浅谈电视台技术系统发展趋势的IP化

吕召田

【摘要】 本文着重论述了传统电视媒体技术发展趋势，传统视频技术向IP技术转换的趋势，并针对应用实际指出了传统视频和IP技术的优缺点及IP技术在电视行业的应用前景，电视技术人员的对策等。

【关键词】视频 SDI IP DTMB IPTV 融媒体

随着近年来媒体融合、高清及4K、8K超高清技术的发展，电视台数字化、网络化不断升级，尤其是各广播电视台融媒体中心的建立，传统广电基于SDI的技术架构在配置灵活性和互联网应用等方面存在着明显短板，在业务支撑上面临着日益严峻的挑战。因此，部署灵活简单、更加面向互联网的IP技术架构方案在近年来得到了广泛关注和推广应用。

一.IP技术简介

1.广电的IP化进程

IP技术并不是最近几年出现的新兴技术。早在2003年左右，有线电视网络公司在视频码流传输时已开始采用TS Over IP技术，后来地面数字电视也广泛使用了TSoverIP技术。随着近年来的网络化建设，国内主要电视台的节目后期制作、存储、播出、传输、发射等环节都正陆续实现文件化、IP化。

2.传统SDI与IP架构的区别

传统SDI架构通过视音频基带流传递信号，属于专用、封闭、单向型架构，主要靠硬件来配置业务流程。而IP架构通过IP协议流传递信号，属于通用、共享、双向型架构，主要靠软件来配置业务流程。

传统SDI架构的优势在于无压缩、不丢帧、传输延迟抖动低、技术成熟。其劣势在于布线链路复杂、难以灵活配置扩展、无法直接对接互联网平台。

基于IP架构的优势在于网络架构简洁、系统布线简单，能够通过软件灵活配置业务流程，易于对接互联网平台。其劣势在于会存在一定的信号延迟、抖动和数据丢失等现象，需要随着未来网络设备性能提升来逐步解决。

传统的SDI采用没有专利限制的、全球统一的技术标准，但是IP的技术标准尚未完全统一，目前国际上主要有SMPTE、ASPEN、AIMS、AVB等多个标准体系阵营（见表一），同一家设备厂商会选择支持一个或多个标准体系。大多数厂商产品都支持两大行业标准—— SMPTE ST 2110 媒体传输和 AMWA NMOS。

此外，在同一个标准体系内，各个设备厂商所遵循的标准协议规范也略有差异。在实际使用中，不同厂商设备之间都不一定直接兼容，而是需要通过协议转换来实现信号的互联互通。

二.IP技术应用现状

1.国外电视媒体机构

目前国际上还没有一家大型电视媒体机构实现了全台IP架构，一般仍将SDI架构系统作为主干，同时在局部业务环节采用可灵活拓展的IP架构，或是将IP系统作为SDI系统的备份来使用。如英国BBC、美国CNN、NBC、ESPN、FOX等媒体机构，已在局部系统中通过建设IP架构的总控信号调度、视频数据中心等系统，来解决全球各地分社制作信号、海外赛事活动转播信号的统一调度和联播协同问题，但IP系统的总体应用规模并不大。

此外，美国Game Creek、NEP等现场转播制作公司，已借助IP技术构建移动转播制作平台，实现快捷的多通道信号调度和多渠道信号分发。欧洲的沃达丰、加拿大Rogges等网络运营商已开始较大规模使用IP架构部署视频信号分发系统，适配其业务量大、带宽高的特点，实现海量业务可灵活调度、系统弹性可伸缩。

2.国内媒体机构

中央电视台建设IP化的总控信号传输系统，以适配其分布全球的海外、全国记者站的信号回传、统一调度需求。在平昌冬奥会转播过程中，CCTV采用了SDI回传直播信号、IP回传节目素材文件的技术方案。2018年内，CCTV将建设2条完整的4K生产线（其中1條为全IP化4K生产线），未来几年还将为2020年东京奥运会和2022年北京冬奥会转播持续开展较大规模的4K/IP系统建设。

