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媒体融合时代电视中心IP化基础架构技术初探

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技术专题Technology Subject

64 . www.rti.cn 责任编辑：李玉薇 邮箱：liyuwei@abrs.gov.cn1 电视中心基础架构全IP化发展背景在传统媒体与新兴媒体加速融合发展的背景下，随着计算机和IT网络技术愈发广泛地应用于广电行业，电视中心现有的以SDI基带视频接口和SDI基带视频矩阵为基础的制播系统技术架构，已经难以满足全媒体融合业务平台的内容汇聚、采集、编辑、制作、存储与多渠道联动分发、播出、发布以及全媒体集中统一指挥调度技术与业务发展的需要，电视中心基础架构必然要向全IP化技术架构演进，但演进的过程必须考虑广播电视专有业务的特点，将IP化技术架构与SDI技术架构相互融合，对现有系统进行升级改造，循序渐进地逐步走向SDI over IP架构。1.1 电视中心基础架构SDI方式发展方向电视中心基础架构技术如果沿着传统SDI基带专用/单向架构方向继续发展，其优势主要是：技术成熟，可靠性高，应用广泛，信号传输延迟低，适合于直播；信号和线缆对应简单，逻辑关系清晰，维护简便，故障易于定位和排查。其劣势在于：随着电视中心SDI基础架构的信源数量日益增加，SDI/HD-SDI/3G-SDI信号调度矩阵的规模日趋庞大，布线及信号处理链路更加复杂，需要对大量不同的信号、网络、线缆进行整合，比如UHD 4K/8K信号需要4根/16根3G-SDI信号线进行组合同步传输，系统集成实施成本很高，其结构不支持灵活扩展，无法依靠软件来再造系统流程。1.2 电视中心基础架构IP化发展方向电视中心基础架构技术发展的另一个方向，是采用通用的共享/双向IP化架构，但需针对AV数据传输采用专用协议。根据采用的协议，IP化分为AVB与SMPTE两个阵营，在SMPTE阵营内又分为专用和通用IP交换机两派。电视中心IP化基础设施能够消解电视、广播、报纸等传统媒体与互联网、移动互联网等新兴媒体之间的通信边界，能够促进传统媒体与新兴媒体加速融合发展，满足全媒体融合业务的诸多需求。IP网络架构简洁，布线简单，通过一根网线就可解决数据、控制、同步问题，能够根据不同业务特点灵活配置网络，系统流程和业务流程可依靠软件来动态定制，生产能力易于平滑扩展和灵活升级。1.3 电视中心基础架构IP化的可行性（1）MPEG-2、H.264、H.265、AVS+、JPEG2000、AC3/AAC/MP3等视音频编码技术已经成熟。（2）TS流封装、TS流IP封装、SDI信号IP封装、MXF文件封装等视音频数据封装技术已经成熟，IP化封装的ASI压缩流（TS流）和SDI非压缩流等可以混合传输，音视频业务流和办公业务流也可以混合传输且不相互影响。（3）基于IP封装的SDI信号（SDI over IP数据）收录、存储、分发、传输、监测技术已经成熟，IP化用RJ-45插头/万兆（10GE）以太网取代BNC媒体融合时代电视中心IP化基础 架构技术初探文/江苏省扬州广电传媒集团（总台） 徐俭 马春 徐有聪 摘要:IP化基础架构技术、云计算技术和大数据处理技术被称为传统媒体与新兴媒体融合发展的三大基础性支撑技术，本文主要从电视中心基础架构全IP化发展背景、IP以太网的净带宽、视音频信号的IP化、电视中心基础架构IP网络安全技术、电视中心IP化基础架构国际标准、电视中心IP化基础架构的同步技术等方面，对媒体融合时代电视中心IP化基础架构技术进行探讨和总结。关键词:媒体融合 电视中心 IP化基础架构 SDI TS SMPTE AVB网络技术 NetworkTechnology2015年3月 月刊 总第275期

