升級·融合·協(xié)同：融媒體建設(shè)下廣電制播系統(tǒng)IP 化轉(zhuǎn)型邏輯

文/吳義博

現(xiàn)階段，融媒體建設(shè)是我國廣播電視臺的重要任務(wù)，得益于IP 技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢，融媒體建設(shè)進(jìn)程持續(xù)加快。IP 技術(shù)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下三個方面：突破了傳統(tǒng)廣電制作模式的技術(shù)限制，是廣電制播系統(tǒng)的一次技術(shù)升級；可與融媒體內(nèi)容制作播出流程深度融合；從工作原理角度來分析，IP 技術(shù)與IT 技術(shù)存在天然的協(xié)同優(yōu)勢，同時助力廣電制播系統(tǒng)擁抱新技術(shù)。本文從系統(tǒng)升級、生產(chǎn)融合、科技協(xié)同三個角度出發(fā)，探討了IP 技術(shù)給廣電制播系統(tǒng)帶來的便利，進(jìn)而得出結(jié)論：IP 化是廣電制播業(yè)務(wù)發(fā)展的必然趨勢。

自融媒體建設(shè)獲得主流媒體的重視以來，各級廣電部門陸續(xù)著手融媒體中心建設(shè)和融媒體設(shè)備采購工作。然而，融媒體中心在對音視頻制作的底層架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計時，普遍面臨是否采用全I(xiàn)P 系統(tǒng)的問題。當(dāng)前，IP設(shè)備高昂的價格與新穎的操作方式致使部分廣電從業(yè)人員仍對IP 技術(shù)抱有疑慮?；诖?，本文從多個角度展開討論，通過對比研究IP 技術(shù)較傳統(tǒng)基帶信號的優(yōu)勢來解答為什么廣電制播系統(tǒng)需要進(jìn)行IP 化轉(zhuǎn)型。

一、系統(tǒng)升級：從SDI 到IP 的廣電制播系統(tǒng)

傳統(tǒng)廣電的發(fā)展面臨著諸多挑戰(zhàn)，例如，制作系統(tǒng)超高清化導(dǎo)致傳統(tǒng)基于SDI 的基礎(chǔ)設(shè)施面臨淘汰風(fēng)險，矩陣規(guī)模不斷擴(kuò)大，現(xiàn)場節(jié)目制作系統(tǒng)與后端制作系統(tǒng)不統(tǒng)一，SDI 擴(kuò)展成本高昂，舊設(shè)備無法支撐更多訊道，等等。這些痛點(diǎn)基本可以通過建設(shè)全I(xiàn)P 架構(gòu)得到解決，IP 化已是大勢所趨。

（一）優(yōu)化傳輸架構(gòu)

傳統(tǒng)基帶系統(tǒng)的視頻信號通過SDI 同軸線進(jìn)行傳輸，SDI是具有恒定數(shù)據(jù)速率的專用鏈接、單工傳輸模式，而且只能傳輸視頻信號。然而，在廣電部門中，除了視音頻基帶信號外，還有同步信號、控制信號（包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控）以及內(nèi)部通話信號，并且每一種信號都需要采用單獨(dú)的線纜進(jìn)行傳輸。在網(wǎng)絡(luò)方面，除了視音頻網(wǎng)絡(luò)外，廣電部門還設(shè)有管理網(wǎng)絡(luò)、非線性制作網(wǎng)絡(luò)。因此，廣電部門需要布設(shè)大量不同種類的線纜以滿足不同專業(yè)的使用需求，同時要對不同信號、網(wǎng)絡(luò)、線纜進(jìn)行整合。顯然，這對依賴基帶系統(tǒng)的傳統(tǒng)制作系統(tǒng)來說，操作與維護(hù)將變得更加煩瑣。與傳統(tǒng)基帶系統(tǒng)不同的是，IP 信號依靠光纖傳輸。雖然光纖傳輸速度受光模塊限制，但是只需要兩根光纖就可以實(shí)現(xiàn)全雙工通信，并且同時支持視頻、音頻、通話、同步、時鐘、控制等信號多合一傳輸，極大地簡化了廣電制作系統(tǒng)的傳輸架構(gòu)。

