IP播出控制系统在县级广播...——以海阳市融媒体中心为例_张清德.pdf
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1、228应 用THE APPLICATION228IP 播出控制系统在县级广播电视台的运用以海阳市融媒体中心为例张清德 邵光江(作者单位:海阳市融媒体中心)摘 要:本文结合 IP 播出控制系统在海阳市融媒体中心的实际运用情况,探讨 IP 播出控制系统在县级广播电视台的实施情况及实施过程中遇到的各类问题与处理方案,以期为技术同行提供一定的参考。关键词:IP 播出系统;SDN 交换机;ODL 控制器1 I P播出系统的基本情况概述首先,所有串行数字接口(SerialDigitalInterface,SDI)信号源接入 16 进 16 出高清视频矩阵,方便信号调度。视频矩阵输入及输出分别经过视频跳线盘
2、,确保即使视频矩阵出现故障也可以使用跳线盘完成信号跳转。视频矩阵的输出信号接入多通道信号转换网关(IPGateway,IPG),将使用同轴电缆传输的 SDI信号转换成使用万兆光纤传输的无压缩 SDIoverIP流信号1,然后接入软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork,SDN)交换机。主备视频服务器可以同时生成 SMPTEST2022-6 标准的视频流信号及 SDI 信号。经过 SDN 调度处理后的信号最终接入四选一自动倒换及键处理器(IPAutoKey,IPAK)并输出 SDI 信号,为保障系统在 IP 信号出现问题的情况下仍能够正常播出,主备视频服务输出的 SDI 信号接
3、入 IPAK 倒换器的 SDI 输入接口中,该接口支持掉电直通,可确保设备掉电时仍能够正常传输节目。最终输出 SDI 信号再经过编码器编码复用后传输到运营商网络。IP 播出系统的信号处理流程如图 1 所示。网络技术在播出系统的运用解决了传统基带播出系统存在的系统结构复杂、设备使用量高、串联设备多等问题。通过一段时间的使用,山东省海阳市融媒体中心对IP播出系统的了解也不断深入,形成了如下几点认识:1.1 IP 播出系统中所使用的网络技术与普通办公网络的区别办公网络使用的 IP 网络系统主要使用的是单播技术,信息的接收和传递只在两个点之间进行,而 IP 播出系统采用的是组播技术。同时,IP 播出系
4、统使用的交换机是 SDN 交换机,与普通办公网使用的交换机完全不同。SDN 交换机可以通过 OpenFlow 软件将控制部分与数据处理部分分离2,根据软件命令进行数据处理。传统播出中使用的同轴电缆传输信号,在 IP 播出系统中都通过转换网关 IPG 转换成了能够在 SDN 交换机中传输的数据流,每个流信号都需配置一个组播源地址、目的地址及相应的端口号。SDN 交换机根据控制器形成的指令对各组播流信号进行编组和转发,完成流信号的调度工作。流信号的源地址、组播地址及端口号可以理解成流信号的标签,通过识别组播目的图 1 I P播出系统信号处理流程图229229地址、目的端口就可以知道这个流信号是从哪
5、里来的及要到哪里去。SDN 交换机完成的工作就是把输入的信号发送给需要这个信号的设备,同时要对信号的目的地址、目的端口进行修改,如此就完成了流信号的调度工作。1.2 网络技术在 IP 播出系统中发挥的作用现阶段的 IP 播出系统并没有将所有设备都实现 IP化,仍然有一部分基带信号处理的设备,主要是前端外来信源的信号处理设备及后端响度控制、编码器设备尚未实现 IP 化。卫星信号、机顶盒信号、演播室信号等都是输出的基带信号,需利用信号转换网关 IPG将其转化为 IP 流信号。另外,最终节目视频信号需要先通过转换网关IPAK转化成基带信号,再进行下变换、编码等处理。通过引入 IP 网络设备能够简化系
6、统架构,节约配套设备。相较基带播出系统主要有如下几个方面的提升:一是信号 IP 化之后,信号调度、分配不再需要传统的板卡、切换器等设备,这些工作都由 SDN交换机完成。二是流信号的传输是双向的,一根光纤中最大可以传输上行 6 路、下行 6 路,最大 12 路信号,大大降低了线缆的使用量。三是 IP 播出系统在可靠性、稳定性、灵活性方面优势显著,原先需要大量设备串联处理的设备被 SDN 交换机替代,设备用量大幅降低。1.3 部署运用 IP 播出系统并不需要掌握大量网络知识海阳市融媒体中心作为一个县级广播电视台能够成功实施和运用 IP 播出系统,充分说明了此类系统并不是难以掌握的系统。虽然部署的过
7、程中会涉及组播地址、端口的分配,但这些工作都由实施人员完成,后期运行管理中基本不需要对此进行修改。IP 播出系统最核心的功能就是利用 SDN 交换机、OpenFlow 软件组成的系统替代原先需要使用切换器、视分板卡、键混器等众多设备才能实现信号调度的系统,通过这些新设备、新方法的运用大大简化系统结构。2 I P播出系统实施过程中遇到的问题2.1 视频服务器不同架构导致的控制问题为节约经费,海阳市融媒体中心 IP 播出系统主视频服务器采用哈雷视频服务器,备视频服务器采用的是北京中科大洋科技发展股份有限公司(以下简称“中科大洋”)的 VIPS 服务器,两种不同类型的服务器控制方式有所不同。哈雷服务
8、器硬盘节目的播出控制与VIPS 服务器一样,采用的是视频磁盘通信协议(VideoDiskCommunicationsProtocol,VDCP),通过 RS422 串口控制线进行控制。但是切换外来信号时,哈雷服务器采用的是网口加端口号的方式进行控制,VIPS 服务器依然采用 VDCP 协议进行控制。此外,不同厂家控制方式不同,需要厂家根据实际情况修改播出控制软件。中科大洋在实施过程中,也是首次遇到 IP 播出系统主备视频服务器异构情况下的控制问题,通过研发人员和现场施工人员的密切配合与反复调试,此问题已经完美解决。同时需要注意的是,由于哈雷视频服务器的外来信号切换功能通过网络接口实现,为避免网
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