摘要：VDCP和AMP作为广电业内视频服务器专有的播控协议，目前已经得到了广泛应用。两种协议都具有标准化、实时、开放的特点，方便各类播控端对视频服务器进行连接、播出、预卷、暂停、录制等操作。本文的目的在于，探究这两种协议各自的特点及相似处，并通过转换，实现通过VDCP协议对支持AMP协议设备的各类控制。
关键词：VDCP协议，AMP协议，Mosart集控
一、VDCP和AMP协议原理及特点
1.1、VDCP协议原理和特点
VDCP协议，全称VideoDisk Communications Protocol，视频磁盘通讯协议，该协议实时性强，能够支持RS422、TCP/IP等多种传输方式。
VDCP协议数据格式如下：
STX:表示数据包的开始位，固定位0x02.
BC:Byte Count，统计BC位之后到CHECKSUM位之前总的数据位数。
TYPE/CMD-1：包含一部分命令类型和设备地址。
CMD-2：对应CMD-1后的补充命令，和CMD-1共同确定该条命令的功能和定义。
DATA-1~DATA-N：需要操作的命令数据。
CHECKSUM：数据校验位，BC位到CHECKSUM位之间数据总和的二进制补码，取二进制补码的低8位。
VDCP针对不同的发送命令有不同的回复方式，VDCP命令具有实时性的特点，如果发送的命令没有收到答复，或者答复错误，则发送端就会报错，等待重新建立连接。如应答式的命令，则需要回复ACK(0x04)或者NAK（0x05），如非应答式命令，需按照协议标准数据格式，回复对应的数据命令。
1.2、AMP协议原理和特点
AMP协议，全称Advanced Media Protocol，最早由GV公司开发定制，主要应用在GV相关产品，如K2、T2视频服务器上，最大支持64k长度的字符串，支持RS422、TCP/IP等多种从传输方式。
CMD-1：发送数据命令的类型。
CMD-2：对CMD-1命令的补充，和CMD-1共同确定该条命令的功能和定义。
Actual BC1：统计BC1后面到CHECKSUM之前所有数据的长度。
Actual BC2：统计BC2后面到CHECKSUM之前所有数据的长度，Actual BC2=Actual BC1-2.
DATA-1~DATA-N：需要操作的命令数据。
CHECKSUM：数据校验位，校验方式同VCDP校验一样。
当使用TCP/IP方式进行AMP命令传输时，协议内规定TCP或者UDP连接端口号是3811，命令数据发送时省去校验位，并添加命令行前缀，如“CRAT“、”CMDS“，”STOP“，命令前缀说明如下：
CRAT：建立和打开视频服务器通道的连接，对应发送命令语句格式为“string.Format(“CRAT{0:0000}{1}{2:00}{3}\n”,channel.Length+3,2,channel.Length,channel)“,支持AMP协议的设备中，channel通道名对应为vtr0~vtrn，vtr0是录制通道，vtr1~vtrn是播出通道，当需要对视频服务器的通道进行操作时，首先需要的是打开通道。例如“CRAT0007204vtr1“，表示打开vtr1播出通道。
CMDS：播控命令，对应CRAT命令打开播出端口之后，发送CMD-1~DATA-N的数据，对应发送命令格式是“string.Format(“CMDS{0:0000}{1}\n”,command.Length,command)“。例如“CMDS000a4a140006000432353133“，表示预卷素材名字为”2531“的视频文件。
STOP：断开和播出通道的连接，命令语句为“STOP0000\n“.
