近日，中國廣播電視設備工業(yè)協(xié)會2021年度科技創(chuàng)新獎獲獎名單出爐，TVU 申報的《 TVU 基于云原生微服務平臺構建的輕量化全棧制播系統(tǒng)》 摘得創(chuàng)新大獎，這是TVU 云服務首次榮膺國內行業(yè)大獎，也是TVU 自2018年以來連續(xù)第四次參與該獎項評選并獲獎。

　　廣播電視科技創(chuàng)新獎旨在獎勵在推動廣播電視科學技術進步方面有較大貢獻的產品、企業(yè)和個人，以調動廣播電視科技工作者的積極性和創(chuàng)造性，促進我國廣播電視科學技術的發(fā)展。

　　獲獎證書和獎杯

　　此次TVU 申報的《 TVU 基于云原生微服務平臺構建的輕量化全棧制播系統(tǒng)》 采用前沿的“Cloud Native”云原生技術開發(fā)制播云服務系統(tǒng)，支持“多云”和“混合云”的云原生應用，可提供遠程輕量化全制式的云端廣電制播應用解決方案。

　　TVU 全棧制播云服務架構圖

　　這套云服務系統(tǒng)包括若干可獨立工作又可協(xié)同運行的云服務產品，主要包括：

　　TVU 云接收——存儲、管理與分發(fā)所有視頻內容的多功能云端收發(fā)服務器;

　　TVU 云互聯(lián)——顛覆傳統(tǒng)的廣播級畫質互動直播云端制作平臺;

　　TVU 云導播——多機位輕量化云制作的利器;

　　TVU 云解說——多人遠程實時同步解說云服務平臺;

　　TVU 云播出——可靠、安全、兼容各類播出系統(tǒng)的云端播出管控方案。

　　這套技術先進、功能完備、可彈性擴展、低成本的輕量化廣電制作及播出云系統(tǒng)，也可通過與TVU One  4G/5G直播背包、TVU Anywhere 手機直播客戶端、TVU Grid 分發(fā)系統(tǒng)、TVU 收發(fā)服務器等本地采集，傳輸和分發(fā)系統(tǒng)的配合，實現(xiàn)本地到云端、云端到云端、云端到本地的互聯(lián)互通，提供涵蓋直播信號采集、云端遠程制作、線上互動、內容交換、云端播出以及多平臺發(fā)布等全流程解決方案。

　　TVU 輕量化全棧制播整體系統(tǒng)框架圖

　　方案五大特點如下：

　　采用微服務架構，完全基于云原生的云端應用

　　TVU 輕量化全棧制播云服務系統(tǒng)采用前沿的“云原生”開發(fā)技術，是完全基于“云”的產品，具備容器化彈性擴展、DevOps持續(xù)交付的云服務特性，系統(tǒng)由多個Micro Service組成，各個微服務之間相對獨立，采用標準API通信進行交互和協(xié)助，每個微服務都可以獨立的更新和管理，用戶無需擔心業(yè)務的中斷和重啟。

　　微服務、容器化、DevOps、持續(xù)交付是云原生的四大核心技術。其中：

　　微服務具有功能上線快、獨立擴容和數(shù)據(jù)恢復快等特點。

　　容器化技術的優(yōu)勢是執(zhí)行運維時不再需要關心每個服務所使用的技術，因為服務都被無差別的封裝在容器里進行管理和維護。

　　DevOps則強調的是開發(fā)團隊成員之間通過自動化工具協(xié)作和溝通，來完成軟件的生命周期管理，從而更快、更頻繁地交付項目。

　　持續(xù)交付是指不誤時的開發(fā)、不停機熱更新，快速滿足用戶頻繁更新功能的需求。這與采用服務器托管，或以打包鏡像在云端部署虛擬機的方式來提供云計算服務有本質的差別。

　　可適配“多云”及“混合云”的云原生應用

　　基于云原生技術開發(fā)的TVU  輕量化全棧制播云服務應用，采用輕量級的容器化封裝，相較傳統(tǒng)的虛擬化技術，容器是更輕量化的虛擬化方案，更適合彈性的擴展和縮放，可根據(jù)用戶的需求隨時調整系統(tǒng)的在線規(guī)模;而且標準容器化的打包方式實現(xiàn)了真正的應用可移植性，不依賴于特定的基礎架構，因此可實現(xiàn)在“不同公有云”“公有云+私有云”架構下的部署。