（二）優(yōu)化系統(tǒng)物理空間

IP 系統(tǒng)替代基帶系統(tǒng)的另一個優(yōu)勢是輕便化。一方面，采用IP 系統(tǒng)有助于廣電部門精簡設(shè)備和線纜。同時，IP 信號借助光纖傳輸，可有效減少BNC插頭、同軸電纜的使用量。另一方面，IP 系統(tǒng)可以大幅縮減矩陣體量。同樣承載100 路4K 信號，IP 技術(shù)可將矩陣（交換機(jī)）的體量從SDI 系統(tǒng)的10U 矩陣縮減到1U 或2U 矩陣，減少切換臺連線數(shù)量。與傳統(tǒng)SDI 相比，采用IP 技術(shù)至少可節(jié)省1/8 的物理空間。IP 技術(shù)的輕便化優(yōu)勢在4K 轉(zhuǎn)播車系統(tǒng)中作用顯著：全I(xiàn)P 系統(tǒng)不僅能大幅降低系統(tǒng)的集成成本和設(shè)備重量，還能通過減輕車體自重、減少油耗來降低轉(zhuǎn)播車的運(yùn)行成本。

（三）支持超高清化

與高清時代相比，4K/8K 超高清的參數(shù)均顯著提升。如果廣電部門在超高清建設(shè)中繼續(xù)沿用基帶系統(tǒng)，那么4K 超高清信號就可以采用4×3G SDI 或12G SDI 連接器；8K 超高清信號就可以采用4×12G SDI 連接器。與此同時，播出服務(wù)器、切換臺、矩陣、視音頻周邊等設(shè)備均要支持4K/8K 基帶信號傳輸。由于4K基帶的實(shí)測傳輸速度已經(jīng)突破10Gbps，8K 的更是高達(dá)幾十G，繼續(xù)沿用SDI 方案必然會造成設(shè)備成本性能告急，系統(tǒng)的物理連接線路更加復(fù)雜。隨著IP 技術(shù)的不斷發(fā)展，100GbE 高帶寬、SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)等都可以為實(shí)時傳輸視音頻提供保障，而SMPTE ST 2110 標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布意味著基于IP 技術(shù)實(shí)現(xiàn)視頻信號、音頻信號、輔助數(shù)據(jù)的分離制作以及信號無壓縮傳輸已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。更重要的是，IP 技術(shù)的不斷發(fā)展使得超高清制播的推廣應(yīng)用向前推進(jìn)了一大步。[1]

二、生產(chǎn)融合：IP 賦能融媒體內(nèi)容快捷制作

“融媒體”已經(jīng)成為廣電產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的必然方向。目前，我國已經(jīng)確定以省級硬件軟件平臺為框架，省市縣三級融媒體平臺的廣電系統(tǒng)發(fā)展方向。融媒體的本質(zhì)是脫離廣電專網(wǎng)，對移動互聯(lián)網(wǎng)和傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行內(nèi)容覆蓋。因此，廣電系統(tǒng)必須具備IP 化的輸出和調(diào)度性狀，IP 技術(shù)也將成為融媒體建設(shè)的基石。

（一）多平臺內(nèi)容制作

廣電內(nèi)容的多平臺分發(fā)是融媒體建設(shè)的重要體現(xiàn)，IP 技術(shù)基于開放平臺的特點(diǎn)促使廣電內(nèi)容更加適配社交媒體及大小屏等平臺同步播送的需要。IP 系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢在網(wǎng)絡(luò)平臺和移動端越發(fā)突出，其可以將視頻信號的采集、編輯、編解碼等模塊化業(yè)務(wù)串聯(lián)在一起[2]，進(jìn)而打造集視頻采集、編碼、管理、錄制、解碼、監(jiān)看及制作于一體的全I(xiàn)P 化生態(tài)鏈，以匹配音視頻傳輸領(lǐng)域的各種業(yè)務(wù)模式。

（二）遠(yuǎn)程制作

現(xiàn)階段，遠(yuǎn)程辦公、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程制作等新型互動模式層出不窮，不僅打破了時間和空間的限制，還能有效節(jié)約設(shè)備、人員、差旅等方面的成本。廣電制作的IP 化同樣對遠(yuǎn)程制作產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，IP 技術(shù)也為打造更加靈活的云制作模式提供了技術(shù)支持。另外，圍繞虛擬化工作流程構(gòu)建的分布式模型逐漸得到推廣，這也意味著制作人員可以在任何地點(diǎn)借助小巧緊湊的設(shè)備與同事在線上協(xié)同作業(yè)。由此可見，基于IP 技術(shù)的遠(yuǎn)程制作可以大幅減少派往轉(zhuǎn)播現(xiàn)場的工作人員數(shù)量，從而提高制作效率、降低轉(zhuǎn)播成本。

