电视制作播出系统I P化网络架构解决方案的探讨

王轩群

（黑龙江省东宁市广播电视台，东宁 157200）

科学技术在迅猛发展的同时也带动了电视技术的进步，各种高清清晰度信号接踵而至。2k技术才刚刚为广大民众普遍应用，3D技术便应运而生，到如今，4k、8k超高清设备也初露锋芒，尤其是4k技术，不仅拥有出色的清晰度，其优异的色彩比也大大推动了它的发展脚步。虽然如此，但是4k技术在电视制作播出系统方面仍存在一些难题，例如在信号宽度方面，4k高清信号的基带宽度相当于8个2k高清信号的基带宽度，这表示我们要采用大约4倍2k技术的电缆数量，如此一来，信号发生故障的概率也提高了4倍，面对这些难题，一个优秀的解决方案对于电视节目制作播出系统便显得十分重要。

1 介绍解决方案的重点内容

为解决以上电视制作播出系统面临的难题，专业人士提出了播出系统IP化网络架构的方案，即利用现今的IP网络技术，将电视的SDI基带信号转变为IP数据包，利用成熟的高速网络介质例如光纤等完成网络传输。对于系统的信号连接来说，除去几个传统的需要进行信号转换，其余主要利用双向网络连接，使各个设备之间的传输过程像终端设备一样流畅，让系统架构从复杂化转为简单化。由于之前的互联网设备和基带宽度的约束，即使IP网络传输电视信号运用时间很长，但针对外来信号还是只能采取网络传输的方式。随着网络技术的不断更新和完善，网络宽带在近几年的发展中取得卓越成就。从2005年起，互联网接口数就远远超过了电视基带信号带宽的数量。众所周知，网络IP数据包比传统的基带信号有着更高的传输效率，除去有效图像的传输时间外，在电视图像的传输中还存在着大量空白时间，若我们将互联网传输技术有效利用起来，充分发挥传输带宽的作用，我们就能在空白时间传输其他有价值的信息数据。除此之外，利用数据压缩的方法还能够极大降低图像转码率，使多种电视信号能够在同一个网络线路内传输。

2 方案中需解决的问题

2.1 时间同步问题

电视图像在制作时是以帧或场作为切换级别，以此确保消除闪动现象，但是这需要时间传输的同步。为保证信号传输的同步，IEIE标准委员会颁布了各项标准，明确规定主时钟与子时钟之间的基准时间差，保证各子时钟与主时钟之间能够进行通讯传输过程，减小各种因时间不同步而造成的影响，并据此对时钟进行标准校对。

2.2 信号延迟问题

电视在制作时，信号传输的实时性必须要有保证，若存在信号延迟严重的现象，将会对整个电视节目的制作进程造成严重后果。一般来说，电视制作对于信号延时需控制在5帧之内。在信号传输方面，信号延时范围不能多变，要限制在系统的缓冲时间之内，从而防止图像及声音出现卡顿的现象，保证图像声音双流畅的要求。

3 解决方案的优点

3.1 系统灵敏度高

网络架构的应用使得电视制作播出系统的空间利用率得到有效提升，各类闲置设备可以进行共享，系统各种资源实现最大化利用，以IP化网络架构协议为例，将协议中包括的各种键盘信息、音频信息、在线包装设备、鼠标信息等针对性分配到其应用位置，减小电视制作播出系统设备装、拆的工作量，使系统灵敏度更高，灵活性更强。

3.2 系统升级简易

由于采取IP化网络架构，使得电视制作播出系统存在于类似一个局域网的环境之中，系统所用视音频距阵、画面分割器、切换台等设置类似于一个计算机设备，针对4k、8k等超高清信号根据以上的原理进行信号格式标准压缩，并在降低升级所用成本的同时对部分软件进行更新，进而完成升级工作。

3.3 系统架构精简

众所周知，一条10G的光纤能够同时对6条未压缩的2k高清信号或者60条压缩的2k信号进行传输，因此，在这个基础上，系统各个设备之间的电缆连接数目和接口数量会大幅度降低，另外，双向网络信号传输的应用使得切换台与摄像机之间的连接传输显得更加重要，一般只需一条电缆便能同时进行各项信号的传输，使系统架构精化简化。

4 结束语

综上所述，IP化网络架构对于电视制作播出系统无疑是有利而无弊的，通过介绍整个解决方案的设计也能够发现，虽然IP化网络架构现今还处于未成熟阶段，但凭借其技术的不断完善发展，它的应用价值终有一天会被看到，电视制作播出系统的IP化网络架构的广泛应用目标将终会实现。