索尼中國 | 廣西IP轉播車(chē)全速前行，轉播系統進(jìn)入新時(shí)代！

　　近來(lái)，轉播新技術(shù)和各種轉播應用百花齊放，轉播系統在不斷升級和進(jìn)步，從應用、IP技術(shù)、核心產(chǎn)品、軟件定義轉播車(chē)、精細化設計、專(zhuān)業(yè)支持等多個(gè)角度，轉播車(chē)已經(jīng)全面升級。

　　IP系統更具韌性——具備一定容錯性、且具備能夠自動(dòng)路由修復能力;

　　操作更容易上手——軟件定義轉播車(chē)、更深入更全面的管理操作;

　　多系統協(xié)同連接更方便——設備與系統、系統與系統的連接和管理維護效率增加;

　　系統建設更注重精細化、專(zhuān)業(yè)化、全流程化;

　　系統建設立足于全臺化、市場(chǎng)化;

　　大家的探索逐漸到達一個(gè)重大的2.0時(shí)刻，并且朝著(zhù)3.0繼續演進(jìn)。

圖1：轉播車(chē)邁入2.0時(shí)代

　　01 高標準系統建設

　　廣西廣播電視臺 4K/IP超高清全媒體轉播車(chē)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)廣西IP轉播車(chē))，就是在此新時(shí)代下完成的一套新型轉播制作系統。本車(chē)是索尼最新交付的118號轉播車(chē)，代表著(zhù)新一代IP轉播車(chē)正式揚帆啟航：新技術(shù)新設備與新需求下的充分結合。這輛轉播車(chē)剛完成在中國-東盟博覽會(huì )開(kāi)幕式、第一屆全國學(xué)生(青年)運動(dòng)會(huì )開(kāi)幕式(在CCTV5直播播出)等活動(dòng)現場(chǎng)的轉播工作。

　　(1) 面向全臺IP化建設的重要組成部分

　　廣西IP轉播車(chē)是基于索尼Networked Live理念的設計建造的新一代轉播車(chē)，這套系統即將成為廣西廣播電視臺全臺4K/IP升級建設的重要組成部分。

　　近幾年IP制作系統的快速發(fā)展普及，很多電視臺已進(jìn)入全臺IP化升級建設階段。在IP Live系統巨大用戶(hù)量基礎上，索尼新提出Networked Live，幫助客戶(hù)整合現有、新建IP系統資源，并著(zhù)力打通系統間的傳輸與管理壁壘，搭建分布式 、成長(cháng)型的端到端制播IP基礎網(wǎng)絡(luò )?？蛻?hù)多個(gè)Networked Live系統可以協(xié)同工作，幾乎可以實(shí)現在任何地點(diǎn)、任何規模、任何方式，提供關(guān)鍵可靠的現場(chǎng)節目制作播出。應用模式如：多車(chē)、多演播室IP集群化、專(zhuān)線(xiàn)+5G的IP化遠程協(xié)同制作、IP總控匯聚/分發(fā)/傳輸網(wǎng)絡(luò ) 、制作+播出系統的成長(cháng)型建設管理，以及面向本地制播網(wǎng)絡(luò )+私有/共有云的超融合協(xié)作等。

　　圖2：Networked Live幾乎可以在任何地點(diǎn)、任何規模、任何方式，提供關(guān)鍵可靠的現場(chǎng)制作業(yè)務(wù)

　　VideoIPath是索尼新一代IP系統管理器，也是Networked Live戰略下的系統管理核心，支持多系統分布式的全臺成長(cháng)性IP建設，支持多系統間的匯聚、分發(fā)、傳輸的管理。它在國際上已經(jīng)有大量制作域和播出域的項目案例。從2022年開(kāi)始，國內新建IP系統中已經(jīng)越來(lái)越多地采用VideoIPath。

