升级·融合·协同：融媒体建设下广电制播系统IP 化转型逻辑

文/吴义博

现阶段，融媒体建设是我国广播电视台的重要任务，得益于IP 技术的独特优势，融媒体建设进程持续加快。IP 技术的优势主要体现在以下三个方面：突破了传统广电制作模式的技术限制，是广电制播系统的一次技术升级；可与融媒体内容制作播出流程深度融合；从工作原理角度来分析，IP 技术与IT 技术存在天然的协同优势，同时助力广电制播系统拥抱新技术。本文从系统升级、生产融合、科技协同三个角度出发，探讨了IP 技术给广电制播系统带来的便利，进而得出结论：IP 化是广电制播业务发展的必然趋势。

自融媒体建设获得主流媒体的重视以来，各级广电部门陆续着手融媒体中心建设和融媒体设备采购工作。然而，融媒体中心在对音视频制作的底层架构进行优化设计时，普遍面临是否采用全IP 系统的问题。当前，IP设备高昂的价格与新颖的操作方式致使部分广电从业人员仍对IP 技术抱有疑虑。基于此，本文从多个角度展开讨论，通过对比研究IP 技术较传统基带信号的优势来解答为什么广电制播系统需要进行IP 化转型。

一、系统升级：从SDI 到IP 的广电制播系统

传统广电的发展面临着诸多挑战，例如，制作系统超高清化导致传统基于SDI 的基础设施面临淘汰风险，矩阵规模不断扩大，现场节目制作系统与后端制作系统不统一，SDI 扩展成本高昂，旧设备无法支撑更多讯道，等等。这些痛点基本可以通过建设全IP 架构得到解决，IP 化已是大势所趋。

（一）优化传输架构

传统基带系统的视频信号通过SDI 同轴线进行传输，SDI是具有恒定数据速率的专用链接、单工传输模式，而且只能传输视频信号。然而，在广电部门中，除了视音频基带信号外，还有同步信号、控制信号（包括设备状态监控）以及内部通话信号，并且每一种信号都需要采用单独的线缆进行传输。在网络方面，除了视音频网络外，广电部门还设有管理网络、非线性制作网络。因此，广电部门需要布设大量不同种类的线缆以满足不同专业的使用需求，同时要对不同信号、网络、线缆进行整合。显然，这对依赖基带系统的传统制作系统来说，操作与维护将变得更加烦琐。与传统基带系统不同的是，IP 信号依靠光纤传输。虽然光纤传输速度受光模块限制，但是只需要两根光纤就可以实现全双工通信，并且同时支持视频、音频、通话、同步、时钟、控制等信号多合一传输，极大地简化了广电制作系统的传输架构。

（二）优化系统物理空间

IP 系统替代基带系统的另一个优势是轻便化。一方面，采用IP 系统有助于广电部门精简设备和线缆。同时，IP 信号借助光纤传输，可有效减少BNC插头、同轴电缆的使用量。另一方面，IP 系统可以大幅缩减矩阵体量。同样承载100 路4K 信号，IP 技术可将矩阵（交换机）的体量从SDI 系统的10U 矩阵缩减到1U 或2U 矩阵，减少切换台连线数量。与传统SDI 相比，采用IP 技术至少可节省1/8 的物理空间。IP 技术的轻便化优势在4K 转播车系统中作用显著：全IP 系统不仅能大幅降低系统的集成成本和设备重量，还能通过减轻车体自重、减少油耗来降低转播车的运行成本。

（三）支持超高清化

与高清时代相比，4K/8K 超高清的参数均显著提升。如果广电部门在超高清建设中继续沿用基带系统，那么4K 超高清信号就可以采用4×3G SDI 或12G SDI 连接器；8K 超高清信号就可以采用4×12G SDI 连接器。与此同时，播出服务器、切换台、矩阵、视音频周边等设备均要支持4K/8K 基带信号传输。由于4K基带的实测传输速度已经突破10Gbps，8K 的更是高达几十G，继续沿用SDI 方案必然会造成设备成本性能告急，系统的物理连接线路更加复杂。随着IP 技术的不断发展，100GbE 高带宽、SDN（软件定义网络）技术等都可以为实时传输视音频提供保障，而SMPTE ST 2110 标准的发布意味着基于IP 技术实现视频信号、音频信号、辅助数据的分离制作以及信号无压缩传输已经成为现实。更重要的是，IP 技术的不断发展使得超高清制播的推广应用向前推进了一大步。[1]