AMP协议在TCP/IP的传输上，省去了校验位计算，并且发送命令不限制字符长度和格式，提高了内部运算处理速度和效率。
二、VDCP和AMP协议比较
2.1、打开/选择播出端口
VDCP协议内，播出端口范围是1~n，录制端口范围是-1~-n，不存在端口号为0的端口，AMP协议端口号从1~n,其中1是录制端口，2~n是播出端口，因此在对应AMP协议的时候，VDCP播出端口号比AMP播出端口号小1，录制端口号对应AMP内端口号1。举例如下：
VDCP-Open Port，打开端口号1，接收正常：
发送-020430010100ce
接收-02033081015e
AMP-Open Port，对应打开端口号2，接收正常
发送-CRAT0007204vtr2
接收-100111
2.2、心跳连接
VDCP播控中可设置心跳连接，每隔固定时间发送请求，获取目的设备ID，如果ID正常，则在返送数据的第一位用01表示，如果不正常，则用00表示，AMP协议中不存在心跳连接检测的机制。举例如下：
VDCP-Active ID Request，连接设备正常，且ID为”vtr2”
发送-0203300701c8
接收-020B30870176747231202020206c
AMP-无心跳命令对应
2.3、获取视频ID
VDCP命令会返回ID状态，状态数据01表示ID正常，00表示错误，每个视频在播出服务器里都对应有ID信息，AMP协议支持的设备中，视频ID即表示视频名称，VDCP协议中视频ID长度固定和可变分别对应一种命令类型，为了方便说明，命令实例中采用的是长度可变的命令方式。举例如下：
VDCP-ID Request，获取指定ID名为”1234”的素材，放到播出缓存中
发送-0206b0163132333470
接收-0203b0960139
AMP-Preview In Preset,将指定ID名的文件放入缓存
发送-CMDS0020aa040006000431323334
接收-100111
2.4、获取视频长度
VDCP和AMP返回视频的时长的数据位为4位，由低到高分别是小时、分钟、秒、帧,数据的存储方式是BCD码。举例如下：
VDCP-ID Size Request,获取ID名为“1234”的素材时长，时长是3分01秒20帧，精确到帧。
发送-0206b014313233346e
接收-0206309420010300eb
AMP-ID Duration Request
发送-CMDS0020a2170006000431323334
接收-841720010300
2.5、获取素材列表
VDCP命令中，返回的ID列表数据中，包含返回ID的数量，以及每个ID的名称，ID数量占位2byte，ID名称占位8byte，最多单次返回的ID数量是10，到VDCP服务器中ID数量超过10的时候，需要发送继续查询命令，以进一步获取ID信息；AMP协议的ID列表机制跟VDCP略有区别，首先AMP命令回去查询第一条素材的ID，当返回正确后，再去查询之后的素材，并可指定需要单词查询素材的数量，因此查询效率上会比VDCP高，因为对单次查询获得的ID数量没有限制。举例如下：
VDCP-ID List，例举返回10条素材的命令
发送-02023011bf
接收-02543091000a31323334352020203637383920202020…[checksum]
VDCP-Next，最多每次返回素材数量是10个，因此需要next命令继续查询
发送-02023002ce
接收-02543082000a…[checksum]
AMP-List First ID，只有先例举出第一条ID以后，才能继续往下查询剩下的ID
发送-CMDS0008a2140000
接收-8a14000700053132333435
AMP-List Next ID,可以指定获取ID数量，例子中举例20条
发送-CMDS0006a11514
接收-8a140035000436373839000431323334…
2.6、刷新素材
VDCP协议通过发送命令获取添加或者删除ID列表的方式，来对自身ID缓存列表中的ID进行比对，如果有新的添加ID，就加入缓存，如果有需要删除的ID，就从缓存信息中去掉；AMP协议在刷新ID列表上更简洁，有单挑命令专门负责查询。举例如下：
VDCP-ID’s Added List/ID’s Deleted List,发送请求后，返回的是新增或者删除的ID列表
(Add)发送-02023018b6，（Delete）发送-02023019b5
(Add)接收-02xx3098…[checksum],(Delete)接收-02xx3099…[checksum]
AMP-ID Changed List Request,返回的数据中，会包含ID Changed类型，包括重命名、删除、增加、变换目录、变换元数据等，想较VDCP而言，会精确很多。
发送-CMDS0004a012
