本發(fā)明涉及ip演播室，特別是涉及一種軟件定義功能的ip演播室系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)：

1、傳統(tǒng)的廣播和媒體制作環(huán)境通常依賴于專用的sdi(serial?digital?interface，串行數(shù)字接口)基礎(chǔ)設(shè)施，這種基礎(chǔ)設(shè)施在可靠性和信號質(zhì)量方面表現(xiàn)良好，但在靈活性、擴展性和成本效益方面存在限制。隨著視頻分辨率的提升(如4k和8k)和ip(internetprotocol)技術(shù)的成熟，媒體行業(yè)開始尋求一種更靈活、更經(jīng)濟且能夠利用現(xiàn)有it基礎(chǔ)設(shè)施的解決方案。smpte?st?2110標準套件是由美國電影和電視工程師協(xié)會(society?ofmotion?picture?and?television?engineers，簡稱smpte)制定的一組標準，旨在為專業(yè)廣播和媒體行業(yè)定義一種新的基于ip網(wǎng)絡(luò)的實時媒體傳輸框架。這套標準的開發(fā)始于2016年，其主要目標是解決傳統(tǒng)基于sdi的視頻和音頻信號傳輸系統(tǒng)的局限性。smpte?st?2110標準的引入標志著廣播電視行業(yè)從傳統(tǒng)的sdi基礎(chǔ)設(shè)施向基于ip的媒體傳輸?shù)闹卮筠D(zhuǎn)變。這一轉(zhuǎn)變不僅提高了媒體制作的效率和靈活性，還降低了運營成本，促進了媒體行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

2、基于sdi的演播室通常包括以下核心設(shè)備：攝像機，配備sdi輸出的攝像機，用于捕捉視頻和音頻信號；視頻切換臺：基于sdi的視頻切換臺，用于在多個視頻源之間進行切換和混切，處理視頻信號，添加特效和轉(zhuǎn)場；視頻服務(wù)器：用于對演播室現(xiàn)有視頻素材的播放；錄像機：支持sdi輸入的錄像機，用于錄制視頻信號。多畫面監(jiān)視器：sdi監(jiān)視器，用于實時監(jiān)看視頻信號，確保畫質(zhì)和色彩準確性；音頻調(diào)音臺：用于處理和混合音頻信號；虛擬引擎，用于生成圖形包裝音視頻信號、大屏音視頻信號和三維虛擬音視頻信號。

3、基于sdi的演播室在專業(yè)廣播和視頻制作領(lǐng)域曾經(jīng)是標準配置，但隨著技術(shù)的進步和網(wǎng)絡(luò)化視頻傳輸?shù)呐d起，sdi系統(tǒng)開始顯露出一些局限性和缺陷：(1)各種設(shè)備采用不同的硬件和軟件，各司其職，不能相互替代。這造成了演播室設(shè)備的冗余與浪費，同時不同的軟硬件架構(gòu)增加了系統(tǒng)復(fù)雜度，提高了系統(tǒng)維護難度與維護成本；(2)擴展性受限，sdi系統(tǒng)通常依賴于物理連接，這意味著增加輸入或輸出能力需要更多的sdi電纜和設(shè)備，這會導(dǎo)致布線復(fù)雜度增加和成本上升；(3)靈活性較低，sdi信號的傳輸距離有限，一般不超過100米，這限制了設(shè)備布局的靈活性，無法滿足在大型場所或遠距離傳輸場景下的使用。因此，設(shè)計一種軟件定義功能的ip演播室系統(tǒng)及實現(xiàn)方法是十分有必要的。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種軟件定義功能的ip演播室系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供了一種軟件定義功能的ip演播室系統(tǒng)及實現(xiàn)方法，包括：演播室硬件設(shè)備、演播室軟件平臺及軟件定義功能管理系統(tǒng)，所述演播室硬件設(shè)備上安裝所述演播室軟件平臺，所述演播室軟件平臺包括受控終端系統(tǒng)、ip視頻服務(wù)器系統(tǒng)、ip錄像機系統(tǒng)、ip切換臺系統(tǒng)、ip調(diào)音臺系統(tǒng)、ip虛擬引擎系統(tǒng)、ip多畫面系統(tǒng)及ipg系統(tǒng)，所述軟件定義功能管理系統(tǒng)用于管理各演播室硬件設(shè)備，所述受控終端系統(tǒng)用于接收軟件定義功能管理系統(tǒng)的控制指令，實現(xiàn)演播室硬件設(shè)備的配置信息修改，所述ip視頻服務(wù)器系統(tǒng)用于對演播室視頻素材的播放，所述ip錄像機系統(tǒng)用于錄制視頻信號，所述ip切換臺系統(tǒng)用于在多個視頻源之間進行切換及混切、處理視頻信息以及添加特效及轉(zhuǎn)場，所述ip調(diào)音臺系統(tǒng)用于處理和混合音頻信號，所述ip虛擬引擎系統(tǒng)用于生成圖形包裝音視頻信號、大屏音視頻信號和三維虛擬音視頻信號，所述ip多畫面系統(tǒng)用于實時監(jiān)看視頻信號及確保畫質(zhì)和色彩準確性，所述ipg系統(tǒng)用于將傳統(tǒng)的sdi音視頻信號轉(zhuǎn)換成ip音視頻信號。

4、本發(fā)明還提供了一種軟件定義功能的ip演播室實現(xiàn)方法，包括：

5、在演播室硬件設(shè)備上安裝演播室軟件平臺；

6、選擇一臺演播室硬件設(shè)備作為軟件定義功能管理系統(tǒng)的服務(wù)器，啟動軟件定義功能管理系統(tǒng)通過dns-sd協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)廣播ip地址和端口號；

