IP標(biāo)準(zhǔn)和發(fā)展動向

阿播

廣電行業(yè)正處于不斷變化中，行業(yè)將IP視為其未來業(yè)務(wù)密不可分的關(guān)鍵組件。

ARRIS集團亞太區(qū)資深主管方案架構(gòu)師周強博士認為，IP傳輸基本上“統(tǒng)治”了整個計算機的通訊世界了，企業(yè)與運營商要跟上時代的發(fā)展，向IP化轉(zhuǎn)移。

“IP本身是大家都遵循的規(guī)范，所有的聯(lián)網(wǎng)是TCP/IP協(xié)議，但是視頻這方面就比較復(fù)雜了，視頻傳輸?shù)母袷教?。我們所熟知的就是MPEG-2、MPEG-4，一般來講是在廣播電視傳輸中最早使用的，后來又出現(xiàn)了不同的格式，一直沒有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)?！睂τ贗P傳輸?shù)姆€(wěn)定性未來是否有所保障，周博士認為，這是TCP/IP協(xié)議本身造成的：“現(xiàn)在有很多辦法來提高IP的穩(wěn)定性。IP從誕生時就存在著可能會丟包、可能會延時等問題，這是從計算機聯(lián)網(wǎng)誕生時它本身自帶的屬性。但是在它不斷發(fā)展和壯大的過程中，很多附加協(xié)議相伴而來，成為一個大家共同遵守的協(xié)議。每個人都可以提交好的想法和建議，這也是技術(shù)推動生活的美妙之處?！?/p>

標(biāo)準(zhǔn)形成的背后

行業(yè)I P化的進程推動，離不開業(yè)內(nèi)人士和組織機構(gòu)共同協(xié)作。2015年底，相繼成立了兩個推動基于IP的視頻組織——I P媒體解決方案聯(lián)盟（A I M S）和自適應(yīng)取樣圖像封裝（A S P E N）。毅美、草谷、思科、Arista網(wǎng)絡(luò)、Sam、EVS等支持AIMS；ASPEN由Evertz主導(dǎo)，得到FOR-A、Ross、Abekas、AJA、ChryonHego、日立、Sony、泰克、威姿等支持。盡管兩個組織都支持未來的視頻傳輸將采用如交換和傳輸?shù)鹊腎P的觀點，但它們在處理重要的視頻同步要求方面有所不同。AIMS基于SMPTE 2022，是一種使用標(biāo)準(zhǔn)IP包分配實時視頻的方式。核心的定時來自用IEEE 1588精確時間協(xié)議產(chǎn)生帶RTMP時間標(biāo)記的RTP。雖然SMPTE 2022-6規(guī)定整個SDI信號的分包方式，但SMPTE正在標(biāo)準(zhǔn)化視頻、音頻和相關(guān)數(shù)據(jù)的個別分包（視頻服務(wù)論壇V S F已在TR-04中標(biāo)準(zhǔn)化此方案）。ASPEN基于 Evertz開發(fā)的一個專有方式，其基礎(chǔ)是基于IP的MPEG-2系統(tǒng)傳輸。當(dāng)前通過RDD 37（登記的披露文件）以及SMPTE ST 302和2038描述。MPEG-2系統(tǒng)（ISO 13818-1）通過一個嵌入系統(tǒng)時鐘（27MHz）（使用一個作為自適應(yīng)標(biāo)頭一部分的90kHz計數(shù)器）同步視頻和音頻碼流。

AIMS和ASPEN自成立后都在不斷定制新的標(biāo)準(zhǔn)。2017年9月18日，SMPTE宣布批準(zhǔn)SMPTE ST 2110內(nèi)的第一批標(biāo)準(zhǔn)——Professional Media Over Managed IP Networks，這是一套規(guī)范現(xiàn)場制作流程中不同IP實體流的承載、同步和描述的標(biāo)準(zhǔn)，為IP網(wǎng)絡(luò)傳輸不同的視頻、音頻和輔助數(shù)據(jù)流定義一個可互操作的系統(tǒng)。據(jù)SMPTE主席Matthew Goldman介紹，SMPTE ST 2110標(biāo)準(zhǔn)系列在根本上改變了處理和傳輸專業(yè)媒體流的方式，用IP替代SDI，支持一套利用信息技術(shù)協(xié)議和基礎(chǔ)框架的應(yīng)用。采用SMPTE ST 2110標(biāo)準(zhǔn)，電視中心內(nèi)的通信現(xiàn)在可全面IP化，這意味著機構(gòu)電視臺可依賴一個公共數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施而不是兩個獨立的SDI和IP交換/路由設(shè)施。首批SMPTE ST 2110標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)來自視頻服務(wù)論壇（VSF）的無壓縮基本媒體流IP傳輸技術(shù)推薦（TR-03）。

