广播信号IP回传和分配实时IP连接将变革现场直播

依里·马特拉

目前IP广播设施谈得很多。通常话题集中于现场制作和系统间的互操作性。当然，这是非常重要的，但还有一个它有可能产生变革的领域。

为将内容从远地回传到广播中心，传统上你要预订一条回传线路。通常就只是这样：一条线路。因此如果你报道如足球赛等，你有一个从转播车回传到演播室的信号。

重要场地会有永久安装的广播线路。这些线路为视频线缆，因此没有其它任何用途，意味着提供商（通常为本地电信公司）必须收费必须很高以支付安装和保养的费用。

在没有视频线路的地方，制作被迫使用视距微波链路（范围和位置很受限）或卫星上行系统。与固定链路类似，这两种无线电解决方案成本高昂，在弹性方面有风险，至于卫星链路则增加了显著的时延。

适用于专业音频和视频的实时IP连接的出现改变了这一切。把信号转换为IP，不再需要专门的链路，能够以数据的形式通过有足够带宽的运营商传输。特别是由于电信公司在其地域安装了大容量暗光纤，尤其是从都市区到大体育场馆，数据流可以与其它业务一起传输。

由于电信公司倾向于对传输的数据量收费，因此这种做法节省了金钱，广播公司只需支付他们用掉的数据量。由于可使用不同地区的冗余路径，接收设备在最强信号之间无缝切换，它还提高了弹性。

多个信号

在IP网上成功回传信号取决于优良的信号路由和以最佳码率达到广播质量的高质量编码。尽管H.264被广泛使用，H.265也被逐步使用，但回传被视为JPEG2000一种理想的应用。对回传应用采用10：1压缩比，此编解码提供高视频质量，而其小波算法一般认为比MPEG类型压缩中采用的离散余弦变换降级较温和。

在质量不能妥协时，JPEG2000还允许不压缩但封包传输。

一旦广播公司接受IP回传概念和温和压缩的可能应用，那么显而易见的问题变成“我们能够使用可用带宽从发生地点传输一个以上的数据流到演播室吗？”这个问题才是制作的变革。

此能力使传输来自事件现场的多个并行信号变得可能。对橄榄球或足球，你可能对每支球队有不同的信号。对运动项目，你可能有不同的面向田径场的信号或者你可能提供国际信号及国内制作，包括供讨论和播出的现场演播室。

这还以为你能够提供选择性内容及主信号，使持权者能够对不同平台以不同方式包装赛事。所有这些都提供吸引观众以及变现事件报道的新方式。

本地和远程分配

另一个重要要求是在事件发生地点传输多个信号。一个明显的用例是想查看多个摄像机角度的视频裁判。传输大量视频信号富有挑战且耗时：在一条光纤内运行要简单得多。

尽管视频裁判通常位于比赛现场，但迟早主要体育赛事将效仿美国NBA，NBA有一个集中的视频裁判中心收集来自全美所有同时举行的比赛的信号。

广播公司经常为体育场馆屏幕以及现场其它区域（如记者席）提供信号和电台评论。联网光纤上的多个信号分配也很容易提供。这种概念然后可传递到分配上——分发来自广播公司的数据流。传统上这是一条视频线路上的一个通道输出，它接着在每个独立前端针对平台修改。因此，广播信号将在复用前在地面、有线和卫星前端被硬件壓缩，它将被转码用于视频点播存储器和用于多种平台上的直播流传输。

这种架构天生就是昂贵的，原因是在每个前端每个流要求专门的设备。它还有质量风险，因为远程转码器在广播公司的物理控制之外。

相同的沿着一条或多束暗光纤传输多个视频流的架构可适用于分配。这允许广播公司或内容提供商保持对内部所有编码的质量控制，分配准备好打包的所有不同格式。

软件编码

对将这些概念从理论探讨转到实际解决方案非常重要的是以节约成本的方式编码和流传输可能很大数量的高质量线索的能力。

当前标准IT平台的能力（特别是GPU能力）允许软件实现高质量编解码。反过来，高能力平台（无论是虚拟化还是物理设备）允许多个编解码算法实例同时运行。

换言之，一个设备可以有一个视频信号输入，而在光纤输出上，要求有多个所有分辨率、格式和编解码的信号。这对多种分配格式提供一种安全可控的解决方案，也许乃至在公用互联网上向前端传输不同的视频流。

或者，相同的硬件可以接受多个视频信号，并且把信号放在一根光纤上传给另一个类似设备，就像一个接线盒。因此所有摄像机或服务器输出可集中和在一束暗光纤上传输给电视比赛裁判，或通过球场网络传输给计分板控制器。

它还提供一种使用空闲光纤连接把多个信号从球场传输到演播室的解决方案。相同的构造可传输现场实时信号，也能从远处服务器网络传输。因为IP本质是可逆的，演播室可使用相同通道发送归档素材到站点。

任何这类设备可能必须支持各种编解码以满足制作的要求。它应该提高透明的回传质量，特别是随着传输UHD选择成为现实，观众要求越来越高的时候。

还应以最小的延迟实现这一目标，原因是消费者希望现场活动（特别是体育）真正实况。最后，也应该承认车位严重有限的异地制作的实际情况。如Comprimato的Live解决方案提供多编解码以及在一个1U服务器以不到700ms的端到端时延传输最多70个全高清码流的能力。

IP连接提供回传和分配线路内的新灵活性，允许制作方创建更有针对性的迷人内容，同时通过把一切处理引入内部，保证质量得到精心控制。运行在标准化硬件上的软件系统得益于来自IT硬件行业的性能不断提高，通过定期软件升级，能够快速、安全和节约成本地增加新功能。B&P;