　　(2) 以VideoIPath為核心，建設新一代IP系統

　　本車(chē)采用全線(xiàn)索尼4K/IP核心設備，以及其他行業(yè)內主流的4K設備，共同搭建起SMPTE ST 2110的4K/IP全鏈路視頻、音頻及通話(huà)制作系統。本車(chē)穩中求新，率先采用索尼新一代的VideoIPath管理系統(SDN技術(shù))。

　　選用VideoIPath作為IP系統的大腦，本車(chē)的安全運維、操作便捷、連接擴展等方面都實(shí)現了極大提升。“用著(zhù)放心、用著(zhù)方便”，是臺里技術(shù)人員在近幾次實(shí)戰轉播中的切實(shí)感受。

　　系統管理方面：實(shí)現了對交換機+廣電設備的全覆蓋深入清晰管理;

　　鏈路結構方面：搭建了更具韌性的真葉脊交換機結構;

　　連接擴展方面：不必再回歸基帶，可實(shí)現IP設備快速接入、多系統集群的IP信號直聯(lián)。

圖3：VideoIPath支持對交換機 + 廣電設備的全面管理

圖4：ST2022-7下的IGMP紅藍雙星結構 VS SDN真雙葉脊結構

　　(3) 制作和監看并重的HDR節目制作：

　　本車(chē)采用索尼SR Live制作流程，符合總局4K/HD同播技術(shù)規范，兼顧制作需求的前提下，提升了監看環(huán)節的性能。

　　核心節目制作采用4K/HDR，支持4K/HDR和HD/SDR的節目同播能力，并充分考慮HD信號源、HD錄制、HD現場(chǎng)返送等HD/SDR環(huán)境下的信號參與和信號需求;

　　攝像機、轉換器、監視器等核心設備全部選用索尼產(chǎn)品，設備的優(yōu)秀性能得以充分體現，轉換過(guò)程中各設備間的匹配度更高;

　　HD/4K相互轉換、HD/4K/HD往復等轉換是對圖像影響最大的環(huán)節。索尼攝像機、轉換器等具備HDR Look技術(shù)，具有Air-Matching功能，能夠更好保證4K和HD圖像的高質(zhì)量;

　　HDR制作不僅僅指的制作鏈路，監視環(huán)節是最容易被忽視被弱化設計的。在本車(chē)系統中，為設備監看配置了專(zhuān)用轉換器，在技術(shù)調光全面采用PVM-X2400監視器，保證節目信號的更準確呈現。

圖5：技術(shù)區全部采用PVM-X2400監視器調光

　　02 聰明的系統：具備自診斷、自修復能力，更具韌性

　　在整車(chē)交付不到3個(gè)月內就被臺領(lǐng)導委以重任，負責這次中國-東盟博覽會(huì )開(kāi)幕式的轉播任務(wù);同時(shí)，主辦方也只給了技術(shù)團隊一天的準備調試時(shí)間。任務(wù)重、時(shí)間緊，作為新建系統，本車(chē)經(jīng)受住了考驗。且本車(chē)IP系統的技術(shù)特點(diǎn)，也給了技術(shù)團隊足夠的信心。

　　(1) 創(chuàng )新的三脊交換機結構

　　最近幾年建設4K/IP轉播車(chē)，基本都采用全IP系統。在普遍采用ST2022-7主備冗余鏈路的同時(shí)，也都會(huì )留有著(zhù)SDI應急鏈路。相應帶來(lái)的是，一些信源設備需要增加IPG 實(shí)現IP和SDI信號輸出、信號鏈路和操作等都要考慮到IP和SDI部分，系統也會(huì )更復雜一些。

　　基帶應急的保留，與根深蒂固的SDI信號穩定性有關(guān)，也與現階段IP結構、IT類(lèi)設備(交換機、光模塊、光纖等)特點(diǎn)有關(guān)。

