2019年中华人民共和国第二届青年运动会IBC调度中心系统设计与实践

朱静阳

（山西广播电视台，太原 030001）

2019年8月8日晚中华人民共和国第二届青年运动会开幕式在山西省体育中心“红灯笼”体育场举行拉开了青运会的序幕。IBC信号调度系统是二青会所有信号汇聚，分发和传输的枢纽与核心。在赛事转播期间，满足直播比赛场馆公共信号、单边等各类信号的汇集，同时为各转播机构等提供赛事转播信号。另外4K、高清信号通过5G网络、云平台、IPTV等进行分发，用户可体验4K超高清画面和高清多屏画面。IBC信号调度系统根据业务需求设计了多个功能系统，主要有信号传输链路系统、核心调度矩阵、周边板卡、技监设备、传输发布等组成。

1 信号传输系统

本届青运会电视信号的传输，主要以IBC核心调度机房与赛事场馆之间建立点对点的传输通路，通过裸光纤和MSTP/IP链路两种方式，覆盖全省特定比赛场馆。实现赛事信号汇聚与传输，确保场馆转播信号安全送回IBC调度中心。所有直播赛事场馆信号到IBC机房的公共信号均配置为主、备两路信号传输，采用主备设备、光缆、传输链路等双路由方式（见图1）。

1.1 IBC内、外部信号传输方案

（1）光缆传输。本届青运会制作电视直播公共信号的场馆有15个（其中太原市7个场馆，其他地市8个场馆）。首先山西体育场内的四个比赛场馆距离IBC调度中心距离近，光缆路由衰耗小于28dBm，可以通过裸光纤通路传输基带不压缩直播信号。其中开幕式田径项目在主体育场，我们设计铺设了不同路由的主、备各12路光缆资源，其他闭幕式、游泳馆、射击馆3个场馆主、备个6路光缆资源。光缆汇聚机房到IBC调度中心机房96路光纤跳线资源，实现各路直播信号传输链路的回传为此专门铺设了主备约15千米的光缆。

（2）传输链路。其他太原市外比赛场馆的远距离直播信号通过运营商的网络MSTP数据链路+IP编码器的方式实现直播信号回传。通过链路回传场馆信号，通过招标采购运营商链路资源，实现到每一个直播场馆信号回传通路。采用20台光端机、30台IP编码器AVP2000、30台IP解码器RX8200实现链路直播信号回传。采用压缩编码设备，编码方式：视频H.264，4∶2∶2，10bit，25Mb/s；音频MPEG-1，四路音频（两路现场、两路解说），每个场馆传送主、备2路公共电视信号。

（3）辅助传输。为了确保开幕式现场信号的完整安全播出，我们采用了不同路由回传开幕式现场直播信号，设计了卫星+光缆+4G移动背包等方案，分别给CCTV5、山西公共青运频道BTV冬奥等多个电视频道及央视体育App等提供直播信号源。使用4KTVU背包传输4K信号的回传IBC，IBC使用接收服务器实现4线4K信号进矩阵调度。

1.2 信号传输流程

赛事直播公共信号采用“双收双发”的主备方式，从比赛场馆到IBC调度中心是1+1热备。主备通路具有同样的可靠性和传输质量，并配有一定数量的冷备设备，确保单路通道故障不会影响服务。

根据转播信号测试流程进行转播前准备，赛前一天再次测试信号通路状态，赛场的转播车发送测试信号，检查编解码链路、光端机状态，转播车传送测试信号。IBC调度中心工作人员监看监测视音频的状态，进行时钟校准，电话校准。主控检查信号指标，测试视频信号的特性，眼图、声音、声画同步、延时器状态等项目。确认无误后进入赛事转播流程，持续传送比赛场馆转播车制作完成的公共赛事信号，严格按片头、赛事信号、结束片尾、集锦传送时间，进行信号的传送和调度。

图1 传输系统框图

2 信号调度系统

为确保直播信号准确分配至各转播机构的传输通道，本系统使用了双核心异构调度系统。采用传统基带SDI矩阵+IP矩阵双调度矩阵冗余配置，确保信号输入输出主备切换保障（见图2）。

图2 调度中心框图

2.1 传统矩阵系统

主矩阵采用传统基带SDI矩阵，image的128*128白金矩阵，输入128路高清信号，输出96路基带高清，64路画分显示。支持4K，3g，1.5g等视频信号。配了主备交叉点板，9块不同型号的遥控面板，其中xy母线面板一块，16*1面板4块，48键遥控面板两块，32键面板2块。用于调度中心、CCTV、BTV、新华网、山西公共青运频道等系统的操作工位的信号调度，确保主矩阵的信号调度与分发。

