為下一代IP做好準(zhǔn)備

本屆NAB，EVS新推出了用于IP路由管理的BCIP軟件。在現(xiàn)場(chǎng)制作中，它能為所有IP流提供控制和監(jiān)管。該軟件基于SDN技術(shù)開發(fā)，適用于任何將來(lái)的IP基礎(chǔ)架構(gòu)。

EVS的BCIP軟件系統(tǒng)用于在IP化廣電基礎(chǔ)架構(gòu)上，提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流的管理和監(jiān)控，為IP轉(zhuǎn)型提供重要工具。

下一代現(xiàn)場(chǎng)制作IP路由技術(shù)

面對(duì)越來(lái)越多的媒體節(jié)目源和文件格式，IP無(wú)疑是將來(lái)廣電媒體工作流程的首選方案。目前，在非現(xiàn)場(chǎng)制作領(lǐng)域，相當(dāng)多的廣電系統(tǒng)已經(jīng)轉(zhuǎn)向IP?，F(xiàn)場(chǎng)制作環(huán)節(jié)，是SDI等點(diǎn)對(duì)點(diǎn)信號(hào)流程的最后堡壘。盡管用IP網(wǎng)絡(luò)傳輸無(wú)壓縮實(shí)時(shí)視頻相當(dāng)強(qiáng)大，它仍面臨多種挑戰(zhàn)：其中之一就是如何保證IP架構(gòu)具備和SDI一樣的可靠性。本質(zhì)上的問題就是，傳統(tǒng)的基于電路交換的同步可切換系統(tǒng)，如何同樣簡(jiǎn)單可靠的在隨機(jī)的、分包交換的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上復(fù)現(xiàn)？

這種問題不僅僅是廣電世界所獨(dú)有。其他行業(yè)在IP化的時(shí)候， 為了客戶和行業(yè)的最終利益，也同樣面臨類似挑戰(zhàn)。

為什么SDI對(duì)我們這個(gè)行業(yè)如此適用？

現(xiàn)場(chǎng)制作真的是一個(gè)高技術(shù)的領(lǐng)域，每個(gè)人都有自己的特定崗位。EVS愿意把它比作一個(gè)球隊(duì)，最終的成果完全取決于每個(gè)隊(duì)員對(duì)工作的投入程度和設(shè)備的性能。

IP化所面臨的問題歸根結(jié)底就是管控不同的IP層次，有效的區(qū)分視頻和音頻信號(hào)，實(shí)現(xiàn)有效的內(nèi)容制作。

幾十年來(lái)，媒體行業(yè)為了傳輸實(shí)時(shí)信號(hào)內(nèi)容，比如視頻、音頻、通話和輔助數(shù)據(jù)等，發(fā)展了一系列的專業(yè)技術(shù)，包括SDI，MADI，AES等等。

在這種背景下，SDI成為其中最重要的技術(shù)之一。作為一種傳輸協(xié)議，它經(jīng)過精心調(diào)校，具備以下優(yōu)點(diǎn)：

·不同設(shè)備交互的通用接口

·簡(jiǎn)單的即插即用機(jī)制

·檢修方便

·路由切換機(jī)制便捷

廣電行業(yè)有如此多獨(dú)特的要求，那么我們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)向IT技術(shù)的轉(zhuǎn)化？我們已經(jīng)在公司的域、公共WIFI等地見識(shí)到了IP系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，它所提供的網(wǎng)絡(luò)資源和服務(wù)讓我們不由得想象IP是否能更好的滿足我們的行業(yè)需求？

這種想法很棒。但是全面的，成功的IP化，不僅僅只是一個(gè)傳輸協(xié)議的改變，它還包括了我們?cè)O(shè)計(jì)產(chǎn)品、搭建制作系統(tǒng)時(shí)所采用的方式方法的根本性改變。技術(shù)和思想需要同時(shí)轉(zhuǎn)變。

隨著IP的出現(xiàn)，制作系統(tǒng)已經(jīng)開始將很多基礎(chǔ)架構(gòu)逐步轉(zhuǎn)化為以太網(wǎng)/IP結(jié)構(gòu)。

文件交付工作流程和剪輯回放已經(jīng)IP化，因?yàn)樗鼈內(nèi)菰S很大的延遲量?，F(xiàn)場(chǎng)制作，由于嚴(yán)格要求非常低的延遲，因此成為最后一個(gè)不是完全I(xiàn) P化的領(lǐng)域。當(dāng)前，整個(gè)行業(yè)都在呼喚一個(gè)完整的IP生態(tài)環(huán)境。