65 . www.rti.cn责任编辑：李玉薇 邮箱：liyuwei@abrs.gov.cn插头/同轴电缆，用IP交换机+ SDN（软件定义网络）取代SDI基带矩阵，以太网带宽支持传输多路SDI over IP数据，IP网络连接的所到之处都可以访问网络上的视音频数据，节点间、板块间可共享节目数据、共享制作过程，增强网络化协作和管控能力，高效地支撑节目生产。（4）IP构架的SDI矩阵（IP化矩阵，即IP交换机+SDN）的输入输出均采用原始基带码流，能够保障节目质量。（5）IP化支持广电机构开办O2O、移动互联网APP、IPTV、手机电视、OTT等新媒体业务，以应对互联网和移动互联网的全方位竞争。（6）IP化便于利用虚拟化、资源池化、私有/公有云计算技术、大数据处理技术等，以分享互联网IP化运营和管理经验。（7）单播、多播、组播、HTTP、FTP、MD5校验等局域以太网传输技术已经成熟。（8）IP网络高可靠链路技术和数据安全保护技术已经成熟，可通过多链路复用、多交换机冗余备份来保证IP化后的可靠性和安全性。1.4 IP化给节目生产过程带来的变革IP化完成之后，节目信息交换方式由各类介质变成为文件，节目信息传送形态由信号变成为IP数据。目前，制作域的文件IP化转换已经完成，播出域的信号IP化转换已经开始。基于文件的制作交换传输体系采用企业级IP专网或互联网，可通过网关或上下载设备实现文件和信号互转。IP化给节目采集、编辑、播出、分发、存储、管理等生产过程的变革带来了业务流程效率的提升。采集：基于磁带的拍摄变成基于文件的拍摄，基于信号的收录变成基于IP数据的收录。编辑：基于磁带的线性编辑变成基于文件的非线性编辑。播出：基于磁带的录像机播出变成基于硬盘的文件播出。分发：基于ASI的信号分发变成基于IP的网络分发。存储：基于磁带的媒资变成基于文件的硬盘、光盘、数据流带库媒资。管理：手工编目及索引变成基于网络的自动化编目及索引。1.5 电视中心基础架构IP化过渡策略（1）明确基础架构IP化的目的IP化是手段，最终目的是简化系统结构、降低系统成本。在IP化架构中，音频、视频，输入、输出，同步、控制等接口都被整合为RJ-45，可使用带金属护圈的RJ-45加强型插头。采用10GBASE-T标准（万兆）以太网双绞线进行传输，超6类（非屏蔽）或7类（屏蔽）双绞线传输距离可达100米，与采用同轴电缆传输HD-SDI/3G-SDI信号距离相当。（2）密切跟踪基础架构IP化技术发展动向和标准进展针对全媒体融合业务平台的建设，可以引入IP化解决方案。新建的演播室、转播车等系统可考虑采用IP化基础架构，初期需要SDI/IP转换器或IP封装器/解封装器，随着配置IP接口的设备越来越多，需要的SDI/IP转换器等会越来越少。（3）设计IP化的应用系统架构考虑到网络带宽保障、网络延时等要求，目前，信号IP网和文件IP网的两张网络可采取独立方式运行。网络设计应遵从易维护易使用原则，路由选择应可视，支持TS over IP和SDI over IP应用。操作模式可采用传统模式的矩阵操作面板，或IT模式的鼠标、键盘、触摸屏或平板电脑。（4）应对IP化应用管控复杂等问题要注意研究基础架构IP化的测试理论和测试方法，要转换运维思路，要储备必要的专业人才，要更新管理人才和技术人才队伍的知识结构。（5）最终完成电视中心全IP化升级改造通过部署强大的IT基础设施，实现采集、制作、播出、存储、传输、分发、发布全流程的无压缩音视频IP化，制作和播出系统将不再需要编解码内核，非编站点只需要支持数据接口、时间线处理和效果处理，生产流程将在无损模式下完成。2 IP以太网的净带宽交换机的背板容量只表示可能的最大带宽，而其交换容量是指可用的最大带宽，因为存在通信开销，交换容量会小于背板容量，所以以太网净带宽（可用带宽）一般仅为标称值的50~80%。比如10GE以太网的净带宽为：采用通用交换机时净带宽为标称值的60%，大约为6GE；采用专用交换机和专用SDN（软件定义网络）时净带宽可达标称值的90%，大约为9GE。表1所示为采用专用交换机和专用SDN时，IP以太网带宽与实时承载SDI信号路数的关系。可以看出，千兆（1GE）以太网可以承载3路基带无压缩SD-SDI over IP数据（270Mbps），当然也可以承载多路MPEG2/TS over IP数据技术专题Technology Subject