　　在建設了大量的IP系統后我們發(fā)現，IT類(lèi)設備與傳統廣電設備相比，在設備本身穩定性、長(cháng)期使用的老化現象方面，是有一些明顯差別的。比如光模塊，即使選用原廠(chǎng)等級產(chǎn)品也僅有幾年的使用壽命。

　　并且，在IGMP系統中，紅藍雙網(wǎng)架構下的ST2022-7鏈路抗風(fēng)險能力較弱，在處理光纖鏈路故障或交換機故障時(shí)，對整個(gè)IP系統的安全性影響還是很大的。

圖6：IP系統所涉及硬件設備的安全穩定性

圖7：IGMP下的ST2022-7紅藍網(wǎng)絡(luò )抗風(fēng)險能力較低

　　前面也說(shuō)到，SDN網(wǎng)絡(luò )支持復雜交換機結構和真葉脊連接，相較于IGMP紅藍雙網(wǎng)，安全性提高不少。

　　在本車(chē)前期IP結構設計時(shí)，考慮到一臺脊交換機故障的情況時(shí)，此鏈路IP系統整體安全性會(huì )降低50%，我們實(shí)際搭建了3臺脊交換機共同工作的網(wǎng)絡(luò )結構。VideoIPath具有智能帶寬均衡、智能路由管理能力，在本車(chē)網(wǎng)絡(luò )結構下，即使某個(gè)脊交換機故障，仍可完成全網(wǎng)絡(luò )的主備鏈路冗余。

圖8：廣西4K/IP車(chē)網(wǎng)絡(luò )結構圖

　　(2) 具備容錯性、支持故障自動(dòng)修復的聰明系統

　　VideoIPath管理下的網(wǎng)絡(luò )還具備故障自動(dòng)修復能力。如：在葉交換機故障、或光模塊/光纖故障時(shí)，ST2022-7的冗余雙鏈路會(huì )只有單邊信號;借助VideoIPath的流復制再生功能，以及智能路由管理、智能帶寬均衡等功能，系統會(huì )再生成一條IP鏈路。這一故障修復過(guò)程，是在技術(shù)人員不參與情況下進(jìn)行的，新的路徑形成是自動(dòng)完成的。

圖9：故障時(shí)自動(dòng)路由修復實(shí)測過(guò)程頁(yè)面截圖

　　(3) 運營(yíng)商安全級別的服務(wù)器部署

　　不同于行業(yè)中常見(jiàn)的IGMP或SDN管理端部署，VideoIPath服務(wù)器也采用更高安全級別的部署設計, Linux系統+Cluster集群式服務(wù)器結構+Cockroach分布式數據庫。

圖10：VideoIPath采用Cluster集群式服務(wù)器結構

　　每臺服務(wù)器采用Linux系統，每個(gè)功能模塊都作為獨立APP在Docker中容器式部署;

　　在車(chē)上配置了3臺服務(wù)器構成Cluster集群式管理，實(shí)現高性能和高擴展性，并且支持負載均衡、分布式存儲、故障恢復和容錯等功能，從而提高系統的穩定性和可靠性;

　　VideoIPath采用Cockroach分布式數據庫，可以在多個(gè)數據中心之間進(jìn)行數據復制和故障轉移，為可靠性和數據一致性提供保證。

圖11：每個(gè)功能（App）在Docker中獨立部署

　　(4) 12G矩陣的功能和定位

　　通過(guò)選用VideoIpath管理系統，本車(chē)實(shí)現了在網(wǎng)絡(luò )結構、信號路由、系統管理端等方面的高安全性、智能化升級。也因此，車(chē)上配置的12G矩陣并沒(méi)有過(guò)多參與應急切換，而是主要用于車(chē)內外SDI信號調度，再通過(guò)IPG作為IP系統的轉換窗口。