二、生产融合：IP 赋能融媒体内容快捷制作

“融媒体”已经成为广电产业转型的必然方向。目前，我国已经确定以省级硬件软件平台为框架，省市县三级融媒体平台的广电系统发展方向。融媒体的本质是脱离广电专网，对移动互联网和传统互联网进行内容覆盖。因此，广电系统必须具备IP 化的输出和调度性状，IP 技术也将成为融媒体建设的基石。

（一）多平台内容制作

广电内容的多平台分发是融媒体建设的重要体现，IP 技术基于开放平台的特点促使广电内容更加适配社交媒体及大小屏等平台同步播送的需要。IP 系统的应用优势在网络平台和移动端越发突出，其可以将视频信号的采集、编辑、编解码等模块化业务串联在一起[2]，进而打造集视频采集、编码、管理、录制、解码、监看及制作于一体的全IP 化生态链，以匹配音视频传输领域的各种业务模式。

（二）远程制作

现阶段，远程办公、远程教育、远程制作等新型互动模式层出不穷，不仅打破了时间和空间的限制，还能有效节约设备、人员、差旅等方面的成本。广电制作的IP 化同样对远程制作产生了深远影响，IP 技术也为打造更加灵活的云制作模式提供了技术支持。另外，围绕虚拟化工作流程构建的分布式模型逐渐得到推广，这也意味着制作人员可以在任何地点借助小巧紧凑的设备与同事在线上协同作业。由此可见，基于IP 技术的远程制作可以大幅减少派往转播现场的工作人员数量，从而提高制作效率、降低转播成本。

（三）慢直播

随着互联网和移动平台的不断升级，以慢直播为主导的直播生态快速发展，并广泛应用于旅游景区直播、安防监控、交通路况监测等领域。对于部署在野外、户外的视频源，使用者需要利用4K 超高清H.265 编码器将其编码成IP 流（如RTMP 等），再通过网络传输至中控系统。在编码器后台，使用者可以将横屏转换为竖屏，以适应手机端用户的观看习惯，同时通过视频网关分发至多网络平台进行直播。当前，这套全IP 化的视听方案已经被慢直播用户普遍采用。

三、科技协同：IP 与新技术强强联合

融合云计算、5G、AI 等前沿信息技术的融媒体技术不仅推动了传统媒体生产流程的全面升级，加速了媒体生产的数字化、集约化和智能化步伐，还发展成传统广电向智慧广电转型的“利器”。同样地，广电制播系统的IP 化转型也可以为云计算、5G、AI 等技术的应用实践提供得天独厚的环境条件。[3]

（一）云计算技术

云计算技术为新媒体制作带来了诸多便利，如几乎无限的资源可扩展性、不限地域的工作流分布以及先进的数据处理功能等。由于广电行业对信号延迟要求严格，云制作必须以IP 信号传输为基础。另外，在传统广电向融媒体转变的过程中，多样化的终端屏幕、多样化的发行与传播渠道已是大势所趋。为切实增强广电业务的扩展能力，广电部门必须采用统一的云计算平台，将数据存储、处理、分析和分发等环节紧密衔接，实现信息采集、内容编辑、内容制作、节目传播及发行等流程的协同升级。[4]

（二）5G 技术

5G 技术扩展了音视频领域的发展空间，对广电行业的促进作用不言而喻。当前，大部分电视台均采用5G 背包或5G CPE进行户外远程信号采集和节目播出，且5G 背包目前主要采用RTMP（实时消息传输协议）、SRT（开源视频传输协议）等IP流协议来实现数据信号传输。在传统广电制播系统中，5G 背包与台内基带系统连接时，IP 信号与SDI 信号将相互转换。其间，IP 制作系统将借助协议转换设备将所有外部传输流统一转换为TS over IP 的UDP 组播流，并将原始码率发送给融媒体制播平台，以省去部分不必要的编解码环节，在简化工作流程的同时，降低系统运行成本。[5]

（三）AI 技术

AI 技术在广电系统尤其是运营、监管、容错等领域的应用必须与IP 技术相结合，这是因为在传统AV 视频编码标准下，视频内容无论是在调度灵活性还是在“媒体分析”计算等方面均存在一定不足，广电产业的智能化转型离不开IP 技术的支持。

在传统广电完善融媒体体系建设的进程中，作为重要的技术手段，IP 技术不仅发展成传统广电的先进生产工具，其独特优势也可以较好地契合融媒体制作的需求。此外，IP 技术依托网络技术的兴起而不断完善，进而充分发挥新技术的优势为节目制作赋能。总而言之，在传统广电媒体向智慧型广电媒体转型升级的过程中，广电制作播出技术要尽快实现全IP 化。