66 . www.rti.cn 责任编辑：李玉薇 邮箱：liyuwei@abrs.gov.cn（<270Mbps），万兆（10GE）以太网可以承载6路HD-SDI over IP数据（1.5Gbps），四万兆（40GE）以太网可以承载26路HD-SDI over IP数据，十万兆（100GE）以太网可以承载66路HD-SDIHD-SDI over IP数据。3 视音频信号的IP化3.1 视音频信号IP化应用的前提IP网络具有“尽力转发”、“尽力的带宽保障”和端到端时延不可控等特点，而电视中心音视频数据量非常大，音视频应用对延时和同步很敏感，抖动要求也高，音视频码率又不能自适应调整，因此电视中心IP化成功应用的前提是网络可用带宽必须远大于所承载数据的码率。若要在台内进行基带无压缩IP视频数据的路由交换，10GE的以太网是最低要求。电视中心IP化的接口转换采用IP通用协议，使信号交叉点切换变成了基于包的路由交换。为了解决SDI over IP传输、交换、分发网络在实时数据共享带宽传输时所面临的延时、丢包问题和传输可靠性问题，可以采取：（1）将视音频信号数据按照IP规范分组打包传输；（2）引入RTP/RTCP/RTSP实时传输协议；（3）引入区分服务和RSVP（资源预留协议）；（4）采取延时的包转发等QoS技术；（5）采用FEC（前向纠错）技术；（6）部署无缝切换主备冗余路由设备等。3.2 压缩编码视音频流的IP化TS over IP，即压缩编码音视频流和业务控制流等TS流的IP化，目前主流的视音频处理设备（如卫星接收机、视频编码器等）均已配置标准的以太网接口，支持标准的TS over IP码流输出。3.3 SDI基带信号的IP化SDI over IP，即是无压缩视音频SDI基带信号的IP化，SDI over IP实时处理、传输及交换的核心设备目前主要有：SDI信号到IP数据流及IP数据流到SDI信号转换器、IP Gateway板卡、SDI over IP路由矩阵（简称IP化矩阵）等，可实现精确到帧的实时IP视频无缝切换、路由和分包。其中，SDI/IP互转接口可以外置转换接口板，或者内置转换芯片。目前SDI over IP应用还面临链路带宽不足、系统交换能力瓶颈、可用设备少等问题。3.4 IP化矩阵（1）SDNSDN（软件定义网络）是IP化基础架构的核心，SDN属于硬件软化软件，是控制与管理类软件，在SDN的控制与管理下，通用或专用IP交换机可以实现传统SDI矩阵的功能。SDN通过将网络设备控制层与数据层分离开来，实现网络流量控制和带宽管理QoS，支持冗余备份功能。SDN可采用传统操作方式或者IT化操作方式来管理、分配信号，提供设置、管理、操作接口/界面，可实现SD、HD、UHD混合操作，可完成AV和网络设备配置、矩阵配置和交叉点切换。可提供外部控制用SDK，可与远程维护系统通讯，支持远程固件升级。（2）SDVNEvertz公司的SDN，基于IPX（互联网分组交换协议），SDVN（软件定义视频网络）可以实现SDI信号路由管理和带宽管理，操作人员可按传统方式操作管理系统。（3）IP交换机+SDN

