广播电视台轻量化全媒体直播系统设计与应用.pdf

68影视制作系统网络System Network广播电视台轻量化全媒体直播系统设计与应用文/贵州广播电视台 赵兴刚 张俊欣摘要：本文介绍了贵州广播电视台轻量化全媒体直播系统设计方案总体思路，结合新媒体直播需求分析，对系统主要模块的选型进行相应介绍，通过实际应用案例来阐述新媒体制作流程以及此系统在节目制作中的灵活应用。关键词：轻量化系统；新媒体制作流程；新媒体直播应用在媒体融合的趋势下，为满足贵州广播电视台的全媒体制作需求，匹配正在建造的融合媒体综合业务云平台，需要建设多套轻量化全媒体直播系统。该系统需满足搭建高效快捷，操作简单易懂，运输干净利落的使用需求，且在大型活动的宣传报道中既能分拆为一个或多个独立的新媒体报道单元，亦能组合成一个整体系统或与转播车相互配合，满足轻量化全媒体直播系统在媒体融合大环境下的轻量化制作系统设计思路与应用情况。1.设计思路贵州广播电视台轻量化全媒体直播系统在设计思路上应满足使用快捷、组合多样、运输方便的中心思想，为特殊场地条件下的新媒体直播提供多形态的制作方式，同时确保技术系统链路安全可靠，提高新媒体节目生产效率及节目技术质量。该轻量化系统应具备操作方便、技术结构简单的特点。系统设计采用先进成熟的高度集成化技术，选用功能较为丰富的知名品牌便携式设备，在保障播出质量与安全的同时能够达到让工作人员迅速完成系统搭建、迅速上手使用的效果，在面对突发事件、各类展会等需要突出新闻事件时效性的全媒体直播任务上更具 优势。69影视制作系统网络System Network该轻量化系统应具备组合灵活、制作模式多样的特点。轻量化的构件能够（手提箱式）方便快捷分散运输，同时保障系统设备功能较为齐全，拥有从单机位到多机位的远程传输功能。该系统既可以单兵作战完成连线也可以迅速搭建成型，作为多机位现场视音频制作配合各类传输技术形成的新媒体直播系统，有利于提高工作效率，降低成本，减少节目制作技术环节。在信号输出端口方面，系统的兼容性较为丰富，能够为多通道录制和新媒体信息采集提供多种信号格式及信号内容。2.制作系统系统设计构造为单链路视音频制作系统，可通过多种组合方式建立多元化模式的制作系统。信号链路简单可靠，基本制作功能齐全，并且可以根据节目制作的需要，灵活调整和增加功能，可作为大型节目制作中的子系统使用。2.1 制作系统架构制作系统以广播级便携式摄像机为主，使用便携式一体化切换台（具备简单音频功能），能实现快捷简单的高清视音频信号切换制作。为实现轻量化，每套系统设置 4 路摄像机讯道，2 路外来信号，摄像机讯道可通过 SDI 的方式或搭配 4 套无线图传的方式将视频信号传回切换台；2 路外来信号采用 HDMI 或 SDI 方式进入切换台，可接入外来无人机或者字幕信号。切换台输出 PGM 信号基于 LRTTM传输协议封装后通过 4G/5G 网络回传至台内服务器，台内服务器解码出来的信号，一种是以 IP 流进入全媒体云平台，可以调度给新媒体和全媒体演播室制作，另一种是输出传统 SDI 信号至播控中心，调度至演播室制作，见图 1。2.2 主要模块选型（1）切换台选型切换台选型方面，我们从轻量化角度考虑，选用MCX-500 多机位实时切换台，该切换台有 4 路 SDI输入、2 路 HDMI 输入和 2 路模拟输入，系统可在无同步信号情况下正常工作，系统自带多画面监看输出，相较之下该型号的切换台更利于系统的集成。且此切换台配有 XLR 线路输入与 SDI 音频解嵌，可以实现简单的二级调音或者新闻采访的音频制作。切换台可直接将素材记录到 SD 存储卡，也可输出给其他设备。该切换台还配有流媒体接口，可以使用 Ustream 服务进行流媒体传输，满足轻量化全媒体制作的选型要求。（2）无线设备选型为实现全媒体轻便、快捷的制作需求，摄像机信号的回传我们采用轻便型无线传输系统。该系统集成迷你型发射端，适合手持式小型摄像机。具备 700 米视距 3G/HD/SD-SDI 及 HDMI 无压缩的有效无线传输，最高 63mW 安全无线发射功率。具有广播级专业WHDI(OFDM)无线技术，支持 2 路内嵌数字音频传输。