SMPTE ST 2110標(biāo)準(zhǔn)讓音頻、視頻和輔助數(shù)據(jù)流得以分開。這一提升簡化了附加字幕、標(biāo)題，圖文電視，以及處理多語言音頻等任務(wù)。每個實體流都可以分開傳送并在終端重新匯聚。其中每個組成部分——音頻、視頻和輔助數(shù)據(jù)流可實現(xiàn)同步，因此實體流在保持獨立的同時又能實現(xiàn)同步。

早前，ASPEN聯(lián)盟也提交了自適應(yīng)取樣圖像封裝為注冊的披露文件（R D D 37），并被技術(shù)委員會全票通過。ASPEN旨在將MPEG-2傳輸流標(biāo)準(zhǔn)擴展到包括不壓縮UHD/3G/HD/SD視頻。此框架還利用傳輸音頻（SMPTE ST 302）和元數(shù)據(jù)（SMPTE 2038）開放標(biāo)準(zhǔn)，它也使用SMPTE 2022-2把傳輸流封裝為IP。

索尼與Evertz緊密合作，雙方的產(chǎn)品——“IP現(xiàn)場節(jié)目制作系統(tǒng)”與“視頻定義的網(wǎng)絡(luò)”軟件解決方案之間實現(xiàn)了IP互操作性。雙方的合作還取得了另外一項成果——那就是基于ASPEN的互操作性。ASPEN允許用戶使用單獨的IP多碼流進行視頻、音頻和元數(shù)據(jù)的傳輸。網(wǎng)絡(luò)媒體接口，是索尼IP現(xiàn)場節(jié)目制作系統(tǒng)所采用的關(guān)鍵技術(shù)，它可以通過標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對高清和超高清（4K）視頻、音頻和元數(shù)據(jù)進行打包、傳輸和無噪波切換。索尼的IP技術(shù)以SMPTE RDD34標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)，采用了低延遲編解碼器（LLVC），旨在對使用10Gbps網(wǎng)絡(luò)帶寬進行超高清（4K）60p傳輸?shù)囊曨l壓縮方式提供支持。

此外，索尼還計劃為ASPEN工作流程的互操作性開發(fā)自己的攝像機和切換臺產(chǎn)品。這種合作將為用戶提供從節(jié)目制作到廣播架構(gòu)，更加廣泛、靈活的IP式解決方案。

發(fā)展動向

當(dāng)前，IP技術(shù)正不斷影響廣電行業(yè)的未來，并正在進入現(xiàn)場制作的各個部分。市場研究公司Parks Associates表示，內(nèi)容制作商正迅速為變化的未來做準(zhǔn)備，包括基于IP的技術(shù)提供給講故事、用戶體驗、內(nèi)容創(chuàng)作和分發(fā)過程控制的潛在利益。

基于IP的世界五大視頻趨勢為：用戶期待與內(nèi)容互動的機會；全球化、IP化的視頻服務(wù)將成為內(nèi)容制作者的下一個收入池；電視直播并未走向死亡，而是向聯(lián)網(wǎng)設(shè)備轉(zhuǎn)移；消費者需要新的、多種類型的內(nèi)容；人工智能（AI）將在未來視頻服務(wù)的成功中扮演關(guān)鍵角色。

Parks Associates高級研究主管Brett Sappington指出：“內(nèi)容所有者、制片方以及創(chuàng)作方希望能讓自己的作品被盡可能多的人看到，他們正日益轉(zhuǎn)向IP技術(shù)來為未來的視頻制作和分發(fā)作準(zhǔn)備?！?/p>

基礎(chǔ)設(shè)施、格式化以及互通性方面都面臨著多種挑戰(zhàn)，但為了獲取網(wǎng)絡(luò)觀眾，從美國國家橄欖球聯(lián)盟到深夜秀，多個不同的內(nèi)容創(chuàng)作者都在嘗試視頻APP、流媒體直播以及其他基于IP的系統(tǒng)?！氨M管受眾正蜂擁走向新屏幕和平臺，但內(nèi)容制作者在新數(shù)字世界才有最大收獲，”O(jiān)oyala共同創(chuàng)始人和高級副總裁BelsasarLepe說，“這是基于IP的新解決方案有助于流暢制作工作流程，提供更高效率和靈活性，適應(yīng)市場變化的所在?！盉&Pendprint