浙江电视台在2017年建成了一辆4K/IP转播车，北京电视台在2018年将建设一辆4K/IP转播车，到2022年还将投建2-3辆，并搭建IP化的IBC国际广播中心系统。云南电视台于2017年建设了国内首个高清IP演播室系统。广东电视台在2018年将建设全国首个4K频道IP总控系统。今后将会有越来越多的电视台建设IP转播车。贵州广播电视台4K超高清全媒体转播车是中国第一辆符合ST2110标准的4K转播车。车辆采用先进、安全的IP技术架构和高动态范围制作流程，达到了奥运会转播标准。

3.我台IP化进展

我台近几年来一直在跟踪IP技术系统，在比较成熟的网络化后期制作、存储和传输方面进行了一定的探索和系统建设。目前，我台在新闻、娱乐、体育等主要频道节目的网络化后期制作、存储以及节目送播等系统基本实现了基于文件的IP化，建立了基于IP技术的融媒体中心，其余前期拍摄、基于基带的制作存储、信号调度、广播电视总控、传输分发等环节仍处于传统SDI技术及IP技术并用的架构状态。我台的DTMB信号源已经广泛使用TSoverIP以取代以前使用的MPEGTSASI接口信号源的输入。此外，山东局也启动了建设全IP架构智慧广电制播系统，系统建设完成后可实现资源的统一调度、云端处理，支持任意格式（视频、音频、图片、文字）、任意形态（基带信号、IP信号、ASI信号）、任意采集途径（远程回传、互联网、应急广播、信号收录等）的信息采集汇聚，实现媒体融合生产、融合发布，支持IP化云播出服务，成为一次采集、多种生成、多元传播、全终端覆盖的智慧广电制播系统。

总体而言，国内外媒体机构的IP化系统目前都只是在小范围内进行应用，各自仍处于孤岛状态，尚未在整体技术系统内完全铺开，但电视媒体IP化趋势越来越明显。

三.IP技术发展分析

1.IP化發展的基本判断

IP架构易于信号调度，易于复杂业务的管理，易于直接连接互联网，是广电媒体技术的发展趋势。但是从SDI架构向IP架构过渡不是一蹴而就的，在未来很长一段时间里都将会处于SDI与IP架构相互融合、混合使用的阶段，并逐步走向全IP架构。同时，传统的SDI技术不会完全消亡，在某些特定应用场景和范围内仍将占据一席之地。在传输环节，基于IP的视频、音频和TS传输应用越来越广泛，IPTV已经成为很多电视用户的收视手段。

2.IP化的主要难点及对策

（1）标准不统一，设备价格高

由于不同厂家的IP设备大多不能直接兼容，国际IP标准在短期内也较难统一。因此在IP技术系统规划设计时，需要重点考虑不同设备系统之间的互联互通、兼容性和稳定性等问题。另外，IP设备目前包含了一定的专利使用费，价格普遍会高于传统SDI设备，但随着video over IP ，audio over IP 和TS over IP技术的广泛应用，设备价格会逐渐走低，性能会逐渐上升。

（2）技术人员结构需要转型

电视台原有技术人员主要掌握的是传统SDI架构下的视音频技术，甚至传统模拟视频音频下的技术，而IP架构系统主要依靠IT技术运行维护，需要大量的IT类人才，更需要电视台原有技术人员更新知识结构，在掌握原有的视频技术和射频传输技术的基础上，加快学习IT技术和IP技术，以顺应电视媒体发展的IP化趋势。B&P

参考文献

1.http：//www.nexteravideo.com/studio-video-over-ipStudio Video over IP

2.http：//blog.sina.com.cn/s/blog_b05ecc290102w08y.html华山论剑：台内IP化的理想与现实

3.https：//bp.imaschina.com/show/7/27520.html贵州广电全新4K高清车队抵京，入列全国两会报道战队

4.http：//www.nrta.gov.cn/art/2019/9/27/art_114_47591.html山东局启动建设全IP架构智慧广电制播系统

5.GY/T 323-2019《AVS2 4K超高清编码器技术要求和测量方法》

6.http：//www.abs.ac.cn/zdxm/rhfg/201412/t20141208_2113. html《新一代广播电视网的发展——有线无线卫星融合覆盖网》