7、網(wǎng)絡(luò)中的演播室硬件設(shè)備的受控終端系統(tǒng)通過dns-sd協(xié)議接收到軟件定義功能管理系統(tǒng)的ip地址和端口號后，通過nmos?is-04協(xié)議將本身的信息注冊到軟件定義功能管理系統(tǒng)中；

8、在軟件定義功能管理系統(tǒng)的操作界面中按需設(shè)定各個演播室硬件設(shè)備的設(shè)備類型，軟件定義功能管理系統(tǒng)通過tcp協(xié)議將設(shè)定的設(shè)備類型發(fā)送到各個演播室硬件設(shè)備的受控終端系統(tǒng)；

9、受控終端系統(tǒng)接收到設(shè)備類型信息后，修改本地的配置文件，并重啟該演播室硬件設(shè)備的演播室軟件平臺；

10、演播室軟件平臺在啟動的過程中，讀取本地的配置文件中的設(shè)備類型信息，根據(jù)設(shè)備類型啟動相應(yīng)的演播室軟件平臺的系統(tǒng)，重啟成功后，通過nmos協(xié)議重新將自己本身的信息注冊到軟件定義功能管理系統(tǒng)中；

11、在軟件定義功能管理系統(tǒng)的操作界面中按需建立演播室硬件設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)各演播室硬件設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流的傳播及接收。

12、優(yōu)選地，網(wǎng)絡(luò)中的演播室硬件設(shè)備的受控終端系統(tǒng)的本身的信息包括ip地址、端口、設(shè)備類型、接收數(shù)據(jù)流udp地址與端口號、發(fā)送數(shù)據(jù)流udp地址與端口號。

13、優(yōu)選地，接收數(shù)據(jù)流udp地址與端口號指在使用udp協(xié)議接收數(shù)據(jù)流時，接收方需要監(jiān)聽特定的ip地址和端口號。

14、優(yōu)選地，發(fā)送數(shù)據(jù)流udp地址與端口號指在使用udp協(xié)議發(fā)送數(shù)據(jù)流時，發(fā)送方需要知道接收方的ip地址和端口號。

15、優(yōu)選地，所述設(shè)備類型對應(yīng)所述演播室軟件平臺的各個系統(tǒng)設(shè)置有視頻服務(wù)器、錄像機、切換臺、調(diào)音臺、虛擬引擎、多畫面、ipg。

16、根據(jù)本發(fā)明提供的具體實施例，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：

17、本發(fā)明提供了一種軟件定義功能的ip演播室系統(tǒng)及實現(xiàn)方法，該系統(tǒng)包括演播室硬件設(shè)備、演播室軟件平臺及軟件定義功能管理系統(tǒng)，該方法包括在演播室硬件設(shè)備上安裝演播室軟件平臺，選擇一臺演播室硬件設(shè)備作為軟件定義功能管理系統(tǒng)的服務(wù)器，啟動軟件定義功能管理系統(tǒng)通過dns-sd協(xié)議向網(wǎng)絡(luò)廣播ip地址和端口號，網(wǎng)絡(luò)中的演播室硬件設(shè)備的受控終端系統(tǒng)通過dns-sd協(xié)議接收到軟件定義功能管理系統(tǒng)的ip地址和端口號后，通過nmos?is-04協(xié)議將本身的信息注冊到軟件定義功能管理系統(tǒng)中，在軟件定義功能管理系統(tǒng)的操作界面中按需設(shè)定各個演播室硬件設(shè)備的設(shè)備類型，軟件定義功能管理系統(tǒng)通過tcp協(xié)議將設(shè)定的設(shè)備類型發(fā)送到各個演播室硬件設(shè)備的受控終端系統(tǒng)，受控終端系統(tǒng)接收到設(shè)備類型信息后，修改本地的配置文件，并重啟該演播室硬件設(shè)備的演播室軟件平臺，演播室軟件平臺在啟動的過程中，讀取本地的配置文件中的設(shè)備類型信息，根據(jù)設(shè)備類型啟動相應(yīng)的演播室軟件平臺的系統(tǒng)，重啟成功后，通過nmos協(xié)議重新將自己本身的信息注冊到軟件定義功能管理系統(tǒng)中，在軟件定義功能管理系統(tǒng)的操作界面中按需建立演播室硬件設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)各演播室硬件設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流的傳播及接收。本發(fā)明設(shè)置的ip演播室采用通用的硬件平臺，通過軟件定義功能來實現(xiàn)不同的任務(wù)，這樣就可以用同一套硬件運行不同的軟件模塊來執(zhí)行多種任務(wù)，比如視頻切換、音頻混音等，這種方式減少了設(shè)備冗余，簡化了系統(tǒng)架構(gòu)，降低了成本，并且簡化了維護和升級流程，基于ip的演播室可以通過簡單地在網(wǎng)絡(luò)中添加更多的節(jié)點來擴展其容量，而不需要增加物理線路，這極大地簡化了布線，降低了成本，并且可以根據(jù)需要輕松擴展系統(tǒng)，隨著技術(shù)的發(fā)展，還可以利用虛擬化技術(shù)來動態(tài)分配資源，進一步提高效率，ip系統(tǒng)不受傳輸距離的限制，可以輕松地在較長的距離內(nèi)傳輸高質(zhì)量的視頻和音頻信號，這使得設(shè)備布置更加靈活，使得遠程制作成為可能，制作人員可以在不同的地點進行協(xié)作，無需集中在同一個演播室內(nèi)。