小于 1 毫秒传输延时，采用 5.1GHz5.9GHz 无线频率，支持用户拨码配对，支持一发多收模式。考虑 图170影视制作系统网络System Network到节目制作现场周边 2.4GHz 频段的无线设备使用过多，而 5GHz 频段应用相对较少，选用该频率的无线传输设备，减少附近电磁干扰的影响，使传输相对稳定。（3）特种制作设备选型应对全媒体制作的特殊要求，需要多角度、多形态的制作手段。本台为每套制作系统配备一套精灵 4 PRO 无人机、OSMO 手持稳定云台、GOPRO 5 运动摄像机及相应套件等辅助设备。辅助制作设备输出的视频信号进入切换台制作系统需要先进行接口与信号格式的转换，为此我们配备一些 BM 转换器，如 HDMI转 SDI、SDI 转 HDMI、SDI 分配、模拟转 SDI、SDI加解嵌器等，以便完成多种类型接口与信号的格式融合，多方位实现全媒体制作需求。（4）记录设备选型记录采用两种方式，一种选用 17 寸 ATOMS 双通道 4K/HD 硬盘录像监视测量一体机作为节目素材记录，这种方式能将 ATOMS 既作为监视器又作为录像机使用，给整个轻量化系统增加更大的集成空间。该机拥有独立双通道 4K/HD 录制和播放，输入信号自适应，可实现 2 通道录制，或 1 通道录制 1 通道播放，或 2 通道播放功能，支持 HDR 和摄像机 Log 曲线录制，极大扩展使用灵活度。前置两个独立硬盘插槽，支持 SSD固态硬盘热插拔，自带断电素材封装保护功能，最大化保护素材完整。另一方式是采用 MCX-500 切换台内置的 SD 卡备份记录节目素材，根据切换台设置的系统制式可在 9Mbps-50Mbps 码率之间选择 AVCHD 或XAVC S 的记录格式。最后切换台制作的节目经过 IP流传回传至台内云平台，云平台也同时进行收录，多种收录素材的方式保证全媒体制作节目的安全性。（5）通话系统选型全媒体直播系统通话有两种模式。一种模式采用双频手持对讲系统，实现制作现场摄像与导播之间的通话。C4FM/FM 双频数字手持对讲机的数据 FR 模式具备 12.5kH 带宽来进行数据通信，每套通话系统配备6 个对讲机加通话耳机。另一种模式利用播控中心配置clearcom 通话系统，该通话系统对于前方现场不需要通话硬件设备，只需通过手机进行授权便可以实现点对点通信、分组及组内通信，完成前方现场与后方演播室及播控中心三方互通。台内播控中心的通话矩阵作为整个系统的核心，在其光纤网卡处接入外网并使用台内配置的固定公网 IP 地址与互联网连接，并在路由器或防火墙端将公网 IP 地址做 NAT 端口映射获得一个内网IP 地址，最终实现播控中心与前方现场及后方演播室通话链路的接通。前方现场工作人员只需在手机上下载AGENT-IC 手机客户端，输入固定公网 IP 及通话矩阵端配置的用户名与密码便可通过手机 4G/5G 信号完成每个手机之间以及与播控中心和演播室之间的对讲通信。（6）传输系统选型传输方面，我们制定了两种方案，一种是利用裸纤或专线的方式进行回传，另一种采用便携式移动4G/5G 系统进行回传。在进行各类会议直播时，市内各大会议中心通常布有运营商裸纤或专线，我们利用便携式转换盒在轻量化系统的输出端将 SDI 信号进行光电转换后进入交换机中，通过裸纤或专线的形式将信号回传至台内播控中心进行播出，这种方式的优点在于信号稳定，能够有效保障各类重要政治会议的直播安全，缺点是受制作场地限制以及使用成本较高。大多数情况下我们采用便携式移动回传系统将输出的节目信号回传至台内进行新媒体直播。在前端我们架设 LU500 直播背包，该发射设备采用 H.265/H.264视频编码及独家专利 LRTTM传输协议，在条件苛刻的特殊环境下也能实现低延时直播信号回传。传输链路支持 3G/HD/SD-SDI,HDMI1.4 视频接口，支持各类视频制式的自动检测与匹配，支持输入信号的监看及音频 UV 表显示。支持 1080p50/60/25/30/24、1080i50/60、720p50/60/25/30、PAL/NTSC 等分辨率及格式，提高整个系统信号传输的兼容性。我们在台内放置 LIVE U 接收服务器，该设备支持自适应输出功能，可以自动侦测信号源制式并输出同样制式的 SDI信号及 IP 视频流信号，将制作的信号分配到台相关演播室，可以实现前方外场制作加后方演播室的制作模式。