數字電視播控系統分析及設計研究范文

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摘要：在目前廣電行業的發展中，電視臺開始對電視播控系統進行升級，打造全新的播控系統。本文就河南省平頂山市廣播電視臺高標清兼容無壓縮SDIoverIP電視播控系統的論證建設過程中獲得的一些體會和經驗分享給大家，以供參考。

關鍵詞：電視播控系統；IP化；漂移；虛擬技術

當前，廣電行業的發展有著明確的政策方向：推動傳統媒體與新興媒體融合發展，對廣播電視的發展提出了新的要求，加快推動媒體融合發展，構建全媒體傳播格局。要求宣傳媒體要適應新興媒體的發展，要有全新全方位的工作思維，讓傳統媒體和新興媒體充分發揮各自的優勢，二者能夠互補發展，從多方面進行深度融合。行業發展方面：互聯網企業的迅猛發展，OTT快速發展，觀眾的變化、內容生產方式的變化，ICT、大數據、物聯網快速發展等帶動了廣電行業的發展與變革。IP技術的發展：隨著互聯網應用IP技術的普及，IP設備已經在全球每一個角落廣泛使用。電視臺伴隨著對高清、新媒體業務的不斷拓展，電視中心從節目制作、播出到傳輸，以SDI基帶視頻接口和專用SDI數字視頻為基礎的技術架構，已成為電視臺高清化網絡制播下的發展瓶頸，難以滿足未來技術和業務拓展的發展需求。基于政策和行業現狀以及互聯網IP技術的發展，在傳統媒體與新興媒體加速融合發展的背景下，IP化播出將是大勢所趨，成為未來電視播控發展的方向。

1廣播電視播控系統基本架構和發展方向

1.1廣播電視播控系統基本架構

目前，廣播電視播控系統基本有2種架構：基帶架構和IP化架構。基帶架構是以SDI信號通過同軸電纜或光纖傳輸未經壓縮的數字視頻信號。其優點是技術成熟，可以保證數字信號點對點可靠傳輸，原始圖像質量不失真，信號傳輸延遲低。缺點是同軸電纜傳輸距離受限，系統架構復雜，設備較多，維護繁鎖，單向化流程，擴展性不高，投資成本大，且不利于升級改造。IP化架構是通過雙絞線或光纖傳輸經過壓縮打包的數據信號。其優點是基于開放平臺，網絡架構簡單，協議通用，系統流程雙向化，業務流程可以通過軟件定制，系統架構的平臺兼容性和業務擴展性強。新技術，用戶少，成熟方案少，集成度高，可采用虛擬技術，信號傳輸處理網絡化，接口處理方便。但是，IP化架構目前用戶較少，技術維護不直觀，而且對技術人員的綜合業務能力要求很高。但是，我們經過多次長時間的業務咨詢、實地考查、技術論證，又結合電視臺的改革，大家一致意見是采用無壓縮SDIoverIP虛擬化方式構建高清播控系統，原因有以下幾點。

1.2廣播電視IP化是電視播控發展的方向

國家新聞出版廣電總局把電視中心制播網絡IP化分為三個階段：在第一階段，要實現業務控制流和音視頻壓縮編碼的IP化，即傳輸級的IP化；在第二階段，要實現無壓縮音視頻的IP化及總控交換級的IP化，數字SDI矩陣將被SDN所代替；在第三階段，要實現采集、制作、播出、存儲、傳輸、分發全流程的無壓縮音視頻IP化。目前的技術支持已經能夠達到這三個階段的要求。

1.2.1IP化架構的行業標準SMPTE下SMPTE2022、SMPTE2059兩個標準已經產品化。其中，SMPTEST2022-5、6、7系列標準是為了解決IP網絡上高比特媒體信號傳輸的前向糾錯、傳輸、數據報文切換保護等問題。SMPTEST2059-1、2系列標準是為了對IEEE1588協議（網絡測量和控制系統的精確時鐘同步協議）進行部分優化，使其能夠在廣播電視系統得到應用，該協議可以精準地恢復出相位和時鐘，得到同步并鎖定信號，完成精確的幀切換，這為無壓縮的IP化播出提供了行業標準。

1.2.2計算機虛擬技術日益成熟計算機的虛擬化技術在社會各行各業得到了大規模應用，并帶來了很高的經濟效益，虛擬化平臺通過軟件能夠把資源管理和智能調配進行協調應用，對虛擬出來的系統資源、請求處理的業務資源以及用戶資源進行智能化管理、開放的接口等，能夠提升系統資源利用率，具有計算、存儲、網絡融合、預集成、高性能、高可靠、高安全、業務自動化快捷部署、統一運維管理、資源自動施放的特點。IP化的電視播控系統要求所有硬件、軟件很多都要采用冗余配置，設備故障點能夠自行恢復，虛擬技術很大程度上可以實現軟硬件的冗余備份，通過軟件實現雙機熱備，還可以對中斷的業務功能實現功能漂移，以保障整個播出系統運行的可靠性，在技術維護方面能夠實現自動控制的管理模式。

