电视中心系统视音频传输架构从SDI向IP转变的探讨研究

黄越

摘 要 在广播电视系统中，4K、8K等超高清技术等的发展，对于信号传输系统提出了更加严格的要求，现有的SDI视音频传输架构已经无法满足广播电视中心系统的发展要求，在这种情况下，需要大力发展视音频传输的IP化。本文主要针对电视中心系统视音频传输架构从SDI向IP转变的优势以及模式进行了探讨，并就其发展前景进行了展望。

关键词 电视中心系统；视音频传输架构；IP

中图分类号 TN91 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2017）186-0045-02

近年来，在信息技术飞速发展的背景下，新兴媒体不断涌现，拓宽了人们获取信息的渠道，同时也形成了对于传统媒体的冲击，在这种情况下，传统媒体想要生存，就必须加快与新兴媒体的融合。与现有的SDI架构相比，IP化传输能够实现信息的跨平台高效传递，从而满足新媒体平台的个性化需求，也因此受到了广泛的关注。

1 视音频传输IP化的优势

相比较SDI架构，IP架构采用的是标准的封装模式，能够确保数据在不同平台之间的高效传输，使得电视中心系统可以在面对不同的观众时，提供更加可靠的节目分发，对当前单相传播的缺陷进行弥补和改善，提升自身的竞争力。依照IP封装模式进行视音频传输，不需要经过重新编码解码以及数模转换，在提升效率的同时，也能够保证资源的质量，提高节目的生产与流通效率。不仅如此，IP化的视音频传输主要是在对信号进行IP封装后，通过以太网传输，可以利用一根以太网线完成4K信号的传输，与SDI架构相比系统更加简单，功耗有所下降，而且传输距离远、可靠性高，也能够实现授权访问，具有相当显著的优势[ 1 ]。

2 视音频传输IP化的模式

就目前来看，许多电视中心都会在基带基础设施建设方面投入大量的资金，而且SDI虽然暴露出一些不足，但是其本身具有较高的可靠性，而且信号传输延迟较低，在电视节目直播方面有着非常显著的优势，加上线缆与信号具备清晰的逻辑对应，方便进行故障的定位和处理，技术相对成熟，想要实现SDI向IP的转变，是一个循序渐进的过程，在相当长的一段时间内，都会是SDI与IP共存的架构。

结合发达国家的经验以及发展趋势，可以将视音频传输架构的IP化分为3个不同的阶段，一是压缩编码视音频以及业务控制流的IP化，简单来讲，就是传输级的IP化；二是无压缩视音频的IP化和总控交换级的IP化；三是电视中心系统全流程的IP化，如信息采集、节目制作、节目存储、传输以及播出等。

从目前的发展情况分析，我国广播电视行业正处于第二阶段，SDI向IP的转变更多的体现在总控交换系统方面，而可能存在的转变模式有3种，广播电视中心可以从自身的需求出发，选择相应的转变模式，以完成SDI向IP的平滑过渡[ 2 ]。

1）以SDI矩阵为核心，以IP转换设备为辅助：在这种转换模式下，基带信号传输到SDI矩阵，然后经IP/SDI转换器，生成IP信号。此时，系统本身的使用的IP信号很少，风险也较低。不过，随着系统中IP信号的持续增加，信号传输的成本也会不断上涨，最终在实现完全IP化之后，前期投入的设备将会面临全面淘汰，在经济性上相对较差。

2）以IP交换机为核心，实现所有信号的转换：具体来讲，这种模式与第一种模式相似，不过是将SDI/IP转换器设置在了基带信号与IP交换机之间，直接全部的SDI信号转化为IP信号。与第一种模式相比，这种模式在前期需要投入大量的资金来设置相应的转换设备，不过在技术发展的带动下，支持IP传输的设备数量不断增加，成本也会出现明显的下降。同时，该模式实现了顶架结构的一步到位，为信号管理工作提供了便利，相对成熟的IP技术更是能够比较轻易地实现链路级的冗余[ 3 ]。