　　采用TVU IS+及RTIL雙協(xié)議實現(xiàn)低碼率實時交互預覽，高碼率傳輸及云端同步制作

　　TVU 全線云服務產品均考慮遠程實時交互預覽和云端高質量信號傳輸及制作的需求，在信號編碼端采用雙編碼方式，可同時輸出RTIL低碼率低延時流信號以及TVU  IS+高碼率流信號(相對增加1-2秒的各通道同步延時)，RTIL流用于遠程多方在線互動及制作界面的預覽，TVU  IS+流用于廣播級回傳及云端處理。

　　為保障“所見即所切”，在采用RTIL流低延時預覽時，云端高碼率IS+流信號需要同步切換，采用TVU  編碼傳輸設備采集直播信號時，設備輸出的兩個直播流信號可實現(xiàn)幀精確的對應，使得在實時交互層的所有交互和操作都可以精確的對應在高質量的回傳信號或制作上。

　　使用TVU專利技術IS+技術進行廣播級、高質量信號傳輸

　　為了解決公共網(wǎng)絡和 4G/5G網(wǎng)絡中的帶寬問題和 QoS(服務和質量)障礙，TVU  開發(fā)了Inverse StatMux(IS)專利技術。通過 IS 將單路信號分成多路，并通過多路通道來傳輸。也就是說，一個視頻流能被分隔成多個小的數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包能通過所有可用的連接來傳輸。在實際應用中，IS 監(jiān)控每個連接的帶寬，并根據(jù)每個連接的可利用率來傳輸對應數(shù)量的數(shù)據(jù)包，然后傳輸將在接收終端經過糾錯后重新合并。

　　IS+包含且提升了IS 算法、Smart VBR 控制和先進的 FEC 算法。通過 Smart VBR(動態(tài)編碼)，系統(tǒng)對一個定好的延時進行動態(tài)地管理傳輸碼率。整合這 三個技術的結果就是為了保證所有傳輸連接能充分地使用，最終獲得次秒級延時、可靠、穩(wěn)定的高畫質傳輸。

　　此外，IS 根據(jù)實時監(jiān)控的每個網(wǎng)絡連接和網(wǎng)絡條件變化，做修正調整來對抗網(wǎng)絡的不穩(wěn)定性。如果某個連接的表現(xiàn)變差了，IS 會將通過該連接傳輸?shù)臄?shù)據(jù)重新分配到其他開放的連接上去，從而防止丟包。

　　云導播制作使用TVU Timelock技術實現(xiàn)多路回傳信號幀同步

　　TVU 產品系統(tǒng)采用Timelock技術，保持系統(tǒng)時鐘與時鐘服務器同步時間更精確。它確定計算機增減時間的比率，并對此進行補償。通過交換時間服務器和客戶端的時間戳，計算出客戶端相對于時間服務器的時延和偏差，從而實現(xiàn)時間的同步。TVU Timelock 是指多個終端同步時間，利用時間戳校正保持同步，確保了多路信號回傳節(jié)目的效果表現(xiàn)，并改進和簡化了廣播團隊節(jié)目制作過程。

　　總之，TVU 全棧制播云服務以輕量化、廣播級、全棧制播的云原生服務應用，讓媒體機構能夠采用更小的團隊，更少的設備和更低的成本，覆蓋關鍵的業(yè)務場景，包括：新聞直播采集、遠程多人互動制作、在線云導播制作、遠程體育賽事解說、云端自動播出頻道等等，是一種先進的制播業(yè)務模式創(chuàng)新!

　　特別是在當下疫情特殊時期，為適應節(jié)目及新聞現(xiàn)場少派人不聚集，媒體人不得不居家辦公的現(xiàn)狀，TVU 全棧制播云服務為團隊臺前幕后的各種角色遠程協(xié)作、高效協(xié)同搭建了一套云上基礎設施，充分契合了這一工作模式，全面支撐了制播業(yè)務的各個環(huán)節(jié)，從而確保媒體節(jié)目制作不斷，頻道播出不停!