接收-821300250002563a000764656661756c74…，AMP协议在接收的ID变换列表时，还包含一些ID所在目录、盘符、长度等信息。
2.7、预卷，播出，停止，录制
这些是视频服务器内基础功能性的控制语句，VDCP协议和AMP在这些基础控制命令上有着相似的结构。举例如下：
a.VDCP-Play Cue,预卷素材ID位“2517“的素材
发送-020a202432353137202020206d
接收-04
b.AMP-In Preset，对应VDCP内Play Cue命令
发送-CMDS00204a140006000432353137
接收-100111
c.VDCP-Play,播出当前素材，播出前需要先预卷好素材
发送-02021001
接收-04
d.AMP-Play
发送-CMDS00042001
接收-10011
e.VDCP-Stop，暂停当前播出素材
发送-02021000
接收-04
f.AMP-Stop
发送-CMDS00042000
接收-100111
g.VDCP-Record,录制对应通道的素材，在AMP协议中，首先要切换到对录制通道的操作上。
发送-02021002
接收-04
h.AMP-Record
发送-CMDS00042002
接收-100111
三、VDCP和AMP协议转换应用
我台新闻演播室采用Mosart集控化的操作方式，通过集控服务器连接演播室内各类设备，并和新闻文稿流程深度融合，实现一键化、精准化的操作。虽然演播室内大部分设备已经接入集控系统，但是由于Mosart集控不支持AMP播控协议，无法打通对GV T2硬盘服务器的控制。因此，为了方便节目部门使用，笔者尝试通过将Mosart输出的VDCP协议，转换成AMP协议，达到控制T2的目的。
3.1、系统内硬件连接方式
集控和T2的硬件连接框图如图所示，集控服务器、协议转换软件、T2硬盘服务器在演播室内同一网段，都进入业务网交换机。VDCP和AMP协议的连接，均采用TCP/IP方式，协议转换软件作为协议汇聚核心，即是服务端，也是客户端；作为服务端，协议转换软件和集控服务器进行对接，端口号是5010，接收VDCP命令，并进行转换和回复，作为客户端，协议转换软件和T2硬盘服务器进行连接，端口号是3811，接收AMP命令，并进行转换和回复。
图3.1.硬件连接框图
3.2、系统内软件配置方式
3.2.1、集控系统的配置
a.打开VDCP(tcp)控制协议，端口号设置为5010，由于协议转换软件作为服务端，直接运行在集控服务器的机器上，因此Server地址设定为“127.0.0.1”.
图3.2.集控系统端口配置b.配置播控端口，端口号1对应控制T2上P1播出通道，端口号2对应控制T2上P2播出通道。
c.其他配置，在集控服务器相关VDCP的配置中，再打开心跳监测、素材自动刷新功能，并设定对应的时间。
3.2.2、T2硬盘服务器的配置
a.在配置中，打开P1、P2播出通道的AMP协议功能，并指定通过AMP遥控的同时，能够实现本地操作。
图3.3.T2硬盘通道配置b.回到主界面，选择每个通道的控制模式为“遥控”。
图3.4.遥控状态开关c.指定默认视频素材路径“YJBJ”，T2内可以新建多个文件夹存放素材，为了方便操作，防止播出时出现素材查询错误，在连接上T2硬盘服务器后，应指定专门目录并初始化，该目录下的素材能够被协议转换软件读取并控制。
图3.5.T2默认路径设定
3.3、Mosart集控服务器内VDCP播控流程分析
集控服务器内对VDCP的操作包含在连个服务，MediaSerach（MMMediaAdministrator）服务和MediaPlayout(MMAVAutomation)服务，MediaSearch服务视频ID的查询、更新，以及获取对应视频的时长；Media Playout服务主要负责VDCP心跳监测、视频的预卷、播出、暂停等的控制命令，两个服务同时打开，才能保证集控服务器对VDCP视频服务器的正常查询和操作。
3.3.1、MediaSearch服务的流程框图
图3.6.MediaSearch流程框图
通过读取ClipServerVDCP.xml配置文件，和视频服务器进行连接，当连接成功并打开“LoadDatabase”选项后，同步进行查询素材和更新素材两项操作。
查询素材通过ListIds（0x11）命令，当返回素材ID数量等于10的时候，继续使用Next(0x02)命令查询，知道查询获取完所有素材ID，之后根据素材ID，通过SizeRequest(0x14)命令，获取视频素材时长，并存入缓存。
更新素材通过ListIdsAdded/ListIdsDeleted(0x18/0x19)，通过返回的命令获取添加/删除素材的ID，当添加/删除素材的ID数等于10的时候，继续发送Next(0x11)查询命令，直到所有素材查询完毕，最后再更新缓存中的视频素材。
3.3.2、Media Playout服务流程框图