（三）慢直播

隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動平臺的不斷升級，以慢直播為主導(dǎo)的直播生態(tài)快速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于旅游景區(qū)直播、安防監(jiān)控、交通路況監(jiān)測等領(lǐng)域。對于部署在野外、戶外的視頻源，使用者需要利用4K 超高清H.265 編碼器將其編碼成IP 流（如RTMP 等），再通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至中控系統(tǒng)。在編碼器后臺，使用者可以將橫屏轉(zhuǎn)換為豎屏，以適應(yīng)手機(jī)端用戶的觀看習(xí)慣，同時通過視頻網(wǎng)關(guān)分發(fā)至多網(wǎng)絡(luò)平臺進(jìn)行直播。當(dāng)前，這套全I(xiàn)P 化的視聽方案已經(jīng)被慢直播用戶普遍采用。

三、科技協(xié)同：IP 與新技術(shù)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合

融合云計算、5G、AI 等前沿信息技術(shù)的融媒體技術(shù)不僅推動了傳統(tǒng)媒體生產(chǎn)流程的全面升級，加速了媒體生產(chǎn)的數(shù)字化、集約化和智能化步伐，還發(fā)展成傳統(tǒng)廣電向智慧廣電轉(zhuǎn)型的“利器”。同樣地，廣電制播系統(tǒng)的IP 化轉(zhuǎn)型也可以為云計算、5G、AI 等技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐提供得天獨(dú)厚的環(huán)境條件。[3]

（一）云計算技術(shù)

云計算技術(shù)為新媒體制作帶來了諸多便利，如幾乎無限的資源可擴(kuò)展性、不限地域的工作流分布以及先進(jìn)的數(shù)據(jù)處理功能等。由于廣電行業(yè)對信號延遲要求嚴(yán)格，云制作必須以IP 信號傳輸為基礎(chǔ)。另外，在傳統(tǒng)廣電向融媒體轉(zhuǎn)變的過程中，多樣化的終端屏幕、多樣化的發(fā)行與傳播渠道已是大勢所趨。為切實(shí)增強(qiáng)廣電業(yè)務(wù)的擴(kuò)展能力，廣電部門必須采用統(tǒng)一的云計算平臺，將數(shù)據(jù)存儲、處理、分析和分發(fā)等環(huán)節(jié)緊密銜接，實(shí)現(xiàn)信息采集、內(nèi)容編輯、內(nèi)容制作、節(jié)目傳播及發(fā)行等流程的協(xié)同升級。[4]

（二）5G 技術(shù)

5G 技術(shù)擴(kuò)展了音視頻領(lǐng)域的發(fā)展空間，對廣電行業(yè)的促進(jìn)作用不言而喻。當(dāng)前，大部分電視臺均采用5G 背包或5G CPE進(jìn)行戶外遠(yuǎn)程信號采集和節(jié)目播出，且5G 背包目前主要采用RTMP（實(shí)時消息傳輸協(xié)議）、SRT（開源視頻傳輸協(xié)議）等IP流協(xié)議來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信號傳輸。在傳統(tǒng)廣電制播系統(tǒng)中，5G 背包與臺內(nèi)基帶系統(tǒng)連接時，IP 信號與SDI 信號將相互轉(zhuǎn)換。其間，IP 制作系統(tǒng)將借助協(xié)議轉(zhuǎn)換設(shè)備將所有外部傳輸流統(tǒng)一轉(zhuǎn)換為TS over IP 的UDP 組播流，并將原始碼率發(fā)送給融媒體制播平臺，以省去部分不必要的編解碼環(huán)節(jié)，在簡化工作流程的同時，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本。[5]

（三）AI 技術(shù)

AI 技術(shù)在廣電系統(tǒng)尤其是運(yùn)營、監(jiān)管、容錯等領(lǐng)域的應(yīng)用必須與IP 技術(shù)相結(jié)合，這是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)AV 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)下，視頻內(nèi)容無論是在調(diào)度靈活性還是在“媒體分析”計算等方面均存在一定不足，廣電產(chǎn)業(yè)的智能化轉(zhuǎn)型離不開IP 技術(shù)的支持。

在傳統(tǒng)廣電完善融媒體體系建設(shè)的進(jìn)程中，作為重要的技術(shù)手段，IP 技術(shù)不僅發(fā)展成傳統(tǒng)廣電的先進(jìn)生產(chǎn)工具，其獨(dú)特優(yōu)勢也可以較好地契合融媒體制作的需求。此外，IP 技術(shù)依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起而不斷完善，進(jìn)而充分發(fā)揮新技術(shù)的優(yōu)勢為節(jié)目制作賦能。總而言之，在傳統(tǒng)廣電媒體向智慧型廣電媒體轉(zhuǎn)型升級的過程中，廣電制作播出技術(shù)要盡快實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P 化。