　　另外，本車(chē)中配備了一套以VideoIPath為核心定向開(kāi)發(fā)的集控系統，與常規集控覆蓋IP和SDI交叉點(diǎn)的方案有所不同，它實(shí)現了SDI矩陣到VideoIPath的映射，增加了VideoIpath對IP和SDI交叉點(diǎn)的統一管理能力。通過(guò)NS-BUS 硬件面板即可對IP交換機和SDI矩陣完成統一調度。

　　VideoIpath管理系統的加入，重新定位了基帶設備的功能和規模，使得整車(chē)系統保持超安全性，結構也更清晰，管理維護也更全面便捷。

　　03 快速上手的系統：深度管理、直觀(guān)操作

　　既然作為全車(chē)設備管理和信號調度的總指揮，其界面的管理深度、操作便利性就顯得尤為重要。通過(guò)短時(shí)間的接觸和培訓，廣西臺技術(shù)團隊已經(jīng)基本掌握VideoIPath的操作。

　　(1) 深入的設備信號控制、管理、監視

　　VideoIpath提供了更為清晰直觀(guān)的圖形化界面，可分為配置、監控、操作三大類(lèi)，每一類(lèi)都有多個(gè)功能項APP;并且可以對交換機、路由節點(diǎn)、帶寬占用等的做更為深入細致的設置、檢查、操作。

圖12：網(wǎng)絡(luò )拓撲頁(yè)面提供更深入管理查看

圖13：告警頁(yè)面提供實(shí)時(shí)和歷史記錄

圖14：監視頁(yè)面可提供實(shí)時(shí)路由節點(diǎn)信息

圖15：Dashboard頁(yè)面可提供節點(diǎn)、帶寬等信息

　　(2) 方便快速的操作

　　除了通過(guò)NS-BUS做信號調度外，操作人員也可以根據習慣在網(wǎng)絡(luò )拓撲、信號列表、信號矩陣等多個(gè)界面操作。說(shuō)一個(gè)小細節：在車(chē)內信號數量非常龐大，VideoIPath提供了拖拽條、信號層選擇、輸入關(guān)鍵字等方式快速定位信號位置。

圖16：信號列表頁(yè)面

圖17：信號矩陣頁(yè)面

　　對于電視墻、錄制區等規模性信源調度需求，VideoIPath提供了Panel菜單功能，可以模擬設備布局，通過(guò)拖拽完成信號調度。

圖18：Panel設定頁(yè)面，模擬電視墻布局

圖19：電視墻信源調度頁(yè)面

　　(3) 軟件定義轉播車(chē)的第一步

　　本車(chē)中的集控軟件是以VideoIPath為核心，進(jìn)行配套功能的定制化開(kāi)發(fā)。不僅提供交叉點(diǎn)、Tally等常規集控功能，更是結合了索尼在IP系統設計實(shí)施中的經(jīng)驗心得，提供運維管理、流程管理、類(lèi)4S監測等功能擴展，為軟件定義轉播車(chē)提供了堅實(shí)的基礎。

　　軟件功能包括：

　　實(shí)現對系統網(wǎng)絡(luò )拓撲及車(chē)體環(huán)境的監控，進(jìn)一步提高系統安全穩定性，為高質(zhì)量節目的制作保駕護航。

　　與VideoIPath管理系統等系統設備進(jìn)行數據交換，實(shí)現全車(chē)交叉點(diǎn)、Tally管理的統一協(xié)調及策略應用。

　　緊密結合VideoIPath管理系統，提高系統延展性，支持跨平臺的信號調度和其他擴展控制功能。如：實(shí)現NS-BUS面板對IP和SDI交叉點(diǎn)統一切換，實(shí)現對畫(huà)分設備的布局切換，實(shí)現對環(huán)境管理(如控制燈光開(kāi)關(guān)等)。

　　支持工作流程管理以及周期性系統運維管理，規范化，流程化，提高用戶(hù)工作效率。

　　通過(guò)進(jìn)一步的功能開(kāi)發(fā)，VideoIPath不僅是IP系統的大腦，更是全車(chē)系統信號的總指揮。

　　04 方便IP連接的系統：快速連接管理、快速多系統級聯(lián)

