廣播信號IP回傳和分配實時IP連接將變革現(xiàn)場直播

依里·馬特拉

目前IP廣播設(shè)施談得很多。通常話題集中于現(xiàn)場制作和系統(tǒng)間的互操作性。當(dāng)然，這是非常重要的，但還有一個它有可能產(chǎn)生變革的領(lǐng)域。

為將內(nèi)容從遠地回傳到廣播中心，傳統(tǒng)上你要預(yù)訂一條回傳線路。通常就只是這樣：一條線路。因此如果你報道如足球賽等，你有一個從轉(zhuǎn)播車回傳到演播室的信號。

重要場地會有永久安裝的廣播線路。這些線路為視頻線纜，因此沒有其它任何用途，意味著提供商（通常為本地電信公司）必須收費必須很高以支付安裝和保養(yǎng)的費用。

在沒有視頻線路的地方，制作被迫使用視距微波鏈路（范圍和位置很受限）或衛(wèi)星上行系統(tǒng)。與固定鏈路類似，這兩種無線電解決方案成本高昂，在彈性方面有風(fēng)險，至于衛(wèi)星鏈路則增加了顯著的時延。

適用于專業(yè)音頻和視頻的實時IP連接的出現(xiàn)改變了這一切。把信號轉(zhuǎn)換為IP，不再需要專門的鏈路，能夠以數(shù)據(jù)的形式通過有足夠帶寬的運營商傳輸。特別是由于電信公司在其地域安裝了大容量暗光纖，尤其是從都市區(qū)到大體育場館，數(shù)據(jù)流可以與其它業(yè)務(wù)一起傳輸。

由于電信公司傾向于對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量收費，因此這種做法節(jié)省了金錢，廣播公司只需支付他們用掉的數(shù)據(jù)量。由于可使用不同地區(qū)的冗余路徑，接收設(shè)備在最強信號之間無縫切換，它還提高了彈性。

多個信號

在IP網(wǎng)上成功回傳信號取決于優(yōu)良的信號路由和以最佳碼率達到廣播質(zhì)量的高質(zhì)量編碼。盡管H.264被廣泛使用，H.265也被逐步使用，但回傳被視為JPEG2000一種理想的應(yīng)用。對回傳應(yīng)用采用10：1壓縮比，此編解碼提供高視頻質(zhì)量，而其小波算法一般認為比MPEG類型壓縮中采用的離散余弦變換降級較溫和。

在質(zhì)量不能妥協(xié)時，JPEG2000還允許不壓縮但封包傳輸。

一旦廣播公司接受IP回傳概念和溫和壓縮的可能應(yīng)用，那么顯而易見的問題變成“我們能夠使用可用帶寬從發(fā)生地點傳輸一個以上的數(shù)據(jù)流到演播室嗎？”這個問題才是制作的變革。

此能力使傳輸來自事件現(xiàn)場的多個并行信號變得可能。對橄欖球或足球，你可能對每支球隊有不同的信號。對運動項目，你可能有不同的面向田徑場的信號或者你可能提供國際信號及國內(nèi)制作，包括供討論和播出的現(xiàn)場演播室。

這還以為你能夠提供選擇性內(nèi)容及主信號，使持權(quán)者能夠?qū)Σ煌脚_以不同方式包裝賽事。所有這些都提供吸引觀眾以及變現(xiàn)事件報道的新方式。

本地和遠程分配

另一個重要要求是在事件發(fā)生地點傳輸多個信號。一個明顯的用例是想查看多個攝像機角度的視頻裁判。傳輸大量視頻信號富有挑戰(zhàn)且耗時：在一條光纖內(nèi)運行要簡單得多。

盡管視頻裁判通常位于比賽現(xiàn)場，但遲早主要體育賽事將效仿美國NBA，NBA有一個集中的視頻裁判中心收集來自全美所有同時舉行的比賽的信號。

廣播公司經(jīng)常為體育場館屏幕以及現(xiàn)場其它區(qū)域（如記者席）提供信號和電臺評論。聯(lián)網(wǎng)光纖上的多個信號分配也很容易提供。這種概念然后可傳遞到分配上——分發(fā)來自廣播公司的數(shù)據(jù)流。傳統(tǒng)上這是一條視頻線路上的一個通道輸出，它接著在每個獨立前端針對平臺修改。因此，廣播信號將在復(fù)用前在地面、有線和衛(wèi)星前端被硬件壓縮，它將被轉(zhuǎn)碼用于視頻點播存儲器和用于多種平臺上的直播流傳輸。

這種架構(gòu)天生就是昂貴的，原因是在每個前端每個流要求專門的設(shè)備。它還有質(zhì)量風(fēng)險，因為遠程轉(zhuǎn)碼器在廣播公司的物理控制之外。

相同的沿著一條或多束暗光纖傳輸多個視頻流的架構(gòu)可適用于分配。這允許廣播公司或內(nèi)容提供商保持對內(nèi)部所有編碼的質(zhì)量控制，分配準備好打包的所有不同格式。

軟件編碼

對將這些概念從理論探討轉(zhuǎn)到實際解決方案非常重要的是以節(jié)約成本的方式編碼和流傳輸可能很大數(shù)量的高質(zhì)量線索的能力。

當(dāng)前標準IT平臺的能力（特別是GPU能力）允許軟件實現(xiàn)高質(zhì)量編解碼。反過來，高能力平臺（無論是虛擬化還是物理設(shè)備）允許多個編解碼算法實例同時運行。

換言之，一個設(shè)備可以有一個視頻信號輸入，而在光纖輸出上，要求有多個所有分辨率、格式和編解碼的信號。這對多種分配格式提供一種安全可控的解決方案，也許乃至在公用互聯(lián)網(wǎng)上向前端傳輸不同的視頻流。

或者，相同的硬件可以接受多個視頻信號，并且把信號放在一根光纖上傳給另一個類似設(shè)備，就像一個接線盒。因此所有攝像機或服務(wù)器輸出可集中和在一束暗光纖上傳輸給電視比賽裁判，或通過球場網(wǎng)絡(luò)傳輸給計分板控制器。

它還提供一種使用空閑光纖連接把多個信號從球場傳輸?shù)窖莶ナ业慕鉀Q方案。相同的構(gòu)造可傳輸現(xiàn)場實時信號，也能從遠處服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)傳輸。因為IP本質(zhì)是可逆的，演播室可使用相同通道發(fā)送歸檔素材到站點。

任何這類設(shè)備可能必須支持各種編解碼以滿足制作的要求。它應(yīng)該提高透明的回傳質(zhì)量，特別是隨著傳輸UHD選擇成為現(xiàn)實，觀眾要求越來越高的時候。

還應(yīng)以最小的延遲實現(xiàn)這一目標，原因是消費者希望現(xiàn)場活動（特別是體育）真正實況。最后，也應(yīng)該承認車位嚴重有限的異地制作的實際情況。如Comprimato的Live解決方案提供多編解碼以及在一個1U服務(wù)器以不到700ms的端到端時延傳輸最多70個全高清碼流的能力。

IP連接提供回傳和分配線路內(nèi)的新靈活性，允許制作方創(chuàng)建更有針對性的迷人內(nèi)容，同時通過把一切處理引入內(nèi)部，保證質(zhì)量得到精心控制。運行在標準化硬件上的軟件系統(tǒng)得益于來自IT硬件行業(yè)的性能不斷提高，通過定期軟件升級，能夠快速、安全和節(jié)約成本地增加新功能。B&P;