所有的制作系統(tǒng)，為了靈活性，都會(huì)配置基于SDI的矩陣路由系統(tǒng)。新的現(xiàn)場(chǎng)IP制作環(huán)境中，就不再需要配置這些集中性的，功能僵化單一的SDI矩陣，也不再受限于SDI的天然局限。但是，新的路由系統(tǒng)，需要具備原矩陣的基礎(chǔ)功能，而且不能破壞人們的工作流程，包括專業(yè)編輯，客戶等，需要在IP架構(gòu)上搭建可靠的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)流交付系統(tǒng)。

超越IP協(xié)議

向I P轉(zhuǎn)換并不僅僅是簡(jiǎn)單的更換SDI物理接口，它涉及面更廣，將更深入的影響我們整個(gè)行業(yè)。

AMWA，即先進(jìn)媒體工作流協(xié)會(huì)認(rèn)為，IP架構(gòu)具備這些優(yōu)點(diǎn)：

1.商品化的基礎(chǔ)設(shè)施

2.支持現(xiàn)在和未來(lái)的多種格式

3.支持分布式多地點(diǎn)協(xié)同工作

4.制作資源按需分配

5.更多的自動(dòng)化

6.更簡(jiǎn)單的IP內(nèi)容交付

此外，擁抱更加成熟，應(yīng)用更加廣泛的IP生態(tài)，還將為我們帶來(lái)設(shè)備和人力成本的節(jié)約，尤其是可以因此采用大量成熟產(chǎn)品，享受規(guī)模經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。

當(dāng)然，雖然有這些優(yōu)勢(shì)，我們也面臨著一些風(fēng)險(xiǎn)，比如IT巨人或某些廣電巨頭對(duì)技術(shù)的統(tǒng)治，因此削弱了方案和想法的多樣性。在成熟的市場(chǎng)上，這種合并總會(huì)發(fā)生，我們無(wú)法阻止。

對(duì)通用語(yǔ)言的需求

實(shí)時(shí)IP傳輸?shù)某晒?shí)施，標(biāo)準(zhǔn)化是一個(gè)基礎(chǔ)條件。諸如ST2110，AES67和NMOS IS-04（用于登錄、發(fā)現(xiàn)和連接管理）等標(biāo)準(zhǔn)是打造新一代現(xiàn)場(chǎng)制作系統(tǒng)的重要基石。標(biāo)準(zhǔn)化后，異構(gòu)系統(tǒng)中的多方設(shè)備，才可以規(guī)范的輸入輸出彼此可以接受的兼容的各種數(shù)據(jù)流。

數(shù)據(jù)中心的出現(xiàn)，所帶來(lái)的眾多革命性進(jìn)步的其中重要一點(diǎn)，就是軟件定義網(wǎng)絡(luò)SDN。

SDN來(lái)自于IT/IP行業(yè)，通過它，標(biāo)準(zhǔn)IP網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)交換機(jī)內(nèi)的智能數(shù)據(jù)交換。S D N使交換機(jī)專注于核心功能，即有效的將數(shù)據(jù)包從這一端遷移到另一端，然后SDN層為這些數(shù)據(jù)包設(shè)定傳輸規(guī)則。

SDN對(duì)廣電行業(yè)的作用

按照SDN層的定義，它在設(shè)計(jì)中就包括了對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的整體視圖，而不是僅僅關(guān)注某一個(gè)本地交換機(jī)。它更加智能，能和應(yīng)用層交互，確保應(yīng)用所需要的傳輸在規(guī)則中進(jìn)行了最優(yōu)設(shè)定。

這一點(diǎn)，對(duì)廣電行業(yè)非常有用。通過SDN，有可能專門考慮廣電應(yīng)用的需求，對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化，動(dòng)態(tài)的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)，確保交換機(jī)適配廣電業(yè)務(wù)形態(tài)，正確的傳輸廣電IP流。

通過SDN層的抽象，網(wǎng)絡(luò)管理和監(jiān)控的復(fù)雜性因此將大幅度降低。

現(xiàn)在，在標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)上，已經(jīng)有可能部署廣電專用的SDN控制系統(tǒng)，即保證廣電領(lǐng)域的操作友好性和業(yè)務(wù)正確性，又充分利用了IP架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。

廣電控制系統(tǒng)將提供必要的內(nèi)置監(jiān)控

動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（端點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備），因此每路信號(hào)的路由在應(yīng)用層即可清楚的決定。endprint

這使用戶可以確保準(zhǔn)確的視音頻路由，確保實(shí)時(shí)，無(wú)抖動(dòng)，確保足夠的可用帶寬。

管理控制

網(wǎng)絡(luò)可以拒絕那些不兼容的，或者會(huì)對(duì)其它數(shù)據(jù)流產(chǎn)生危害的所有輸出傳輸，這點(diǎn)非常重要。

