IP技术的现状与未来发展

方正

摘要：传统视频技术传输和播出是非常简单一个线性流程，从内容创造到播出到观众是广播线性方式传播。而现在观众观看模式，发生巨大的改变。观众要随时随地在不同设备终端最快时间得到最新的资讯。在多屏竞争的环境，相同条件下视频信号质量的好坏对观众的选择将起到决定性的作用。UHD的实现将给视频领域带来巨大的竞争力。

关键词：IP技术;现状;未来发展

一、IP技术发展需求原因，为什么要现在使用IP技术

IP是如何实现各种格式和各种带宽兼容呢？云平台结构很好的解决了这一难题。现在云平台基本已两种方式，一种共有云，一种私有云。两种云本身并没有矛盾性，如果能有个平台将这两种云灵活的结合在一起使用，可能是一种更好的解决方案。云平台建立在虚拟化的计算，存储，网络资源之上，随着FPGA， GPU， CPU成熟应用，在平台上利用各种软件实现像素处理、图像识别、甚至人工智能都不在是问题。通过微服务的软件架构，各种应用软件在完全抽象基础设施的平台上运行，系统将更加灵活方便。

二、P技术到底和传统有什么区别，IP技术到底是什么？

在IP技术系统中，网络基本架构也是核心关注点，现在主要的网络结构包括2种方式：一种是集成核心网络架构，使用模块化的核心路由器，进行网络连接交换。另外一种是leaf-spine架构”也称为分布式核心网络，核心节点包括两种：第一种leaf叶节点负责连接服务器和网络设备;第二种spine针节点连接交换机，保证节点内的任意两个端口之间提供延迟非常低的无阻塞性能，从而实现3级通用网络交换。视频数据是如何在通用路由器系統中传输的呢？首先要保证足够的带宽，最高 115 Tbits/s，或者 最高到 51 Bpkts/s。要通过计算整个系统的规模，保证路由器内部带宽可以处理所有的端口带宽，保证整个系统在运行时不会有堵塞。视频源以组播方式到路由器上，路由器和路由器间使用PIM协议传输，最后使用端和路由器之间使用IGMP协议实现数据传输。达到IP系统在通用路由器之间传输的作用。

在信号切换处理上，一般有2种方式实现，一种Break-before-Make，这种是先将流切掉，在将新的视频流替换上去。这种切换方式比较节省带宽，延时短很快，不过有5%可能的有明显一帧重叠。另一种Make-before-Break （MBB）先生成新的视频流，再将新视频流和老的视频之间进行切换，这种好处是切换很完美，干净。但是需要占用跟多的带宽。

IP技术为核心技术，平台该如何建设。以前技术搭建的平台，从最基础的网络、存储。到服务器，操作系统，到中间软件，数据最后客户端，全部由使用部门来维护和运作。

维护成本高和运维压力大，关键各种关键技术发作速度很快，我们很多做传统视频维护的技术，在网络IT这方面技术也不专业。让我们重新学习成本代价会很高。在IP的平台我们可以把部分底层维护交由专业的维护公司来作，我们更专注于自己了解和专业的视频领域，和数据维护这一块。平台结构基本是，抽象的基础设施，可管理的虚拟化设备，有足够的计算和存储能力以满足系统运行的目标。设备选择尽量是标准化设备。基础设施必须包含足够的CPU周期和内存访问标准。网络带宽必须是要够用的可以灵活扩展。有完整和可控制的监控系统，这部分设备可以利旧和灵活考虑。

对于整个系统saas层和client是我们专业领域，也是应该重点考虑的部分，这部分的应用将决定整个系统成败。这方面需要考虑几个核心点，通用软件服务尽量使用标准和通用的软件来实现系统需求。在统一的管理系统中，实现所有软件管理，使用统一标准的接口协议将所有软件连接在一套加强的操作系统中管理，将所有软件连接和统一调度。同时优化资源使用。建议使用类似微服务相对成熟系统结构，来实现平台建设。

IP系统搭建大家要思考那些问题呢？1、标准，选择什么标准搭建。2视频和音频使用什么格式3、IP设备规模，格式和控制方式。4、系统监看数量、布局、格式、tally、控制。5、系统连接的网络带宽。6、网络结构7、控制和监控系统。

时钟同步系统。9、系统备份。

三、IP技术新标准内容

为了实现IP化技术在视频领域的应用，有很多组织和成员在一起努力做这个事情，也有些是一直就在视频领域做了很多标准的组织，这些标准也基本是原来老的标准上进行修改更新形成，下图是视频领域各个组织形成的路线图：

其中AIMS组织为IP标准协议向相关组织提出建议，并促进这些组织采用他们开发的IP互操作性规范和标准在以太网技术这方面，IEEE组织也安装客户使用需求规划2020年传输速率达到400Gb/s。以太网联盟路线图基于用户需求，它代表了当前的能力和未来的期望。组件制造商瞄准路线图，努力交付现有的路由器芯片和光学组件。网卡，IP路由器和光学是并行开发的，整个生态系统都在同步前进。

结语：综上所述，IP平台搭建不仅要考虑未来使用同时也应考虑现在设备兼容和使用，在运维成本和建设成本中间也需要考虑搭建的规模，未来系统应该是一个开放的平台性的架构，混合云平台。平台要具备可扩容。兼容各种1080p， UHD， HDR， WCG， HFR 等更多格式，具有备份性和对各个产家产品都能兼容的平台。