演播室应用的传输结构和传送协议

许长青

鸡西电视台，黑龙江鸡西 158100

1 支持流的传输结构

电视台内应用的数据网必须能够提供足够的带宽、对数据网带宽的需求主要取决于希望的图像分辨率、帧速率和图像质量。此外，在新闻、文件传送和复制的应用中还需要快于常规速度的传送。在未来的网络化演播室环境中，压缩或未压缩的数字视音频信号都可以流的方式传送。各种类型的数据，如新闻文稿、控制信号、时间码和压缩的视音频信号等，都可以文件的形式传送。目前用于传送流的网络结构如图1所示。

1）物理层：SDI对广播演播室内部应用来说无疑非常重要；SDH和SONET用于宽带传输。目前使用的制播网则用到了FC、以太网（百兆以太网和千兆以太网）。

图1 传送流的网络结构

2）数据短路层和网络层：SDTI是演播室内压缩信号传输的重要手段之一，SDI和SDTI主要用来进行流传送，不用来进行传统的文件传送。SDI是一个点到点的同步接口、由于SDTI数据包具有与SDI同样的时间基准信号，可以很容易与TV环境进行同步。为了克服SDI点到点的限制，在SDTI的包头中嵌入了寻址功能、因此它将来可能用作动态路由。SDTI能对节目流进行实时和快于实时的传送，同样也支持复用节目流。

ATM是一种适用于进行数据、声音和视频通信的网络结构。数据以53字节打包（一个ATM信元）。每个信元包括目的地址并可在一个链路上异步复用。ATM适于局域网和广域网上的流传送。在发送端和接收端设备之间的同步通过在流中传输时间基准来实现。ATM的平稳性，宽带高效率和对多种通信类型的支持，使其成为在广域网中演播室之间传递流内容的合适选择。目前已使用ATMAAL1协议在ATM上传输MPEG-2TS流。

FC是一种适合于演播室应用的网络。FC系统设计用来进行异步传送，但是，通过在流中嵌入时间基准也支持同步传送。目前广泛使用的双网结构利用FC的高速度。采用共享存储方式在网络上进行流的传送。

基于IP的流传送是一种发展潜力很大的传输方式。目前的应用有:通过Internet和Internet对媒体资料库进行浏览，Internet广播（讲座、视频会议等），基于Web的脱机编辑和web电视（IP-TV）。

3）映射层：映射层要解决的问题是:将各种格式节目包（如DV、MPEG等）映射到上述传输结构的映射规则，如MPEG over Fibre Channel， DV over ATM等。此外，在演播室和广域网之间需要解决网关问题。例如，如何在广域网上传送SDTI数据包的问题。

4）应用层：应用层对输入信号进行压缩处理和打包。目前在节目制作中应用的视频压缩格式有：MPEG、基于DV的格式和M-JPEG。M-JPEC压缩效率低，没有进行标准化，存在许多种变型，互相不能够兼容。

MPEG-2已经是HDTV和DVB的视频信源编码标准，现在己在非线性编辑中取代M-JPEG编码标准，并作为硬盘播出和媒体资产管理的主要压缩格式SDV格式主要用在基于DV录像机的编辑系统中。MPEG-4已在非线性编辑中浏览和媒体资产管理中得到广泛应用。目前为了处理压缩数据，在处理层不得不从压缩数据转换到不压缩的SDI数据，这样最后得到的图像质量可能会有明显损伤，这个问题正在通过转码和新的文件传输格式进行解决。

2 支持文件传送的网络结构

文件传送协议有4种：

1）通用文件传输协议（FIP），基于TCP/IP；2）点到多点传送用的扩展传送协议（XTP）；3）在FC和ATM上传输用的快速文件协议（硬件或软件）；4）FTP的扩展版本，称为FTP+。

在很多传输机构中都可传送文件，如ATM、FC、以太网等。多数支持FTP作为基本通信协议使用TCP/IP传送基本文件。如果要通过FC实现很快的文件传送，则有用于FC的AN-SI标准FTP+协议。

综上所述，未来的电视系统对演播室的信号传送机构分为流利文件两种，对演播室的所有设备和所有工作进行统一控制和管理，使现在的信号传送结构有所不同，与之相应的管理结构也有所不同。上述系统模型是电视与信息融合的模型，所谓的“传统演播室”概念已经完全融合到流和文件传输网络中了，STDI是传输流的网络层，SDH/SONET、FC和以太网都是传输流的数据链和物理层。

3 概念解释

3.1 文件的含义

文件是有关内存的比特拷贝。文件传送一般以异步、无差错的方式进行传输，并以寻址的方式将数据送到用户端。对传输的基本要求是传送尽量快速，可使用不同的传送速率，而不要求速率平稳，不要求同任何外部的时间或进程同步，文件传送是以头标开始，后面跟着内容。因为头标通常只在开始时发送一次，所以接收端要在文件传送前开始接收。对于文件传送来说、设备之间的短路必须能够在接收数据中断时进行重发，这要用双向链路。

3.2 流的含义

流是一种连续的进程，是指将电视内容（包括视频、音频、数据等）从发送端连续地传送到一个或多个接收端。发送端不能得到接收端的回应、当丢失数据或中断时不进行重发。传送的速率等于内容本身的速率。并是恒定的。也可以在设备之间以高于实时的速率传送。接收端在任意时间开始接收，都可以收到发端送出的节目内容。由于流传输通常是一个单向的进程，因此需要向接收端传输同步信息，并用特定的参数要求来保证传输质量，这些参数包括比特率、抖动、漂移、传输延时等。

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