電視中心設(shè)計（下）：基礎(chǔ)架構(gòu)改變

卡爾·保爾森

我們關(guān)于電視中心設(shè)計的系列文章——實現(xiàn)從SDI到IP的轉(zhuǎn)換——最后將著眼于下一代電視中心設(shè)計和實現(xiàn)的變化。在上篇中，我們介紹了廣播和IT必須知道的轉(zhuǎn)換的基本內(nèi)容。中篇概述了從傳統(tǒng)廣播（SD）基礎(chǔ)設(shè)施到IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施的一些相應(yīng)變化。討論了諸如PTP、RTP和COTS設(shè)備在實時、高比特率媒體流中的應(yīng)用。

在結(jié)束本系列文章時，我們將討論隨著我們從電纜轉(zhuǎn)向光纖（用于媒體傳輸機(jī)制）和軟件（用于系統(tǒng)管理和控制）而帶來的其它變化。

下一代IP電視中心將看到從同軸電纜到光纖介質(zhì)的重大轉(zhuǎn)變。預(yù)計將幾乎完全消除視頻配線架，設(shè)計文件編制也有大變化。同軸電纜在所有基于IP網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計中可以減少高達(dá)90-95%。其它的銅線纜將被限制于個別的轉(zhuǎn)換設(shè)備（如到/從SDI的網(wǎng)關(guān)）、系統(tǒng)管理（sub-1Gbt）和AES67音頻。同軸電纜和屏蔽雙絞線可能會作為設(shè)備和配線架之間的跳線孤立存在，但那些用于同軸電纜上單向信號的許多高密度BNC連接器將幾乎全部被消除。

在IP世界，多個信號可以在一個物理（光纖）介質(zhì)上傳輸，這改變我們對信號傳輸方式的看法（圖1）。以前的“每根電纜單一信號源”設(shè)計將演變?yōu)橐环N根據(jù)帶寬和優(yōu)先級，信號有管理和動態(tài)處理。信號流將由一個把人工控制設(shè)備互連到軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)度層管理。

傳統(tǒng)接線表和AutoCAD圖紙可繼續(xù)用于物理光纖介質(zhì)或銅纜安裝，但由于一個信號源接著一個信號源的信號分配實際上消失，確定信號路徑正被復(fù)雜的基于SDN的管理系統(tǒng)（調(diào)度層）取代，此系統(tǒng)處理很多流過整個網(wǎng)絡(luò)的要素。網(wǎng)絡(luò)上的碼流將通過用XML或JSON構(gòu)建的軟件系統(tǒng)描述和管理。所有網(wǎng)絡(luò)流都將被動態(tài)管理，以防止網(wǎng)絡(luò)飽或任一交換機(jī)上端口超額預(yù)訂。

傳統(tǒng)的廣播SDI矩陣控制器正逐漸轉(zhuǎn)向IP世界，成為網(wǎng)絡(luò)信號傳輸和人工按按鍵之間的“接口”?？刂破鲗⒋_保實際的信號傳輸對操作員來說是“透明的”，并且網(wǎng)絡(luò)不會受到危害，即，由于過多的數(shù)據(jù)流而被迫崩潰。

在底層，SDN管理組件將通過專有或行業(yè)接受的解決方案（如AMWA的NMOS接口規(guī)范、IS-04、IS-05和IS-06）發(fā)現(xiàn)和注冊信號類型、設(shè)備名稱、終端/接收設(shè)備關(guān)聯(lián)、信號帶寬、信號格式和其他信息。

軟件，非硬件

即使我們沒有提到IP中的一個關(guān)鍵差別——但也許現(xiàn)在已經(jīng)很明顯了。我們正在從專用的基于硬件的設(shè)備轉(zhuǎn)向完全以軟件為中心的環(huán)境。這意味著廣播工程師現(xiàn)在必須重新考慮該設(shè)施；IT管理員必須放棄以前允許定期網(wǎng)絡(luò)重置或軟件更新或常規(guī)系統(tǒng)重啟的工作范疇；管理層必須更換財務(wù)和人力資源方面的工具，以處理基于服務(wù)水平協(xié)議（SLA）的復(fù)雜培訓(xùn)和越來越多的維護(hù)合同。

隨著更多的項目實現(xiàn)上線，一批“最佳實踐”有望得到發(fā)展；然而，在此期間，大多數(shù)系統(tǒng)可能需要比最初預(yù)期更多的關(guān)注，特別是在測試和調(diào)試期間。升級在物理上可能不那么復(fù)雜，但并不一定像SDI那么容易（至少最初是這樣）。更改將需要仔細(xì)規(guī)劃，特別是在添加核心網(wǎng)絡(luò)組件或?qū)崿F(xiàn)基于軟件的升級時。

幸運的是，廣播設(shè)備制造商正在應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，特別是在開始向IP的轉(zhuǎn)換期間。大家都在學(xué)習(xí)一種新技術(shù)和一套新方法，并在用戶和制造商中平等地分享他們的發(fā)現(xiàn)——這在NAB和IBC展覽會上的互操作性會議和IP展示區(qū)上可見一斑。

如何準(zhǔn)備？

有很多東西需要學(xué)習(xí)和適應(yīng)，所以鼓勵你的IT和播出部門共同參與使用實時和其他相關(guān)的I P技術(shù)（例如R T P、S D P、組播、S D N等）的“視頻傳輸”。全面發(fā)展的并且精通廣播業(yè)務(wù)和技術(shù)的IT員工將使IP轉(zhuǎn)換及平衡對這一代廣播視頻專業(yè)人士的整體理解。從基礎(chǔ)開始（基本原理如圖2所示），然后逐步細(xì)化。

參與SMPTE的活動將進(jìn)一步促進(jìn)您的廣播和IT人員的進(jìn)步，幫助理解和描述這些差異，并為這兩種技術(shù)提供共同點。SMPTE提供關(guān)于ST 2110、聯(lián)網(wǎng)的在線和現(xiàn)場培訓(xùn)、CCNA認(rèn)證等。

利用已經(jīng)或正在建設(shè)ST 2110和ST 2022設(shè)施的系統(tǒng)集成公司的經(jīng)驗。與他們的供應(yīng)商合作伙伴一起，集成商可以幫助減輕復(fù)雜性，并推廣成功的經(jīng)驗。

聯(lián)系并參加行業(yè)論壇，如視頻服務(wù)論壇（VSF）和IP媒體解決方案聯(lián)盟（AIMS），有助于推進(jìn)個人、組織和行業(yè)的廣泛議程。AIMS和VSF促進(jìn)、發(fā)展并致力于互操作性原則、向IP（從 SDI）的轉(zhuǎn)換，以及在為媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)人員提供教育基礎(chǔ)的同時，支持創(chuàng)建質(zhì)量測量指標(biāo)。先進(jìn)媒體工作流程協(xié)會（AMWA）也是一個值得聯(lián)系的組織；特別是在開發(fā)接口規(guī)范和漏洞保護(hù)方面。