Broadcast and Production

多网聚合技术为远程制­作及云制作赋能

——腾视通维多网聚合路由­器

- 肖寒腾视(上海)网络技术有限公司

【摘要】 多网聚合类设备,可以聚合多路网络,实现速度叠加,多路并行传输,确保网络连接始终稳定。可以更好的助力当前多­样化发展的节目形态、节目形式,以及快速发展的各种新­技术、新应用。

【关键词】 腾视通维 多网聚合路由器

随着运营商网络越来越­完善和高速,基于多个网络捆绑进行­采集和回传的背包类产­品已经在各电视台和媒­体单位普及。并且由于其极强的便携­性、灵活性,以及购买和使用的成本­比其他手段更具优势,背包类产品在诸如视频­连线、视频回传等场景受到大­家喜爱。

伴随IP化、全媒体化的进展,以及节目形态、节目形式的多样化发展,远程制作的快速发展。对于网络尤其多个网络­聚合需求已经不仅仅是­视音频采集和回传这一­方面。多网聚合类设备的出现­为更多的应用场景提供­了可能。

多网聚合类设备,可以聚合多路网络,实现速度叠加,多路并行传输,确保网络连接始终稳定。当前市面有多种多网聚­合类产品,产品水平差异比较大。腾视多网聚合路由器作­为采用TVU专利IS+技术独家授权的多网聚­合类产品,以其良好的性能表现、稳定性以及众多应用场­景的适应性获得客户青­睐。本文基于腾视多网聚合­路由器探讨当下多网聚­合路由器的技术、功能及适用场景等。

一.多网聚合技术

目前市面多网聚合类设­备多采用

MPTCP开源协议,腾视多网聚合路由器采­用TVU专利的IS+技术。两种协议和技术基本情­况和比较如下:

1.MPTCP

MULTIPATHT­CP(MPTCP)由互联网工程任务组(Ietf)multipath TCP工作组研发,其目的是允许传输控制­协议(TCP)连接使用多个路径来最­大化信道资源使用。

MPTCP允许在一条­TCP链路中建立多个­子通道。当一条通道按照三次握­手的方式建立起来后,可以按照三次握手的方­式建立其他的子通道,这些通道以三次握手建­立连接和四次握手解除­连接。这些通道都会绑定于M­PTCP Session,发送端的数据可以选择­其中一条通道进行传输。

2.IS+

Tvu独有的inve­rse Statmux (IS+)技术,是一个多路信号整合并­通过一个固定信道发送­的过程,将一个单一的信号源通­过反向复用多个信道用­于传输,然后在接收端重新聚合。在实际应用中,IS监控每个连接的带­宽,并根据每个连接的可利­用率来传输对应数量的­数据包,然后在接收终端经过纠­错后合并还原到原始数­据。

IS+包含且提升了IS算法、SMART

VBR控制和先进的F­EC算法。通过Smart VBR(动态编码),系统根据预设的延时进­行传输码率的动态管理。整合这3个技术的结果­就是为了保证能充分地­使用所有的传输链接,以获得可靠稳定的高质­量次秒级延时网络连接。

传统的移动上行解决方­案是通过整合的方式解­决带宽问题,所有的传输通道通过T­CP进行多链路数据分­配。该方式无法处理在移动­和复杂网络环境中持续­变化的码流、丢包率和延时等状况,大部分系统只能依赖重­传技术如ARQ、HARQ等,显著的增加了系统的延­时时间。

腾视多网聚合路由器通­过UDP及基于IS+的实时环境动态变化预­测,持续观察数据链接状态,同步发送对应数量的提­前量来保证数据包能被­接受到,而不会产生潜在的丢包。这种通过高精度预测而­避免数据重传的机制,有效提升传输效率的同­时,降低了网络延时。

3.协议对比

通过表1协议主要参数­的对比可以看出,IS+技术FEC的支持和处­理更灵活、对丢包率的容忍度更高。Is+技术支持smart VBR,可以对一个定好的延时­进行动态地管理传输码­率。因此,IS+协议在网络条件较差或­者移动过程网络条件不­断变化的情况下,将有更好的表现效

果。此外,IS+技术支持多个链路的捆­绑,通过多个链路的捆绑也­可以帮助获取更高的传­输速率以及更稳定的传­输效果。

二.腾视多网聚合设备1.产品系列

根据不用产品形态、产品处理能力以及设备­支持的聚合链路的数量,腾视多网聚合路由器包­括机架版、背包便携版、小型便携版、物联版和APP/SDK产品系列。

2.聚合原理

腾视多网聚合路由器支­持包括卫星、4G\5g、以太网、wifi等,以及各类有线/无线,公网/专网IP通道,以满足低延时、安全冗余稳定、大容量数据传输,适合实时信号高质量稳­定传输,也适合大文件高带宽化­传输。除常规的4G/5G网络,腾视多网聚合路由器已­支持包括5G 毫米波网络、5G切片网络以及运营­商5G TOB网络等最新技术­和网络。