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基于IP化运营的媒体内容融合发展路径探析

基于IP化运营的媒体内容融合发展路径探析

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基于IP化运营的媒体内容融合发展路径探析

作者：刘峰

来源：《新闻爱好者》2017年第03期

【摘要】IP化运营是以优质原创内容版权为核心，以最广阔的渠道、平台为基础来打造产业链、形成媒体融合发展引领力、构建未来传媒生态的。基于IP化运营的媒体内容融合引领力构建是形成转型发展核心竞争力的关键。但在目前的传媒环境中，这种引领力的发挥还受到诸多因素的影响，需要从政策引领、管理方式创新、强化优质原创IP内容生产、互联网思维应用、“IP资本”等方面，实现IP化运营模式的创新，推进媒体融合发展。

【关键词】IP化运营；媒体内容；融合发展

内容融合在传统媒体与新兴媒体融合发展过程中处于核心地位，从内容的外在呈现形态到背后的组织方式、运营思维、生产机制在融合发展当中都会发生不同程度的变化，打破传统的生产模式，按照媒体融合发展规律的要求进行重新组合。这是一个从稳定的生产机制走向混沌，再从混沌当中寻找新的运营规律与模式从而重新趋向稳定的过程。从稳定再到稳定是一个否定之否定的辩证过程，其中需要经历媒体运营逻辑、思维的再造。当下从业者、研究者已经能够对未来媒体融合发展趋势与方向做出比较准确和全面的把握，但是对如何从深度融合的混沌状态中挖掘出能够应用于实践层面，得到不同媒体类型、传统媒体与新兴媒体一致认可的发展路径，依然是传媒界需要努力研究和探索的问题。

具体到内容融合发展的层面，在当下的媒体融合发展过程中，围绕内容存在诸多需要解决的问题，比如传统生产模式亟待改善和发展、新兴生产方式的合规化管理、多渠道传播过程中的版权保护、形成有效的基于原创内容及运营的盈利模式等，这些问题不仅制约着媒体内容的优化，同样也是媒体融合发展过程中的制约因素，能够对渠道融合、产业融合等诸多环节产生直接的影响。而解决这些问题的关键在于立足未来传媒竞争格局与生态环境变化的层面，来审视当下内容环节的格局，从具有引领性的战略布局出发提炼创新路径，带动内容融合过程的碎化与整合，使处于混沌状态的多媒体类型的重复式、同质化生产在聚合中形成新的运营模式，进而在经过传媒市场的检验之后予以完善和系统化。IP（Intellectual Property）化運营是最早出现于游戏产业的表述方式，近年逐步得到整个传媒界的认可，尤其给掌握大量优质IP资源的传统媒体以更大的信心去应对融合趋势，也给新兴媒体部署自身的未来战略提供了有益的借鉴和指导。IP化运营并非媒体内容融合的系统化、终极化的解决方案，但是能够在当下的媒体融合格局中形成一个可以为多种媒体形态所共同接受的运营路径，跳出媒体形态的固有格局去思考如何推进媒体融合发展。本文立足媒体内容融合发展的现状与目标，以IP化运营为切入点，探讨能够适应未来传媒生态变化要求的内容融合发展路径。

电视制作播出系统IP化网络架构解决方案技术研究

电视制作播出系统IP化网络架构解决方案技术研究

电视制作播出系统IP化网络架构解决方案技术研究

作者：吕斌

来源：《科技传播》 2018年第20期

摘 要 科学技术的发展带动了多个行业的创新，在电视制作行业，高清视频信号的出现，对电视制作播出提出了更高的要求。基于此，文章将电视制作播出系统在创新改革中存在的问题作为基础，给出了一种IP 化网络架构解决方案，该方案将SDI 基带信号转变成IP 数据包，实现了电视制作播出系统的优化，提高了系统的灵活性与拓展性，从整体上提升了电视制作播出系统的性能。

关键词 电视制作播出系统；IP 化；网络架构

中图分类号 TN94 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2018）221-0089-02

在电视技术迅猛发展的背景下，3D、4K 超高清设备的出现，提高了电视节目的清晰度，使电视节目的色彩更为丰富。但是在实际的应用过程中，由于3D、4K 等超高清设备对信号有较高的要求，使得传统电视制作播出系统难以满足其需求，这就要求技术人员进行相应的创新，确保电视制作播出系统能够制作出高质量的节目。因此，对于IP 化网络架构解决方案技术的分析是很有必要的。

