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            索尼中國 | 廣西IP轉播車全速前行,轉播系統進入新時代!

            來源:索尼中國        編輯:章俊雅    2023-11-10 09:06:17     加入收藏

            近來,轉播新技術和各種轉播應用百花齊放,轉播系統在不斷升級和進步,從應用、IP技術、核心產品、軟件定義轉播車、精細化設計、專業支持等多個角度,轉播車...

              近來,轉播新技術和各種轉播應用百花齊放,轉播系統在不斷升級和進步,從應用、IP技術、核心產品、軟件定義轉播車、精細化設計、專業支持等多個角度,轉播車已經全面升級。

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

              操作更容易上手——軟件定義轉播車、更深入更全面的管理操作;

              多系統協同連接更方便——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、專業化、全流程化;

              系統建設立足于全臺化、市場化;

              大家的探索逐漸到達一個重大的2.0時刻,并且朝著3.0繼續演進。

            圖1:轉播車邁入2.0時代

             

              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(以下簡稱廣西IP轉播車),就是在此新時代下完成的一套新型轉播制作系統。本車是索尼最新交付的118號轉播車,代表著新一代IP轉播車正式揚帆啟航:新技術新設備與新需求下的充分結合。這輛轉播車剛完成在中國-東盟博覽會開幕式、第一屆全國學生(青年)運動會開幕式(在CCTV5直播播出)等活動現場的轉播工作。

              (1) 面向全臺IP化建設的重要組成部分

              廣西IP轉播車是基于索尼Networked Live理念的設計建造的新一代轉播車,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制作系統的快速發展普及,很多電視臺已進入全臺IP化升級建設階段。在IP Live系統巨大用戶量基礎上,索尼新提出Networked Live,幫助客戶整合現有、新建IP系統資源,并著力打通系統間的傳輸與管理壁壘,搭建分布式 、成長型的端到端制播IP基礎網絡??蛻舳鄠€Networked Live系統可以協同工作,幾乎可以實現在任何地點、任何規模、任何方式,提供關鍵可靠的現場節目制作播出。應用模式如:多車、多演播室IP集群化、專線+5G的IP化遠程協同制作、IP總控匯聚/分發/傳輸網絡 、制作+播出系統的成長型建設管理,以及面向本地制播網絡+私有/共有云的超融合協作等。

              圖2:Networked Live幾乎可以在任何地點、任何規模、任何方式,提供關鍵可靠的現場制作業務

              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性IP建設,支持多系統間的匯聚、分發、傳輸的管理。它在國際上已經有大量制作域和播出域的項目案例。從2022年開始,國內新建IP系統中已經越來越多地采用VideoIPath。

              (2) 以VideoIPath為核心,建設新一代IP系統

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

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

              系統管理方面:實現了對交換機+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,可實現IP設備快速接入、多系統集群的IP信號直聯。

            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:

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

              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現場返送等HD/SDR環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品,設備的優秀性能得以充分體現,轉換過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節。索尼攝像機、轉換器等具備HDR Look技術,具有Air-Matching功能,能夠更好保證4K和HD圖像的高質量;

              HDR制作不僅僅指的制作鏈路,監視環節是最容易被忽視被弱化設計的。在本車系統中,為設備監看配置了專用轉換器,在技術調光全面采用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

              在整車交付不到3個月內就被臺領導委以重任,負責這次中國-東盟博覽會開幕式的轉播任務;同時,主辦方也只給了技術團隊一天的準備調試時間。任務重、時間緊,作為新建系統,本車經受住了考驗。且本車IP系統的技術特點,也給了技術團隊足夠的信心。

              (1) 創新的三脊交換機結構

              最近幾年建設4K/IP轉播車,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,也都會留有著SDI應急鏈路。相應帶來的是,一些信源設備需要增加IPG 實現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,也與現階段IP結構、IT類設備(交換機、光模塊、光纖等)特點有關。

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

              并且,在IGMP系統中,紅藍雙網架構下的ST2022-7鏈路抗風險能力較弱,在處理光纖鏈路故障或交換機故障時,對整個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紅藍網絡抗風險能力較低