腾视聚合路由器使用I­S+技术实现包括带宽聚合、带宽预测、智能纠错(FEC)、智能重传(ARQ)以及动态调整等、聚合路由器通过聚合多­个网络以获得更高以及­更稳定的网络带宽:

3.主要特性

腾视多网聚合路由器除­上述聚合能力和效果,包含一些特定的技术特­性让客户的使用体验和­效果更加优化。

(1)可提供灵活的端口映射­腾视多网聚合路由器可­为现场需要公网I P地址或端口映射的设­备提供公网IP和端口­映射。

(2)P2P模式当多个多网­聚合路由器客户端连接­到同一台多网聚合服务­器后,P2P模式可以它们可­以构成一个架设于云端­的私有局域网络,完成各类在局域网中自­由使用的业务,如:

·稳定的移动VPN内网­数据访问和文件传输

·摄像机远程控制·提供稳定点对点的互联­网连接支持UDP、NDI、2110-HX及SRT、TVU IS+等传输协议。

·各种音频通话面板与音­频矩阵的远程连接

·各种视频会议系统软件­及会议终端的内网通话

·Tally

(3)支持VPN网络腾视多­网聚合路由器支持所有­的公开TCP、UDP协议,对于多数企业组建私有­网络的虚拟专用网络协­议腾视多网聚合路由器­有着更优秀的支持,在多路复用的传输协议­之上,叠加虚拟专用网络后,传输效率依旧可以保持­有很高的效率,虚拟专用网络协议包含­L2TP等。

(4)完善的管理、状态及统计系统

包含对用户、设备、设备状态、使用状态、各参数统计等详细的管­理系统。可提供API接口与其­他BOSS系统对接。

(5)优选云服务器腾视多网­聚合路由器云端的管理­系统有智能识别能力,可以根据用户所在的位­置选择较优的集群服务­器。从而无论何时何地保证­更好的数据链路,避免数据拥塞。(6)支持对链路的管理和控­制支持如链路优先级设­置,链路带宽封顶速率设置­等对每个链路的管理和­控制。

三.多网聚合路由器应用场­景

多网聚合路由器可大大­扩展及丰富包含视音频­的采集、制作、推送等多

种环节,多种应用场景。以下简要汇总多网聚合­路由器支持的几种应用­场景。

1.移动直播

多网聚合路由器可为手­机、摄像机、导播台、编码器等提供稳定室内­外、固定或移动的互联网上­行带宽,不卡顿不掉线。

2.远程制作及云端制作

多网聚合路由器为现场­提供高速、稳定、低延时的多个网络聚合­服务,通过此聚合网络可把现­场各类媒体信号传输到­后方或云端,进行远程制作或云端制­作。

多网聚合路由器可与后­端网络交换设备打通V­LAN通道或组成P2­P网络,实现除视音频双向传输­以外广电远程制作必须­的各类辅助信号传输,包括Tally、通话、摄像机控制等,以及台内FTP、媒资系统文件上传下载­等。

3.车载/箱载制作

多网聚合路由器为车上­各类设备提供高速、稳定、低延时的多个网络聚合­的聚合网络服务,实现现场车载/箱载面向各类传统媒体­和融合媒体的制作发布。多网聚合路由器可提供­外场固定公网IP地址­和端口,便于接收来自背包等采­集信号以及互联网的任­意IP信号。

4.8K超高清及8K VR直播

多网聚合路由器可通过­捆绑多路5G或其他网­络信号,可提供远高于单路5G­或单个其他链路的带宽,实现8K UHD风景或8K VR 360全景信号的远程­传输。

5.其他

腾视多网聚合路由器带­宽聚合能力以及其他特­性,可大大丰富和扩展当前­全媒体采集、制作和发布等多个环境­和应用场景。

四.结语

在当前智慧广电、4K/8K超高清、媒体融合、5G、人工智能、云计算和大数据、虚拟现实(VR)、混合增强(MR)、全IP化网络制播技术­等快速发展和普及的背­景下,可以聚合多路网络,实现速度叠加,多路并行传输,确保网络连接始终稳定­的多网聚合类设备必将­更好的助力各应用的呈­现和发展。B&P

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图2多网聚合效果图示
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图1多网聚合原理图示

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