　　(1) VideoIPath提供IP連接的快速管理

　　IP系統提供了一線(xiàn)多信號的能力，可以為多系統級聯(lián)、臨時(shí)設備擴展提供了連接便利性。目前實(shí)際情況是，技術(shù)人員基本會(huì )放棄IP連接，會(huì )采用大量視音頻基帶信號的一對一連接。這是因為IGMP系統中的交換機配置工作量巨大，且專(zhuān)業(yè)復雜。

圖20：IP多系統集群：IGMP VS VideoIPath SDN

　　VideoIPath系統中，可以發(fā)揮IP連接的便利性。在本車(chē)接口板區，還設置了6個(gè)100G、4個(gè)25G的IP接口，可用于設備信號連接，也可用于多系統之間的交換機級聯(lián) 。

圖21：接口板區設置了100G和25G IP接口

　　(2) Federation技術(shù)為級聯(lián)提供創(chuàng )新的便利性

　　在IP系統多車(chē)級聯(lián)、IP現場(chǎng)接口箱的案例中，需要在建造階段對雙車(chē)做好統一規劃。而面對非特定對象的多系統集群、全臺制播IP化整體建設時(shí)，其面臨的難度會(huì )非常巨大。VideoIPath獨有的Federation(聯(lián)邦制)技術(shù)，能支持多系統協(xié)同工作的靈活性、擴展性，實(shí)現IP真正的價(jià)值。

　　整體性：多個(gè)VideoIPath系統連接為一個(gè)整體的工作域;

　　便捷性：方便了從單個(gè)用戶(hù)界面跨不同VideoIPath系統，在分布的資源之間進(jìn)行連接管理;

　　新流程：支持建立新的工作流程，即可以有效隔離關(guān)鍵的制作功能，如MCR、playout、Studio，自治系統，也允許在需要時(shí)進(jìn)行內容交換;

　　安全性：關(guān)鍵的制作功能增強了隔離的安全性，并支持全新的災難恢復工作流程;

　　深管理：聯(lián)邦制允許對生產(chǎn)流程鏈內的內容交換，進(jìn)行細顆粒度的控制。

　　圖22：Federation技術(shù)支持簡(jiǎn)單操作實(shí)現多系統的協(xié)同

　　05 充分信任，也終不負所托

　　如果用一個(gè)字概括廣西IP轉播車(chē)，那就是 “高”：高效率、高質(zhì)量。

　　高效率可以從時(shí)間方面來(lái)看：本車(chē)實(shí)現了快速建設、快速交接、快速入列、快速實(shí)戰。整車(chē)建設周期9個(gè)月，在到臺整車(chē)交付后的幾個(gè)月內，已多次完成臺里重要節目制作任務(wù)，贏(yíng)得用戶(hù)高度肯定。

　　高質(zhì)量是體現在廣西廣播電視臺對索尼中標后的有充分信任，而索尼也終不負所托。雙方的管理和技術(shù)團隊緊密配合，實(shí)現了設備配置高、施工標準高、服務(wù)保障質(zhì)量高、系統安全等級高、運維保障效率高。

　　廣西廣播電視臺副臺長(cháng)李紹榮評價(jià)：該4K轉播車(chē)在正式交付后短期內完成了漢語(yǔ)橋和中國-東盟博覽會(huì )兩場(chǎng)重要節目錄制，分別是大型綜藝類(lèi)節目以及重大時(shí)政類(lèi)節目的制作。使用中感受到整個(gè)技術(shù)系統架構安全可靠，車(chē)內各工位設計合理便捷，受到參與制作的各頻道制作人員一致好評。

　　出色的內飾設計及符合人體工程學(xué)的制作工位的各種細節處理，也為節目高質(zhì)量的制作加分不少

圖23：廣西自治區廣電局、廣西廣播電視臺部分領(lǐng)導參觀(guān)轉播車(chē)