1 电视制作播出系统存在的问题

互联网时代的到来，促进了电视技术的发展，电视节目制作播出技术的水平有显著的提升。在2K 高清电视节目制作播出逐渐呈现规模化发展的同时，3D、4K 甚至8K 技术的出现，对电视制作播出提出了更高的要求。4K 超高清设备凭借丰富的色彩、较高的性价比与图像清晰度，促进了4K 技术的发展。但是在电视制作播出系统中，3D、4K等超高清电视技术的应用受到了阻碍，传统电视制作播出系统的带宽并不适用于3D、4K 等先进技术。

一般来说，标清SD 的电视制作播出系统标准为SMPTE295、带宽为270Mbit/s ；高清HD

的电视制作播出系统标准为SMPTE292、带宽为1 485Mbit/s ；3D 电视制作播出系统标准为SMPTE424、带宽为2970Mbit/s ；4K 电视制作播出系统标准为SMPTE2036、带宽为11

高清数字电视的IP化技术探讨

高清数字电视的IP化技术探讨

▲THE NETWORK网络

248高清数字电视的IP化技术探讨陈少雄（作者单位：盐城广播电视总台）摘　要：IP化技术、大数据以及云计算的不断发展，相关媒体也逐渐将其作为发展的关键技术手段。根据三网融合及其内部技术发展要求，如何在移动网络和互联网的发展下，利用新技术手段促进自身拓展业务、补足短板，是当今时代广电网络面临的首要问题之一。本文将通过对传统技术以及发展高清数字电视IP化技术进行全面剖析，探讨高清数字电视发展进程，对其将要面临的种种严峻挑战进行分析研究，以促进建立健全高清数字电视播控体系。关键词：高清数字电视；IP化技术；探讨１　针对以往传统技术的探讨从目前存在的情况看，在高清数字电视没有全面普及的当下，电视采用传统的SDI技术构架在很多方面有着明显的优势。例如：SDI信号是一种没有经过压缩的信号，其画质无损、传输性能稳定，具有较高的无损性、可靠性；SDI技术中的信号传输延迟率相当低，可以说是几乎没有图像延迟的风险，其在进行直播时具有良好的效果，也就是实时性高；在SDI技术中，一根SDI电线光缆只能有效传输一路信号，其对于信号与线缆之间的关系清晰明了，就算不进行相应的设置，也能够易于定位和及时排查检索故障，也就意味着SDI技术具有易用性。但是，任何事物都具有两面性，SDI方式同样也具有明显的缺点。首先，SDI技术对线缆传输距离有一定的限制，因而致使其无法进行远距离传输。其次，由于SDI技术只能单线缆传输信号，这样将会导致产生过多线缆，不仅会造成资源浪费，还会增加一定的运营成本。那么，在电视台中，将会产生成千上万条的SDI线缆，这在一定程度上大大增加了布线以及维护的困难。当线缆出现故障时，相关维修人员采取的方法往往是增加新的线缆，而不是对原有的故障线缆进行维修替换。另外，SDI技术中，线缆传输高清数字电视信号基本是没有任何问题的，但是，却很难有所创新地承担对超高清电视信号的传输工作。最后，SDI线缆及其相应的处理设备价格高昂，与IP传输相比并没有明显优势，因此，若想促进高清甚至是超高清电视发展就只能放弃对SDI架构的设想。并且，现在各大电视台的信息传输量及信源都急剧增加，SDI调度信号所需的规模依然在不断扩大，再加上价格高昂的SDI线缆及其相应的设备，将会大大增加系统实施成本。２　针对有效实行高清数字电视ＩＰ化技术的探讨目前，我国视音频数据的IP化技术日益发展成熟，高清数字电视所需要的各种格式视音频流以及文件的传输、监控、测评技术都已经得到全面成功的应用，能够充分有效地在多路视音频数据流和办公事务数据流之间不断进行混合传输使用，且二者之间互不干扰、互为补充。现行的SDI over IP路由已经能够全面取代传统的方式。这种新型的IP化矩阵是通过IP网络提供的基础条件建立的，能够通过使用IP交换机+SDN，并在SDN的控制及管理功能下，对于传统SDI矩阵进行切换。SDI over IP拥有传统方式的输入输出接口，能够有效将其基带信号及时转换打包成IP数据包，从而得以在以太网中便利快捷的传输。而这种IP矩阵也能够轻松简单地实现信号的输入输出调度，在一定程度上能够全面支持传输多路数据。实施高清数字电视IP化技术，其中，被IP化的系统可以利用现代流行的虚拟化、云计算平台、大数据等各种新型技术，从而全面优化系统结构，实现资源共享，增强各部门之间的协作和管控功能、积极吸取互联网运营管理的经验教训、大力提高工作效率。由于各开放平台的IP系统被广泛应用，它能够适用于各种具有交互和多屏功能的业务，促使广大广电机构里开展的新媒体业务得到有效实施，进而弥补自身存在的不足与缺陷，提高自身在互联网和移动通信网络中的竞争力。在进行高清数字电视IP化后，实现三网之间协议统一，进而解决各网间存在的问题，实现资源共享目标，全面促进传统媒体与新兴媒体之间结合，满足媒体时代人们日益提高的需求。现行的IP网络架构相对较简单、网络系统配置灵活、易于维护管理，IP网络架构中的IP链路能够支持多路信号之间进行混合，从而支持远程传输，网络系统的扩展性也得到显著提升，仅仅需要连入互联网的网关设备，就能够进一步轻松实现电视画质标清、高清、超高清之间的相互转换。但是，现在SDI技术设备的通用性能较低，其核心技术我国厂商掌握较少，而国外的价格又太过高昂。在一定的方面，

