱的刀片服務器上，如主刀箱刀片一一服務器上配置A主、B備高清視頻服務通道，備刀箱刀片一一服務器上配置A備、B主高清視頻服務通道;也可以選擇將高清視頻通道配置在一個刀箱的不同刀片上如刀片一一配置A主、B備高清視頻服務通道，刀片二配置A備、B主高清視頻服務通道。建議使用主備刀箱方式配置高清視頻服務通道，這樣安全性更高。根據實際視頻節目需求，使用刀箱背口板上的網口以nas方式外掛盤陣，作為本地高清視頻服務通道播出視頻素材存儲地址。

二、數據庫

數據庫作為高清硬盤播出系統網絡系統的數據中心，提供整個播出系統數據的管理、支撐、查詢和檢索的功能，是播出系統最重要的設備之一。

1.數據庫如使用分發訂閱的方式備份數據，可在刀箱內的兩臺不同的刀片服務器上創建虛擬機將數據庫配置以主備的形式配置在兩個虛擬機上。

2.數據庫如使用rose，主備數據庫同步10鏡像讀寫，則需要配置兩臺服務器，形成全雙工的工作模式，通過私有網絡心跳信號，互相交換信息，如一臺宕機，另一臺主機則立即接管服務，使服務能不間斷的運行，保證了數據庫的安全性。

三、二級存儲

二級存儲作為播出系統的近線存儲，提供了內容瀏覽（文件級審看）功能;向視頻服務器傳送媒體素材功能;完成二級存儲視音頻素材生命周期的管理功能以及實現與外部網的視頻素材遷移和存儲。

考慮到數據的安全性，可以使用國內知名廠家的存儲系統，采用NAS分布式存儲構架，根據實際需求，使用萬兆交換機、千兆交換機、盤陣，搭建IOGE組網。以實現數據高性能的讀寫訪問，通過對NFS，CIFS，NDMP，FTP，HDFS，S3/Swift等多種接口協議的支持，實現文件、視音頻數據類型支撐。

四、周邊設備

傳統的基帶信號為SDI信號，系統內使用sdi/ip網關卡，將基帶信號轉變成IP信號，也可以將IP信號轉變為基帶信號，通過網關卡實現外來信號對系統的接入，使用IP矩陣實現系統內的信號調度。如圖

IP矩陣應完整支持OpenFlow 1.3.x標準，可以無限制地匹配和修改指定字段，應支持多級流表，支持高達4.5K的任意匹配流，或者9K的3-4層匹配流，支持全域匹配和統計，支持L2-L4精確匹配，可以支持高達64K流表，支持VXLAN、NVGRE和GENEVE網絡虛擬化靈活的場景化流表資源配置，IP矩陣的通道數可以通過配置SDN/OpenFlow交換機數量來實現自己的需求。

五、虛擬化服務

通過刀箱上的刀片服務器創建性能不同的虛擬機，來實現系統內不同需求的服務安裝配置，這樣利用率高，集成度高，只需在應用層上配置軟件，通過開放協議，使應用層軟件能有更完善的兼容性。

六、結論

SDIoverIP架構下的高清播出系統，相較于傳統基帶播出系統，有著更低的建設成本，更便捷的擴展性，通過IT技術，使用IT設備，便可以搭建一個完善的播出。