IP化制播，央视8K超高清直播背后的黑科技

8K是当今世界最高水平的电视标准，被定义为“抢占全媒体时代战略高地的关键技术”。8K画质非常清晰细腻，其分辨率是人眼的极限。用8K技术拍摄的作品，在户外大屏上观看，一点也没有一般大屏的那种颗粒感，比在家里电视上看的还要清楚得多。8K绝非简单的像素提升，8K画面色彩更精准，高清1600万种颜色，8K能达到10亿种，8K立体度更强，让人有身临其境的感觉。

8K、4K、标清对比

神州十三号三位中国宇航员拍摄太空苍穹纪录片就使用了8K。在工业生产领域，8K可用于呈现工业生产中零部件的细微变化。安防领域，8K视频也能提供更多的画面细节，听说曾经在某知名赛事的总决赛中，有球星的球衣丢失，最后是依靠现场的8K超高清视频看清了小偷的模样。

有媒体称2022年为“8K元年”。国家已认可，8K普及大幕已经拉开：工业和信息化部等六部门联合开展“百城千屏”超高清视频落地推广活动，大力推进实施“公益宣传平台传播工程”，支持有条件的城市设立超高清公共大屏，通过展播社会主义核心价值观、党的建设、文化旅游等优质超高清4K/8K内容。此外，央视总台也从传统技术布局向“5G+4K/8K+AI”战略格局转变。

首先，8K对带宽的要求非常高，一路8K信号最大可达到48G，而传统电视采用的是专用的SDI铜缆，就是以前咱们看的闭路电视用的那种黑色的粗粗的铜缆，一根SDI铜缆当前最大带宽24G，如果要传递一路无压缩8K信号，线缆数量至少翻番，增加部署运维难度。信号在SDI铜缆是单向传输的，比如要传输1000路信号，得2000根线缆，一旦坏了需要更换，找到这根坏的线缆太费劲了。而且SDI铜缆传输距离短，非常粗大笨重，如果是去台外，比如体育赛事的直播，2000根线缆的搬运是个难题。

SDI铜缆与光纤

你可能会说，采用压缩技术呗。实际上，内容是视频的核心资产，原始视频内容弥足珍贵，压缩之后就损失了后期制作的能力和价值，因此无压缩信号对于8K非常关键。无压缩信号要求带宽稳定无突发、传输过程无丢包、支持us级时间同步精度，这些对8K技术来讲很重要。

广播电视节目内容的生产制作流程包括采、编、播、存、传。支撑业务系统主要包括转播车和演播室的视音频制作系统、总控调度系统、播出系统、收录系统、非编系统等。过去，这些系统都是基于SDI的基础技术架构来构建的。

如何突破SDI的局限性？答案就是制播IP化，也就是采用基于ICT（网络和通信技术）的IP化的技术架构去替代SDI技术架构，这已是行业内的共识。近几年来，制播IP化是广播电视界的热门研究方向，国际上各大标准组织也在积极推动IP化标准制定。

制播IP化一方面解决高带宽信号的传输和调度。用光纤替代SDI铜缆，一根光纤就可以传输400G甚至更多，还是双向传输。光纤可以将信号传递到几公里甚至一百公里以上。

另一方面，基于IP架构的组网方式将改变传统广播电视信号只能由前向后线性传输的局限，是未来实现融合媒体、云计算、大数据分析等目标的技术基础。融合媒体简单理解就是传统媒体与新兴媒体的融合。传统媒体是指传统的报纸、广播、电视等；而新兴媒体，如最近非常火的网红带货视频，就是新兴媒体创造的典型。从网络获取新闻信息、娱乐信息已成为当代人主要的信息汲取方式。受新兴媒体的冲击，传统媒体都在寻找出路，拥抱融合媒体。

IP是个开放的技术，整个互联网都是基于IP技术的。IP化后，传统媒体可以弥补自身短板，实现交互和多屏，开展移动APP、IPTV、手机电视、OTT等新媒体业务，可以充分利用虚拟化、云计算、大数据等新兴技术，共享资源、增强协作、提高工作效率，吸收互联网经验，实现弯道超车。

当前，全球各广播公司也有大量的IP化播出频道，但基本都是基于高清HD的IP化，仍采用SDI技术体系。“5G + 4K/8K + AI”战略的落地，必须突破SDI的瓶颈。于是，在国家科技部的带领下，依托超高清视音频呈现国家重点实验室，央视总台联合华为等厂商开展了一系列制播IP化探索，并在进博会、央视春晚等重要场合商用实践。虎年春晚的8K直播，就用了华为NetEngine 8000路由器完成信号的调度分发。

这套调度分发系统有什么先进之处？它能支持大量100G口接入，数千路无压缩的8K超高清信号的无阻塞调度，当前制播场景，有一百路信号算多的了，融媒体时代可能会上千路甚至更多。其次，解决了视频微突发问题：IP技术采用统计复用、尽力而为的技术，宏观轻载，微观突发，尤其混合传输数百上千路视频流时，会出现视频忽快忽慢的抖动现象。系统用专用通道实现信号流的隔离，以保障视频流传输的稳定性，实现多种业务流的混合承载。

除了影视、体育、竞赛领域外，8K也让远程医疗成为现实，肉眼难辨的手术线可以在8K上得到清晰的呈现。安防方面，只需少量摄像头就可以进行大范围监控。再比如文物保护领域，8K可以最大程度还原文物细节，增加文物保护力度。更让人期待的是8K电视，在家看电视，就会有影院的沉浸感，不用担心受疫情影响去不了影院。