              前面也說到,SDN網絡支持復雜交換機結構和真葉脊連接,相較于IGMP紅藍雙網,安全性提高不少。

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

            圖8:廣西4K/IP車網絡結構圖

              (2) 具備容錯性、支持故障自動修復的聰明系統

              VideoIPath管理下的網絡還具備故障自動修復能力。如:在葉交換機故障、或光模塊/光纖故障時,ST2022-7的冗余雙鏈路會只有單邊信號;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,系統會再生成一條IP鏈路。這一故障修復過程,是在技術人員不參與情況下進行的,新的路徑形成是自動完成的。

            圖9:故障時自動路由修復實測過程頁面截圖

              (3) 運營商安全級別的服務器部署

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

            圖10:VideoIPath采用Cluster集群式服務器結構

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

              在車上配置了3臺服務器構成Cluster集群式管理,實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,可以在多個數據中心之間進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:每個功能(App)在Docker中獨立部署

              (4) 12G矩陣的功能和定位

              通過選用VideoIpath管理系統,本車實現了在網絡結構、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,車上配置的12G矩陣并沒有過多參與應急切換,而是主要用于車內外SDI信號調度,再通過IPG作為IP系統的轉換窗口。

              另外,本車中配備了一套以VideoIPath為核心定向開發的集控系統,與常規集控覆蓋IP和SDI交叉點的方案有所不同,它實現了SDI矩陣到VideoIPath的映射,增加了VideoIpath對IP和SDI交叉點的統一管理能力。通過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、直觀操作

              既然作為全車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。通過短時間的接觸和培訓,廣西臺技術團隊已經基本掌握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的圖形化界面,可分為配置、監控、操作三大類,每一類都有多個功能項APP;并且可以對交換機、路由節點、帶寬占用等的做更為深入細致的設置、檢查、操作。

            圖12:網絡拓撲頁面提供更深入管理查看

            圖13:告警頁面提供實時和歷史記錄

            圖14:監視頁面可提供實時路由節點信息

            圖15:Dashboard頁面可提供節點、帶寬等信息

              (2) 方便快速的操作

              除了通過NS-BUS做信號調度外,操作人員也可以根據習慣在網絡拓撲、信號列表、信號矩陣等多個界面操作。說一個小細節:在車內信號數量非常龐大,VideoIPath提供了拖拽條、信號層選擇、輸入關鍵字等方式快速定位信號位置。

            圖16:信號列表頁面

            圖17:信號矩陣頁面

              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,通過拖拽完成信號調度。

            圖18:Panel設定頁面,模擬電視墻布局

            圖19:電視墻信源調度頁面

              (3) 軟件定義轉播車的第一步

              本車中的集控軟件是以VideoIPath為核心,進行配套功能的定制化開發。不僅提供交叉點、Tally等常規集控功能,更是結合了索尼在IP系統設計實施中的經驗心得,提供運維管理、流程管理、類4S監測等功能擴展,為軟件定義轉播車提供了堅實的基礎。

              軟件功能包括:

              實現對系統網絡拓撲及車體環境的監控,進一步提高系統安全穩定性,為高質量節目的制作保駕護航。

              與VideoIPath管理系統等系統設備進行數據交換,實現全車交叉點、Tally管理的統一協調及策略應用。

              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:實現NS-BUS面板對IP和SDI交叉點統一切換,實現對畫分設備的布局切換,實現對環境管理(如控制燈光開關等)。

              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,提高用戶工作效率。

              通過進一步的功能開發,VideoIPath不僅是IP系統的大腦,更是全車系統信號的總指揮。

             

              04 方便IP連接的系統:快速連接管理、快速多系統級聯

              (1) VideoIPath提供IP連接的快速管理

              IP系統提供了一線多信號的能力,可以為多系統級聯、臨時設備擴展提供了連接便利性。目前實際情況是,技術人員基本會放棄IP連接,會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,且專業復雜。

            圖20:IP多系統集群:IGMP VS VideoIPath SDN

              VideoIPath系統中,可以發揮IP連接的便利性。在本車接口板區,還設置了6個100G、4個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 。