包含选择播出端口、预卷素材、播出素材。选择播出端口，Mosart服务器的播出端口配置中，打开了Port1和Port2两个播控端口，当VDCP协议需要通过端口发送命令时，首先需要确定播出端口，即SelectPort(0x22)，当选择的端口没有打开时，重新返回OpenPort(0x01),直到对应端口打开，然后继续接下来的播控操作。
图3.7.选择播出端口框图
预卷指定ID的视频，集控服务器内部提供了多种预卷素材的方法，可以预卷默认的素材(IgnoreClipExistence=true)，也可以选择预卷到素材指定帧(IgnoreClipExistence=false)，当选择预卷指定素材后，先要获取素材并放到播出缓存中(RequestID),然后再次确认素材长度(SizeRequest)，最后选择指定预卷素材端口(SelectPort)，并对素材进行预卷。我们演播室应用中一般都是预卷到视频素材的开头，因此“StartFrame=0”并直接使用CuePlay命令。
图3.8.预卷素材框图
播出素材，首先选择播出端口(SelectPort)，然后选择参照的播出速率，演播室内素材按照正常速率播出，即“Playing rate=1”，在播出命令上直接使用Play命令。
图3.9.播出素材框图
3.4、协议转换软件程序设计
3.4.1、程序流程框图
图3.10.协议转换流程框图
协议转换软件接收Mosart集控发送的VDCP播控命令，转换成AMP播控命令，再发送给T2硬盘服务器，同时接收T2硬盘服务器内AMP命令的返送，转换成VDCP命令，再发送给Mosart服务器，协议转换软件的设计流程如下，VDCP和AMP的收发同时进行，不存在延时，这样能够保持播控命令的高效实时性。
3.4.2、关键代码部分
初始化播出目录
AMP协议中规定播出素材需要指定目录，在T2或者K2中，默认素材目录是”Default”，可以通过AMP协议中相关命令指定默认目录，并且当有素材需要预卷的时候，AMP协议规定，必须打开“AutoMode”模式，因此，我们在第一次打开AMP播出通道的端口后，需要对默认目录和工作模式也做相应的初始化，代码如下：
图3.11.初始化播出目录
心跳连接
AMP协议中不存在心跳命令，当VDCP协议发送心跳命令时，程序直接返回心跳给VDCP，而不再查询AMP设备的连接状态，代码如下：
图3.12.心跳连接回复
]获取素材ID列表
AMP和VDCP协议获取ID列表的方式不一样，VDCP协议直接发查询命令（ID List），返回最多10条ID信息，AMP协议首先获取第一条ID（First ID List），然后通过查询获取剩余的ID信息，程序中为了协议转换的顺利，当VDCP协议发送查询命令时，AMP先查询第1条，之后再查询9条，把总的10条ID信息返回给VDCP设备，代码如下：
图3.13.获取ID列表
3.4.3、程序连接测试
此次测试以我台3号全媒体演播室为准，3号演播室集成有Mosart集控系统以及T2硬盘服务器，T2硬盘服务器作为信号录制和播出的备份通道，之前由于Mosart集控不支持AMP协议，一直没有跟T2对接。此次测试，我们在Mosart集控服务器本地安装VDCP转AMP软件，并进行了相关配置操作。
Mosart集控本地对接VDCP转AMP软件，端口号5010，T2映射到集控对应的虚拟通道时C和D，如图所示，当Mosart集控中Media Playout(MMAVAutomation)服务连上VDCP转AMP后，每隔10秒发送心跳测试，当收到回复以后，C和D通道状态显示正常。
图3.14.集控系统连接状态
当Mosart集控中MediaSerach（MMMediaAdministrator）服务连接上VDCP转AMP后，首先发送VDCP命令，获取T2硬盘服务器内所有素材ID，然后根据每条ID查询素材长度，最后每隔25秒发送素材更新查询（ID’s Added List/ID’s Deleted List），查询状态和命令如下：
图3.15.素材列表查询指令
当查询到T2素材并获取到时长后，Mosart集控服务器内显示素材状态正常，并可以播出。
图3.16.素材长度查询显示、
四、总结
此次VDCP到AMP协议的探索和应用，打通了我台演播室内集控服务器和T2硬盘服务器的连接，将T2的播放融入全媒体节目的制作应用中，减少了操作人员，并提高了安全性。
同时，此次探究过程中，笔者也深入了解了VDCP和AMP两大播控协议的优劣，VDCP协议再素材的刷新上每次最多只能遍历10个素材，相较于AMP协议的自定义刷新数量，效率上会低一点；AMP协议在素材的ID的长度、格式上不做限制，VDCP需要根据素材长度是固定还是可变，设置不同的收发命令，因此在传输上，AMP协议会显得更加灵活；VDCP对比AMP协议，在操控命令上更加多样，并且能支持更多视音频的相关操作，在广度和功能性上比AMP协议更强大。
VDCP和AMP两大播控协议已经诞生很长一段时间，并且还在不断发展修改，它们各有特点，都能提供标准化的播控解决方案，这给广电在融媒发展上提供了更多可能性。
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