3）基带配合IP的双核心转换：这种模式实际上可以看做是前两种模式的融合，在保留现有SDI矩阵的基础上，结合电视中心系统中的IP信号数量，配置足够的IP交换机，并且在SDI矩阵和IP交换机之间，设置SDI与IP的双向信号转换器，并根据业务需求，进行信号的双向转换。与前两种模式相比，这种模式的系统架构更加清晰，无论在哪一个领域中都能够发挥出相应的作用，而且SDI与IP的双向转换器能够实现路由和信号的自动切换，具备较高的性价比，而且在实现SDI向IP的转换后，现有的矩阵面板会被软件定义网络技术所取代，控制IP交换机实现信号的顺利切换，与矩阵切换功能类似。事实上，现阶段已经出现了相应的产品，能够同时支持对于SDI信号和IP信号的管理，工作人员并不需要关心信号的类型，只需要依照以往的操作模式进行操作。

3 视音频传输IP化的前景

在实现电视中心系统视音频传输架构SDI向IP完全转化之后，可以提升电视中心系统平台的兼容性，使得云计算、大數据、虚拟化等技术得到更好的应用，提升系统的运行效果。而从相关技术的发展趋势分析，在不久的将来，通过软件定义，能够实现电视节目制作和播出全部流程的软件化操作，系统也会从专用架构逐步过渡成为IP化的通用架构，不仅结构更加简单，成本更加低廉，而且能够真正发挥出IP技术的优势，实现广播电视媒体能够实现从单一渠道向全媒体汇聚、从封闭式生产到共同平台生产、从点对面单向传播到多渠道分发IP化的方向转变，进一步加快不同媒体之间的资源流转速度以及协作生产效率[ 4 ]。

立足全媒体云平台基础，无论是视音频采集还是节目的播出，都会产生颠覆性的变化。云采集技术的出现，使得新媒体得到的网络信息可以与传统媒体记者采集到的信息在云端实现统一汇聚和存储，按照节目的内容、时间等进行分类管理，结合人工关联或者自动聚类的方式，结合专题或者事件来实现对于资源的有序管理和高效检索，能够根据实际需求，从云端抓取相应的资源，对传统媒体与新媒体在采编方面的优势进行整合。云制作则可以通过软件模块的形式，对粗编、精编、配音、包装等功能进行统筹，使得无论是传统媒体还是新媒体，都可以结合编程的方式来得到个性化的节目生产线，也可以通过在移动终端安装应用软件的方式，实现对于节目的随时随地制作与上传，满足了信息发布实时性的要求。云播出可以在云端运行微博发布、网页发布、播出控制等功能，然后立足实际需求，输出对应的压缩或者无压缩流，在需要构建全新的频道时，只需要整合对应的功能模块即可，可以极大地缩短建设的周期[ 5 ]。

4 结论

总而言之，在新的发展形势下，传统媒体面临着新的发展机遇以及更加激励的市场竞争，传统的SDI架构暴露出一些缺陷和问题，无法满足当前以及未来视音频传输的需求。对此，需要加快相关技术的引进，推动电视中心系统视音频传输架构由SDI向IP的转变，充分发挥IP化的优势，为传统媒体的稳定健康发展奠定良好的基础。

参考文献

[1]毕江.电视台视音频技术系统IP化转型发展之路——IBC2015观展随感[J].世界广播电视，2015（11）：42-45.

[2]徐俭，马春，徐有聪.媒体融合时代电视中心IP化基础架构技术初探[J].广播电视信息，2015（3）：64-67.

[3]江祖锋.视音频系统设备IP化、网络化背景下广播电视台基础设施发展的思考[J].东南传播，2016（6）：151-154.

[4]韦安明.电视中心基础架构IP化探讨[J].广播与电视技术，2015，42（4）：18-21.

[5]张丽娜，郜墨菊.电视中心系统视音频传输架构IP化发展动向[J].现代电视技术，2016（2）：117-120.