2.2 IP矩阵系统

基于IP封装交换的SDN调度系统。系统以交换机和网关为核心单元，通过交换机实现信号的调度和分配。配备了两台核心交换机思科，管理交换机两台、usc服务器、imageSNP，SDN控制管理平台（格非集控系统），实现了4K、HDSDI等信号和IP基带信号的互转与切换调度。可实现主备32路高清信号的变换与调度。作为SDI矩阵的备份，承担4K信号和重要比赛公共信号的调度和备份（见图3）。

图3 IP信号调度系统框图

2.3 信号制作标准

（1）高 清 视 频 信 号：HD-SDI、1080/50i、16：9符 合SMPTE292M标准。

（2）4K/UHD超 高 清 信 号：12G/4×3GSDI、2160/50P，16∶9。

（3）音频信号：采用两通道AES嵌入音频，基准电平-20dBFS，24bit取样。

（4）音轨分配采用：1声道：公共信号立体声左声道，2声道：公共信号立体声右声道，3声道：央视预留评论声，4声道其他预留评论声。

2.4 信号监看监测

本系统配置了18块奥视的55英寸拼接显示大屏，IMANGINE核心矩阵内、外置多画面分割器，实现对各比赛场馆的公共信号、单边信号、风景摄像机信号等输入信号的实时监听监看监测；赛事密集转播时段同时并发10多个场次的实时现场信号，实现对IBC送各CCTV、BTV等转播机构直播信号、收录系统信号及台内总控系统等输出信号的实时监看监测。辅以博汇监测报警系统，可以对接入多画分的信号视音频质量进行实时监控及报警提醒。

3 赛事分发与推流

涉及赛事分发的下游包括IBC主楼内各功能区域、台总控调度机房、IPTV平台、共有云分发平台等。

3.1 调度中心内部

IBC调度中心内部负责承担CCTV，BTV等转播机构的工作区、山西公共青运、综合制作区，IPTV、卫星车信号、记者单边连线等信号传输业务。内部配置如下：

新闻发布厅：HD-SDI信号一路，用于大屏监看。

媒体综合制作区：HD-SDI信号一路，用于大屏信号播放。

（1）央视媒体工作区：采用光端机传输信号，一路为矩阵的多画面输入源监看信号，一路矩阵控制面板信号，一路移动IPTV播出信号。

（2）卫星车：4路HD-SDI信号，实现直播信号上行。

（3）收录系统：20路HD-SDI信号，2路4K信号，用于赛事信号的收录等。

3.2 推流与云分发

根据信号需求，发布终端，传输方式等，配置如下：裸光纤链路回总控8路，总控返送IBC四路，IBC回传CCTV采用155Mb/s数据链路传输主备两条，BTV20Mb/s数据链路主备两条，1G移动互联网主备两条，IPTV接收终端盒10台，卫星车三台，4K背包3台接收服务器2台，4K推流服务器2台、5GCPE2台。

其他电视转播机构传输直播信号，主要采用卫星车12小时信号覆盖、点对点裸光纤+光端机、4K+5G回传高清直播信号。IBC信号调度系统将所有公共信号推送至IPTV平台和公有云分发平台，满足各类用户观看需求。IPTV平台开辟了赛事专区、四屏同看等专区，IPTV和有线网络同步覆盖，马术，开幕式提供了4K高清同步推流信号及推送。确保了电视台直播信号，网络信号，手机App移动端等不同传输媒介的播出信号，实现直播信号约1237.35小时的传输发布。

4 周边及技监系统

监控所有环节信号传送的质量，及时纠正可能出现的问题。本系统根据实际需要设计了时钟系统，同步系统，通话系统内部用网络通话，内部，外地场馆转播车都配了固话，信号监测系统，UPS、空调系统、设备智能综合监控系统，PQC系统，BOC系统等。

视音频质量控制环节PQC系统，作为转播质量的监控中心是二青会电视转播公用信号制作与传输的质量控制部门。由组委会聘请相关专业人员，对赛事转播质量、转播流程等进行监督和评判。主播机构作为二青会电视转播公用信号制作标准的制定者，在比赛时通过转播质量监控中心监督制作标准的执行，以保证提供给所有播出机构公用信号的质量。针对需求配置了多工位导控操作台，矩阵调度面板，两台画分大屏，三台信号监视器，音箱，泰克prism等技术质量监听监看设备，可实现矩阵内所有信号的技术监测和监听，配合赛事技术专家的主观评价控制赛事公共信号的转播质量。

5 结束语

通过二青会信号调度系统的投入使用，我们完美的保障了本次大赛的信号回传汇聚、分配调度、传输、发布。二青会赛事信号多元汇集，融入了5G+4K的信号采集调度与发布，传统+IP调度，IPTV推流等技术的应用，积累了经验锻炼了队伍，为电视台转播大型运动会转播信号回传发布进行了有益的尝试，取得了良好效果，希望对同行能起到些许借鉴和参考作用。