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备发现规范，用于自动发现源端和目的端设备及其信号数 其中，兼容基带4K-IP/12G-SDI/4×3G-SDI三种架构的4K
据组播流的协议。IS-05：设备连接管理规范，允许不同厂
家设备之间开放信号数据发送方和接收方设备配置文件的
协议。IS-06：网络API控制器，通过SDN与网络设备达成
握手协议，由网络控制器为其上层的SDN提供北向API网
络应用接口，以便为SDN提供全网数据监管和网控服务，
使SDN能够控制网络路由交换设备。IS-07：GPI事件和统
计记录，SDN通过GPI Tally/UMD等IP数据流获取并跟踪
媒体节点发出的状态变化信息。IS-08：音频重新映射，通
过SDN控制终端设备实现其内部音频通道自由映射和调配
功能。
四．4K UHD电视播出设备现状
1.4K播出视频服务器
可选择支持12G/SDI信号的进口哈雷4K播出视频服务
器，目前每台单机只支持1个通道编解码，多通道应用需
要外置存储和扩展专用主机。国产主流4K播出视频服务
器则是集播控、切换、图文、字幕等功能于一体的All-In-
One架构的IP/12G SDI视频服务器，可将其用于备份播出
链路。
4K播出文件封装格式应采用MXF OP-1a，其视频
编码格式除帧内编码的XAVC-I外，还有XAVC-L long
GOP的200Mb/s格式，但对计算性能要求太高。哈雷、
imagine、GV等进口视频服务器只支持500Mb/s的XAVC-I
Class300视频编码格式/MXF OP-1a封装格式的4K播出文
件，该视频编码格式是制作域4K文件视频编码格式，对播
出域带宽、存储容量压力巨大。
2.4K/12G-SDI矩阵
可选择支持冗余交叉点板的16×16规模的4K/12G-SDI
矩阵产品。
3.SDN交换机
华为已发布支持25G/100G端口的路由器，支持净切
换，但不支持静切换。H3C已发布支持25G/100G端口的
SDN交换机，但不支持净/静切换。
4.SDN管理软件
SDN核心技术Open Flow通过将网络设备控制平面
与数据平面分离，实现网络流量的灵活智能控制。从SDI
向IP过渡是从静态架构向动态架构的转变，传统制播网络
设计提倡去中心化，而SDN应用于制播网络时则提倡中心
化，但基于SDN的集中化管控是传统制播网络实现升级的
必然趋势，由服务器集群或云负责SDN的核心计算，可提
升计算能力，节省计算时间。
5.4K播出周边设备
主要有兼容基带4K-IP/12G-SDI的4K信号视分、帧同
步器、键控器、响度控制器、多画面分割器、监视器、字
幕包装设备、延时器、应急介质放像机、4K-IP/12G-SDI
互转的IPG网关、4K UHD/HD上下变换器、切换器等，
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信号切换器支持4K信号处理和净/静切换、下变换等功能。
还有4K处理转换类设备：4K-IP/ST2110产品的IP接口采用
25Gb/100Gb端口，SDI接口采用4×3G或12G，可向下兼
容HD。目前，GV、Imagine等厂商4K播出周边设备中的
4K-IP/12G-SDI/4×3G-SDI信号互转设备间的连通性还需
要经过测试验证。
6.4K同步设备
TEK公司的SPG8000A同步信号发生器和TG8000测试
信号发生器能提供同步基准信号和测试信号，ECO8000/
E C O8020自动切换器可实现两台同步机主备倒换。
SPG8000A是多格式主控同步和主控时钟发生器，可作为
混合同步发生器和PTP（IEEE 1588）主控时钟信号发生器
使用，以满足从基于SDI架构基础设施分步迁移到基于IP
架构基础设施的需求。
7.4K播出TS流编码器
4K播出TS流编码器可采用基于专用硬件芯片+嵌入式
固件编码，或采用通用服务器平台+软件编码两种模式，
对基带4K-IP/12G-SDI信号进行HEVC/H.265标准的TS流
编码压缩，相同图像质量的HEVC/H.265视频码流比AVC/
H.264减少40%。在4K播出域，首先将XAVC-I Class300/
MXF OP-1a格式的4K播出文件解码成12G-SDI信号，然
后经由12G-SDI播出链路设备处理、切换，再编码生成4K
H.265 TS流，同时还可封装成IP化的4K H.265 TS流，最
后传送到播出域下游的网络传输域。
五．4K UHD电视播出技术架构
1.4K UHD电视播出技术架构方案比较
根据表3的比较结论，笔者认为目前应优先选择采用纯
SDI（嵌入音频）架构的12G/4K UHD电视播出技术架构，
其播出链路可采用主、备、第二备三条链路，应支持净静
切换，各类4K UHD信号应以4K/12G-SDI总控矩阵为调度
中心。其4K播出设备主要包括主备播出视频服务器、异构
二备播出视频服务器、应急介质放像机等，以视频服务器
硬盘播出为主。4K/12G-SDI视频服务器、应急介质放像机
信号和外来信号经帧同步、视分后经由总控矩阵调度进入
4K/12G-SDI分控切换器，高清HD/SDI信号先经视频上下
交叉变换板卡进行上变换、色域转换后再经帧同步、视分
后经由总控矩阵调度进入4K/12G-SDI分控切换器。
2.4K UHD与高清电视节目同播技术架构
应采用4K HDR超高清信号和下变换的高清SDR信
号同时播出，4K UH D电视节目播出可参照央视《4K
UHD电视节目制播技术规范》要求，4K UHD电视播
出文件格式采用XAVC-I Class300视频编码格式/MXF
OP-1a封装格式的4K播出文件，4K UHD电视播出采用
3840×2160/50P/10bit、BT.2020色域、HLG HDR等技术
参数，由转换器进行4K HDR BT.2020和HD SDR BT.709