　　(1) 快速建設、快速交接、快速入列、快速實(shí)戰

　　索尼和廣西廣播電視臺緊密配合，成就了本車(chē)的高質(zhì)量和高效率。從索尼方面，除產(chǎn)品以外，本項目中還包括IP系統設計集成規范、豐富的集成實(shí)戰經(jīng)驗，以及覆蓋全流程(設計-建設-培訓-保障)的專(zhuān)業(yè)服務(wù)項目。

　　2023年11月5日，采用4K/HDR制作，圓滿(mǎn)完成第1屆全國學(xué)生(青年)運動(dòng)會(huì )開(kāi)幕式任務(wù)，并在CCTV5直播播出;

　　2023年9月17日，采用4K/HDR制作，圓滿(mǎn)完成第20屆中國-東盟博覽會(huì )開(kāi)幕式任務(wù);

　　2023年8月29日，采用4K/HDR制作，圓滿(mǎn)完成第22屆“漢語(yǔ)橋”世界大學(xué)生中文比賽復賽任務(wù);

　　2023年6月14日，通過(guò)“廣西廣播電視臺4K超高清制播能力建設項目”驗收會(huì )，整車(chē)正式入列;

　　2023年5月28日-6月1日，轉播車(chē)到達廣西廣播電視臺，完成整車(chē)交付，隨后展開(kāi)設備培訓和多項專(zhuān)業(yè)服務(wù);

　　2023年4月19-21日，CCBN-2023首展，獲得巨大關(guān)注：首個(gè)采用VideoIPath(SDN技術(shù))IP管理器和基于Networked Live理念建設的制作域系統;

　　2023年4月1日，開(kāi)始系統聯(lián)調，VideoIPath IP系統進(jìn)入調試階段;

　　2023年2月26日，第一根視頻線(xiàn)放出，系統集成開(kāi)始;

　　2022年9月27日，索尼參與轉播車(chē)視音頻系統包投標，并成功中標。

圖24：直播第1屆全國學(xué)生(青年)運動(dòng)會(huì )開(kāi)幕式

圖25：到達中國-東盟博覽會(huì )開(kāi)幕式現場(chǎng)

　　(2) 轉播市場(chǎng)化需要2.0轉播車(chē)

　　轉播市場(chǎng)化壓力在近期大型賽事中有越來(lái)越多的體現;轉播技術(shù)與IT技術(shù)的同步化趨勢越來(lái)越明顯，客戶(hù)和索尼必將更緊密攜手，面對新的挑戰并不斷突破。

　　轉播車(chē)早已不是簡(jiǎn)單的硬件設備堆砌連接?；驈姶?、軟件硬件結合、貼身伴隨服務(wù)，轉播車(chē)已經(jīng)邁入全方位升級的2.0時(shí)刻。

　　我們努力做到“每一次的最好”：

　　經(jīng)驗的輸出：如何做好一輛車(chē)?如何應用已有案例的得失;

　　全局的了解：大中小型轉播系統，當下的定位和未來(lái)的發(fā)展信息;

　　大型系統的典型新要求：

　　信號分配交互越來(lái)越多，如何跨系統迅速實(shí)現信號調度;

　　大型集群式制作系統持續增加，如何迅速更改功能需求;

　　信號擴展需求逐步增多，如何快速擴展系統;

　　安全性要求更高，如何更好地確保信號鏈路安全;

圖26：做更好的轉播車(chē)

　　廣西廣播電視臺 4K/IP超高清全媒體轉播車(chē)，作為索尼轉播車(chē)2.0的典范之作，融合了用戶(hù)的全局掌控和索尼的產(chǎn)品力、技術(shù)力、設計力、服務(wù)力、研發(fā)力。探路之余，希望給您參考，推進(jìn)適合您的“下一個(gè)更好”。