电视播出技术的IP化变革分析

电视播出技术的IP化变革分析

电视播出技术的IP化变革分析

作者：刘大安

来源：《卫星电视与宽带多媒体》2020年第06期

【摘要】近些年来电视广播不断变革，IP产业也在迅速壮大发展，这成为了电视播出技术变革的一种全新挑战和机会。在这个信息技术不断进步的时代，IP技术“遍地开花”，电视播出技术的IP化变革具有许多优势，传统广播电视正在逐渐被其取代，在将来它将会成为电视媒介传播的新型方式。本文将主要描述电视播出技术IP化变革的优势及其发展前景。

【关键词】电视播出技术IP化;技术;变革

所谓的电视播出技术IP化就是指网络电视，而交互式网络电视指的是IPTV，人们在观看电视节目时，可以利用网络技术找到自己喜爱的节目，这是一种应用宽带有线电视网、多媒体等技术整合于一起的全新技术。近些年来随着时代的发展，人们在观看节目时不仅可以使用电视，更可以利用计算机。宽带的速率和频率随着信息化水平的日益增加而不断提高，IP的传播方式和速度也随之提升，为日后电视播出技术的IP化变革提供了有力的保障。

1. 电视播出技术现状

随着现代科技技术的不断发展。我国的广播电视行业也得到了迅速的变化。进行电视设备播放以及电视信号传输的方式都在日新月异的变化当中。传统的卫星以及有线电视，渐渐的向数字化IP化进行变革。并且近年来我国电视用户不断的增长。也极大的促进了我国电视播出事业的迅猛发展。而伴随着电视事业的不断发展。互联网技术在日常电视播出技术当中应用的越来越广泛。电视播出技术由传统的模拟信号到现在的数字信号，由传统的有线播出方式到现在的智能化Ip化播出方式进行迅猛转变。而结合发展的历程来看，总体经历了一下3个阶段。

1.1 电视信号更加趋于数字高清化

随着人们生活水平的不断提升，观众对于电视质量的要求也开始随之提高。而在科技发展的背景下，数字信号也被广泛地应用于电视行业中，结合数字信号的特点来看，其不仅具有较强的抗干扰能力，还能够较为稳定且高质量的进行图像传播，并且能够更加便捷地实現信号的实时处理，结合现实情况来看，当前的电视播出技术已经由数字电视中的标清、高清画质，向更加超高清的领域发展。