1.2.3虛擬化網絡架構為電視播控系統帶來的技術優勢通過虛擬化平臺可實現熱遷移備份，當部分功能出現故障時，可有效減少設備故障時間，確保核心業務的連續性，相比傳統IT單點故障導致的業務不可用，提升了整個系統的可靠性。還可對物理設備、虛擬設備、應用系統進行集中監控，實現管理維護自動化與動態化。有利于播出業務功能的快速發放，縮短上線周期，提高系統的靈活性與可擴充性，給技術維護工作帶來一定的高效率。

1.2.4符合時代媒體要求未來電視的發展以全媒體融合業務平臺進行內容匯聚、采集、編輯、制作、存儲，與多渠道聯動分發、播出、，消除傳統媒體與互聯網、移動互聯網等新興媒體之間的通信邊界。電視播出系統作為節目內容輸出、分發的平臺，必須具有開放、互聯的接口特性，實現與新興媒體之間的無縫連接，系統基礎架構必然向全IP化方向發展。所以，電視播出的IP化順應了目前新型全媒體時代的要求。實現基礎架構IP化，也是新一代電視播出系統最合適的架構載體。在采用IP架構時應注意一個細節，IP化播出系統目前有兩種，一種是用作傳輸的低碼流IP播出，使用IGMP和幀序號實現切換，但不能進行幀切換，另一種是進行無損壓縮的高碼流IP播出，可以達到幀切換的要求。就電視播控的基本要求來講，要選擇高碼流、高精度切換的無壓縮SDIoverIP。

2總體設計要求中的幾個重要項

高清頻道采用主備IP化虛擬化播出鏈路組成的主備路方式，并配置基帶播出視頻服務器，實現主+備+備異構化播出。這里需要說明的是基帶的三備是一個同步播出的視頻服務器，不疊加臺標和字幕，只是一個應急信源接在播出通道末端的自動倒換器上，目的是增加一路備份，但我們對采用基帶+IP的主備模式持反對意見，原因在于，這樣的播出系統主備兩條線其實都是單獨的一條播出線，值機人員和技術人員相當于操作維護了兩個播出系統，每一條播出線上的配品配件不能相互通用，系統的單一點很多；由于兩套系統一個采用SDI，一個采用TS流，造成整個系統的信號處理設備增加，而且不方便對信號進行統一處理和監測。無壓縮SDIoverIP采用虛擬播出視頻服務器播出，通過虛擬化軟件系統對計算、存儲資源進行虛擬化管理。高清編碼解碼、臺標字幕疊加均由虛擬機完成。虛擬技術可以對刀片服務器的資源進行智能管理。實現對各功能模塊的創建、刪除、擴容、減容及性能監控，實現虛擬機根據系統負荷在不同服務器上遷移。此項功能必不可少，具備漂移功能，可為系統在今后相當長的一段時間內留有擴充的余地。頻道采用高清下變換方式高標清同播播出，現有大部分收視觀眾都使用的是大屏智能電視，采用的是16:9的電視機收看模式，為提高節目通用性，最大化保留節目有效信息，高清下變換的幅型變換考慮采用擠壓方式，標清上變換的幅型變換考慮采用拉伸方式，這種模式雖然有些失真，但不缺失。上載的硬盤素材由視頻服務器和下變換器進行素材的上下變換，由播出服務器進行播出。外信號則由上下變換器進行變換由IP模塊進行IP化后進接入SDN交換機，這樣的方式保證了觀眾在觀看標清節目時，能夠獲得與高清節目同樣比例的觀看體驗。字幕的疊加則采用高清信號切換+高清字幕固定模式下變換同播，即采用同一節目播出單和字幕機播出，以高清信號的切換并疊加完字幕和臺標，一路信號直接高清輸出，另一路則采用固定模式下變換成標清信號。這種模式系統簡單，值機人員少，成本低。對制作網實現文件導入和送播功能；系統送播應具備分布式轉碼功能，在高效率的情況下確保入庫播出系統的節目為播出系統所需格式的文件。在網絡防御系統下可以直接實現透傳，快速實現上載。這是全臺網必不可缺少的功能。播出系統要與融媒體系統能夠進行互聯互通，實現對融媒體系統接口對接及文件傳送的功能。這個功能也是采用IP化架構所能體現其價值的根本。網絡防御系統不僅必不可少，而且一定要完善。現在的電視播出系統幾乎是不可能獨立成網，需要進行數據交換，所以網絡安全是最基本的保障。

3結語

無壓縮SDIoverIP虛擬化播出系統是電視播控系統IP化的一個方案，筆者認為該方案順應了電視媒體目前的發展方向，能夠與新興媒體快速融合。另外，系統還具有技術接口的開放性、業務功能的可擴展性，安全可靠，具有較高的性價比。

參考文獻：

[1]蘇平波.數字電視播控系統中關鍵技術探析[J].中國傳媒科技,2019(1):114-115.

[2]李健新.基于數字播控技術的電視臺播出系統優化設計探究[J].西部廣播電視,2018(14):190.

[3]盧子薇.數字電視播控系統關鍵技術[J].科技傳播,2018(13):81-82.

[4]江凱.數字電視播控系統相關技術分析[J].西部廣播電視,2018(12):219.

[5]舒華.淺析數字電視播控系統的關鍵技術[J].西部廣播電視,2017(23):221-222.

作者：李生光 單位：河南省平頂山市廣播電視臺