SDIoverIP高清播出设计思考

吴疆

摘要：电视播出系统历经模拟信号，标清信号，高清信号，原有的传统播出系统，系统庞大，布线复杂，调整不灵活，维护难度大，系统造价昂贵，基带播出系统内的通道带宽会成为日益成熟的4k视频信号瓶颈;而无压缩的ip播出系统，基于sdn万兆交换机，和刀片服务器，sdi/ip转换网关、ip流切换器等周边设备，核心设备布局简洁。系统内一路10Gbps可承载6个无压缩高清IP流（SMPTE ST 2022），可以较好解决4k视频信号播出。无压缩的ip播出系统，依托于it设备搭建，这就意味，系统易扩展，造价远低于传统播出系统。

关键词：电视播出系统;播出系统;数据库;存储

一、视频服务器

视频服务器的选型考虑使用目前主流模块化刀片式机箱，如Dell PowerEdge MlOOOe，适配的单个刀片建议创建2个30Mbps码流高清视频通道，这样单个高清视频通道内可以获取更多的系统的硬件资源，如cpu数量、内存容量，从而保证高清视频通道的稳定码流输出。部署两台模化块刀片式机箱，将高清视频服务通道以主备形式分别配置在两个刀箱的刀片服务器上，如主刀箱刀片一一服务器上配置A主、B备高清视频服务通道，备刀箱刀片一一服务器上配置A备、B主高清视频服务通道;也可以选择将高清视频通道配置在一個刀箱的不同刀片上如刀片一一配置A主、B备高清视频服务通道，刀片二配置A备、B主高清视频服务通道。建议使用主备刀箱方式配置高清视频服务通道，这样安全性更高。根据实际视频节目需求，使用刀箱背口板上的网口以nas方式外挂盘阵，作为本地高清视频服务通道播出视频素材存储地址。

二、数据库

数据库作为高清硬盘播出系统网络系统的数据中心，提供整个播出系统数据的管理、支撑、查询和检索的功能，是播出系统最重要的设备之一。

1.数据库如使用分发订阅的方式备份数据，可在刀箱内的两台不同的刀片服务器上创建虚拟机将数据库配置以主备的形式配置在两个虚拟机上。

2.数据库如使用rose，主备数据库同步10镜像读写，则需要配置两台服务器，形成全双工的工作模式，通过私有网络心跳信号，互相交换信息，如一台宕机，另一台主机则立即接管服务，使服务能不间断的运行，保证了数据库的安全性。

三、二级存储

二级存储作为播出系统的近线存储，提供了内容浏览（文件级审看）功能;向视频服务器传送媒体素材功能;完成二级存储视音频素材生命周期的管理功能以及实现与外部网的视频素材迁移和存储。

考虑到数据的安全性，可以使用国内知名厂家的存储系统，采用NAS分布式存储构架，根据实际需求，使用万兆交换机、千兆交换机、盘阵，搭建IOGE组网。以实现数据高性能的读写访问，通过对NFS，CIFS，NDMP，FTP，HDFS，S3/Swift等多种接口协议的支持，实现文件、视音频数据类型支撑。

四、周边设备

传统的基带信号为SDI信号，系统内使用sdi/ip网关卡，将基带信号转变成IP信号，也可以将IP信号转变为基带信号，通过网关卡实现外来信号对系统的接入，使用IP矩阵实现系统内的信号调度。如图

IP矩阵应完整支持OpenFlow 1.3.x标准，可以无限制地匹配和修改指定字段，应支持多级流表，支持高达4.5K的任意匹配流，或者9K的3-4层匹配流，支持全域匹配和统计，支持L2-L4精确匹配，可以支持高达64K流表，支持VXLAN、NVGRE和GENEVE网络虚拟化灵活的场景化流表资源配置，IP矩阵的通道数可以通过配置SDN/OpenFlow交换机数量来实现自己的需求。

五、虚拟化服务

通过刀箱上的刀片服务器创建性能不同的虚拟机，来实现系统内不同需求的服务安装配置，这样利用率高，集成度高，只需在应用层上配置软件，通过开放协议，使应用层软件能有更完善的兼容性。

六、结论

SDIoverIP架构下的高清播出系统，相较于传统基带播出系统，有着更低的建设成本，更便捷的扩展性，通过IT技术，使用IT设备，便可以搭建一个完善的播出。