網(wǎng)絡(luò)自愈

一旦網(wǎng)絡(luò)鏈路發(fā)生故障，數(shù)據(jù)流可以平滑的從其他路由繼續(xù)傳輸，過程完全可控而且不會(huì)過度登錄。

網(wǎng)絡(luò)靈活性

網(wǎng)絡(luò)交換的靈活性貫穿始終：SDI路由的特點(diǎn)是一對(duì)多，IP架構(gòu)更加靈活，能適應(yīng)更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景，可以使用多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，比如核心交換機(jī)，葉脊拓?fù)涞取?/p>

因此，關(guān)鍵是我們可以設(shè)置I P架構(gòu)，使用動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洳呗?，滿足各種特定制作的要求。

遙測(cè)和監(jiān)看

同樣重要的，SDN技術(shù)可以用對(duì)廣電業(yè)者熟知的方式，使現(xiàn)場(chǎng)工程師清晰的監(jiān)看整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作狀態(tài)。

現(xiàn)場(chǎng)媒體制作環(huán)境無(wú)法承受標(biāo)準(zhǔn)I P環(huán)境中復(fù)雜的問題解決方式。基于SDN，就可以提供IP數(shù)據(jù)流動(dòng)過程中每一步的易于理解的視圖，輕松的監(jiān)看才能夠攝像機(jī)到監(jiān)視器的每一個(gè)過程。

生命周期管理

使用IP架構(gòu)而不是SDI矩陣的一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)就是在生命周期內(nèi)擴(kuò)容和重構(gòu)系統(tǒng)的能力。傳統(tǒng)的SDI環(huán)境里，更換一個(gè)核心矩陣就像做心臟移植手術(shù)，不到萬(wàn)不得已，沒人愿意這么做。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞撵`活性使我們可以在整個(gè)生命周期內(nèi)都可以無(wú)縫的擴(kuò)容和調(diào)整網(wǎng)絡(luò)。

S D N自身并沒有專為廣電應(yīng)用提供合適的網(wǎng)絡(luò)管理和控制功能。專門的，工作在SDN頂層的“廣電應(yīng)用控制器”為現(xiàn)場(chǎng)制作提供了簡(jiǎn)單靈活的SDN實(shí)現(xiàn)。

設(shè)計(jì)合理的“控制器”應(yīng)該具備自動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備以及可用的輸入輸出設(shè)備這個(gè)核心功能；應(yīng)該以業(yè)內(nèi)熟悉的方式提供矩陣視圖，以及與控制和自動(dòng)播出系統(tǒng)的接口；應(yīng)該具備數(shù)據(jù)傳輸優(yōu)先級(jí)調(diào)整功能，比如實(shí)時(shí)信號(hào)和文件傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)調(diào)整；應(yīng)該具備智能干凈切換和網(wǎng)絡(luò)地址翻譯功能；應(yīng)該具備虛擬補(bǔ)丁和一系列監(jiān)控工具，參見下圖所示。此外，它必須能夠調(diào)整網(wǎng)絡(luò)延時(shí)量，以保證不同數(shù)據(jù)流之間的同步性，比如原本屬于同一信號(hào)的視頻流、音頻流和輔助數(shù)據(jù)流。

IP之路的下一步是什么？

在IP化的同時(shí)，長(zhǎng)期以來(lái)，廣電行業(yè)一直致力于專業(yè)設(shè)備的虛擬化。

虛擬化后，用戶就可以在虛擬機(jī)或容器內(nèi)運(yùn)行各種應(yīng)用，因此具備更大的靈活性，可以按需啟用或停止生產(chǎn)資源。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，應(yīng)用自身就需要能夠接收或發(fā)出多種類型的網(wǎng)絡(luò)傳輸。

由于虛擬化環(huán)境中將部署的是無(wú)差別的硬件和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，因此在單一網(wǎng)絡(luò)上將帶來(lái)聚合傳輸（Converged Traffic，實(shí)時(shí)IP流，文件交換，控制等）的效果。

為了將來(lái)能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的虛擬化運(yùn)行，今天，在考慮IP轉(zhuǎn)型的時(shí)候，就需要對(duì)IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的設(shè)計(jì)做出正確的前瞻性決定。

如果管理正確，實(shí)施得力，那么未來(lái)的IP架構(gòu)將帶來(lái)眾多長(zhǎng)期和短期優(yōu)勢(shì)，包括：

·減少完整的異構(gòu)系統(tǒng)所需要的部署和配置時(shí)間

·發(fā)揮IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的靈活性優(yōu)勢(shì)

·在視覺呈現(xiàn)和實(shí)際操控中，將網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)映射為更加友好的

·廣電行業(yè)方式

·為將來(lái)奠定基礎(chǔ)：更多的自動(dòng)化，更多的聚合

當(dāng)然，如同許多新科技的應(yīng)用，完美的交付取決于正確的執(zhí)行，魔鬼總在細(xì)節(jié)里。B&Pendprint