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画面、矩阵、帧同步器等产品，搭建的4K UHD电视播出 所有播出信号可在一个交换机内调度。播出设备软件化，
系统可快速上线，人员易适应，运维管理可沿用传统模 系统更灵活、更好支持资源共享、更好适配融媒体业务。
式，性价比高。劣势是：12G-SDI传输距离受限（超高清 4K-IP架构的劣势是：不同于静态路由的SDI架构，动态
同轴电缆传输距离＜100米），更远距离需采用光纤传输， 路由的IP架构可控性差，信号传输过程中无法实现所见即
跳线环节会引入约20%衰减量。在末级采用4×1、且背板 所得；必须引入动态路由容错的ST2022-7协议，这会增加
支持继电器方式掉电旁通模式下，为减少信号传输衰减， 系统成本；过度依赖软件，以PTP为例，虽具备master/
可考虑取消绝大部分跳线环节。 slave安全机制，但工作时完全依赖设备、交换机、时钟源
3.4K UHD电视播出视音频参数 间的自动协商，存在失效风险；在管理模式上，原有基于
4K UHD电视播出视音频参数值的配置情况详见表1和 SDI的运维管理和应急操作模式不再适用，需要合理配置
表2。 4K-IP系统交换机和路由器的网络参数，做好各个节点的IP
地址管理及交换机维护工作，系统运维和管理人员需要实
参数名称 4K UHD参数值 践和适应新的运维管理技术或模式。
有效像素数（图像分辨率） 3840×2160 2.ST2022协议族
幅型比 16:9 ST2022-5：采用前向纠错方式在IP网络上传输高码
取样结构 正交 率视音频信号，ST2022-6：实现嵌入音频SDI视音频数据
取样模式 4:2:2
IP封装的协议，沿用BB，无需PTP同步即可工作，4K-IP
动态范围 HLG HDR （GY/T315-2018）
系统采用基带视频和嵌入音频非分离组播的IP数据包。
视频量化位数 10bit
ST2022-7：实现主备IP链路无缝路由切换保护机制，支持
色域 BT.2020、GY/T307-2017
IP数据流传输的链路冗余。ST2022-8：基于TR04的音视
扫描帧频 50Hz
扫描模式 逐行 频单独封装标准，其音频数据IP化封装采用AES67协议。
视频编码格式 XAVC-I Intra Class 300 ST2059：定义视音频IP设备如何采用PTP系统时钟来实现
视频编码码率 500Mbps 同步。
音频取样频率 48Hz 3.ST2110标准集
音频量化位数 24bit ST2110无压缩标准集是实现视频数据、音频数据和
音频编码格式 PCM 元数据独立IP封装的协议，需要PTP同步才能工作。基于
音频声道数 8声道（兼容环绕声和立体声） ST2110无压缩12G IP数据封装协议的全IP化4K UHD电视
播出文件封装格式 MXF OP-1a
播出系统将视频、音频、辅助数据分成具有独立组播地址
表1 4K UHD视音频参数值配置 的IP数据包，通过交换机在播出网中传输交换，在接收端
基于PTP时基信号正确重组所有节目信息。ST-2110-10：
声道序号 声道名称
定义基本的传输机制，包括PTP系统时钟和视频、音频、
声道1 前左声道（L）
声道2 前右声道（R） 辅助数据的同步定时关系（协议）。ST2110-20：无压缩
声道3 中置声道（C） 高清、超高清4K及8K等视频映射方案，ST2110-21：无
5.1环绕声信号
声道4 低频增强声道（LFE） 压缩活动视频流量整形和交付时序，通过提高视频发流效
声道5 左环绕声道（LS） 率以解决拥塞问题。ST2110-22：压缩的恒定比特率视频
声道6 右环绕声道（RS） 流，在ST2110-20框架下实现压缩恒定视频数据流的IP传
声道7 立体声左声道（L） 输办法及压缩编码方案。ST2110-23：实现多个ST2110-20
立体声信号
声道8 立体声右声道（R） 视频数据流与单个高带宽视频数据流之间复合/分割传输的
表2 音频声道配置 方法，定义ST2110-23各子流的约束、分组、寻址、RTP
时间戳等内容。ST2110-30：无压缩音频映射方案，其音
频数据IP化封装兼容AES67协议。ST2110-40：辅助数据
三．4K UHD电视播出4K-IP协议 和元数据映射方案。
1.4K-IP协议的优劣势 4.NMOS系列控制标准
4K-IP架构的4K UHD电视播出系统需要25G、40G、 NMOS（网络媒体开放规范）系列控制标准定义了视
100G等高带宽传输网络的支持，相比于基带SDI方式， 音频IP设备在网络内如何自发现、注册等机制，最终服务
4K-IP架构的优势是：在ST2110协议下，一根光纤可复用 于统一的网络管理需求，解决制播网内不同厂家设备接入
多个信号，可减少布线空间及成本，远距离传输信号质量 交换机后的彼此互联互通，通过SDN（软件定义网络）完
可由单模光纤传输来保证。IP协议与信号本身格式无关， 成注册发现、深度控制管理、兼容工作等问题。IS-04：设

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