            圖21:接口板區設置了100G和25G IP接口

              (2) Federation技術為級聯提供創新的便利性

              在IP系統多車級聯、IP現場接口箱的案例中,需要在建造階段對雙車做好統一規劃。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,其面臨的難度會非常巨大。VideoIPath獨有的Federation(聯邦制)技術,能支持多系統協同工作的靈活性、擴展性,實現IP真正的價值。

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

              便捷性:方便了從單個用戶界面跨不同VideoIPath系統,在分布的資源之間進行連接管理;

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

              安全性:關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:聯邦制允許對生產流程鏈內的內容交換,進行細顆粒度的控制。

              圖22:Federation技術支持簡單操作實現多系統的協同

             

              05 充分信任,也終不負所托

              如果用一個字概括廣西IP轉播車,那就是 “高”:高效率、高質量。

              高效率可以從時間方面來看:本車實現了快速建設、快速交接、快速入列、快速實戰。整車建設周期9個月,在到臺整車交付后的幾個月內,已多次完成臺里重要節目制作任務,贏得用戶高度肯定。

              高質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。雙方的管理和技術團隊緊密配合,實現了設備配置高、施工標準高、服務保障質量高、系統安全等級高、運維保障效率高。

              廣西廣播電視臺副臺長李紹榮評價:該4K轉播車在正式交付后短期內完成了漢語橋和中國-東盟博覽會兩場重要節目錄制,分別是大型綜藝類節目以及重大時政類節目的制作。使用中感受到整個技術系統架構安全可靠,車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的制作工位的各種細節處理,也為節目高質量的制作加分不少

            圖23:廣西自治區廣電局、廣西廣播電視臺部分領導參觀轉播車

              (1) 快速建設、快速交接、快速入列、快速實戰

              索尼和廣西廣播電視臺緊密配合,成就了本車的高質量和高效率。從索尼方面,除產品以外,本項目中還包括IP系統設計集成規范、豐富的集成實戰經驗,以及覆蓋全流程(設計-建設-培訓-保障)的專業服務項目。

              2023年11月5日,采用4K/HDR制作,圓滿完成第1屆全國學生(青年)運動會開幕式任務,并在CCTV5直播播出;

              2023年9月17日,采用4K/HDR制作,圓滿完成第20屆中國-東盟博覽會開幕式任務;

              2023年8月29日,采用4K/HDR制作,圓滿完成第22屆“漢語橋”世界大學生中文比賽復賽任務;

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

              2023年5月28日-6月1日,轉播車到達廣西廣播電視臺,完成整車交付,隨后展開設備培訓和多項專業服務;

              2023年4月19-21日,CCBN-2023首展,獲得巨大關注:首個采用VideoIPath(SDN技術)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,開始系統聯調,VideoIPath IP系統進入調試階段;

              2023年2月26日,第一根視頻線放出,系統集成開始;

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

            圖24:直播第1屆全國學生(青年)運動會開幕式

            圖25:到達中國-東盟博覽會開幕式現場

              (2) 轉播市場化需要2.0轉播車

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

              轉播車早已不是簡單的硬件設備堆砌連接?;驈姶?、軟件硬件結合、貼身伴隨服務,轉播車已經邁入全方位升級的2.0時刻。

              我們努力做到“每一次的最好”:

              經驗的輸出:如何做好一輛車?如何應用已有案例的得失;

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

              大型系統的典型新要求:

              信號分配交互越來越多,如何跨系統迅速實現信號調度;

              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

              廣西廣播電視臺 4K/IP超高清全媒體轉播車,作為索尼轉播車2.0的典范之作,融合了用戶的全局掌控和索尼的產品力、技術力、設計力、服務力、研發力。探路之余,希望給您參考,推進適合您的“下一個更好”。

            免責聲明:本文來源于索尼中國,本文僅代表作者個人觀點,本站不作任何保證和承諾,若有任何疑問,請與本文作者聯系或有侵權行為聯系本站刪除。
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