接收服务器支持 RTMP 流输出，自动将现场视频流发送给台内私有云平台，实现新媒体直播服务。3.轻量化系统在新媒体端应用3.1 新媒体制作流程相对传统广电而言，新媒体收看群体主要面对的是小屏端，如手机、平板电脑等。针对小屏端收看的情71影视制作系统网络System Network况，新媒体在制作和检查上与传统大屏有一定区别。传统电视大屏标准统一，传输链路相对规范。而新媒体的小屏，传输是通过互联网，传输途径多变不可控，且收看设备种类较多，例如智能手机的扬声器就有单声道和立体声，如果我们在制作节目时，立体声制作出现声音相位相反，在单声道手机上就会出现声音抵消，导致在手机端观看直播没有声音的现象。为保证新媒体直播的安全播出，我们专门为新媒体制作制定相应规范，除传统制作的声音画面检查外，还需对网络链路进行检查。在直播前，与相对应的新媒体技术部门一起将新媒体直播链接进行校对，分别用苹果系统、安卓系统、鸿蒙系统的手机进行实际测试，还要分别针对单声道和立体声手机进行收听，确保声音、画面、色彩等指标质量无误，保障新媒体直播能够正常播出。3.2 实际应用案例（1）四路花灯闹元宵多地连线应用在我台四路花灯闹元宵大型晚会节目直播中，我们在贵州省北部习水县土城镇设置了一个元宵晚会主会场，在相距主会场几百公里外的贵州省东部施秉县、西部黔西县、南部福泉市、北部遵义市分别设置了四个分会场，形成东西南北中四路花灯闹元宵的主题晚会。在主会场的元宵晚会中，各分会场需要与主会场进行连线互动，节目中有主会场和分会场对唱、合唱等环节，因此需要将各分会场的切换信号传输到主会场的转播车中。四路花灯闹元宵节目如图 2 所示。我们在主会场使用一辆 8 讯道的转播车与一辆卫星车，在各分会场分别架设一套 4 讯道的轻量化全媒体直播系统。各分会场的 PGM 信号通过主备 4G 背包送至主会场的转播车中进行切换与在线包装制作，转播车输出的最终主备切换信号通过主会场的卫星车送至贵州广播电视台播控中心进行频道与网络平台的播出。信号路由如图 3 所示。通话方面我们利用播控中心的通话矩阵作为核心，在主会场转播车上架设了一台 IP 通话面板，利用 LQ通话转换设备将 IP 通话面板通过公网连接到总控的通话矩阵中，分会场的工作人员在手机上下载 Agent-IC APP，通过输入固定公网 IP 地址将手机连接至总控的通话矩阵中，总控利用核心通话矩阵将两条通话链路相连，最终实现主会场、分会场、台内播控中心三方的相互通话。在此案例中，转播车作为整个节目的制作核心，而轻量化全媒体直播系统作为转播车的子系统配合使用，使转播车的应用不受地域限制，让节目的制作形式变得更加多元化。图2 图372影视制作系统网络System Network（2）北京全国两会贵州驻地演播中心远程制作应用全国两会期间我台在北京搭建演播中心用于完成前方两会新闻宣传报道以及特邀嘉宾访谈连线的工作任务。受当下疫情影响，我台前往北京驻地人员数量受限，考虑到制作系统搭建需轻便快捷、使用设备需迅速上手的需求，我们采用轻量化全媒体直播系统远程制作方案。我们在北京演播中心架设 4 台摄录一体机用于驻地演播中心访谈连线的拍摄以及新闻素材回传，当北京驻地演播中心没有访谈节目时，前方记者可通过这4 台摄录一体机将储存卡内的新闻素材通过 5G 背包+云端的方式回传至我台融媒体中心机房供后方采编人 图4员进行剪辑；若驻地演播中心有访谈连线时，4 台摄录一体机作为正常机位使用，其制作信号通过 5G 背包+云端的方式回传至台内轻量化全媒体制作系统中进行一级切换，输出的主备 PGM 信号送至我台新闻演播中心进行二级切换和播出。如图 4 所示。在此案例中，我们将轻量化全媒体直播系统的核心部件架设在台内，将 4 台摄像机架设在前方，利用 5G网+云端的方式完成前方信号的回传。利用该方案，前方演播中心无需派技术工作人员前往驻地，只需记者将机位进行架设并完成简单接线便可展开新闻报道工作，充分体现该系统使用场景多样、系统搭建快捷、操作简易上手的优势。4.结语随着当下媒体融合发展加快，以及全媒体时代的来临，各类新媒体节目制作的方式与内容层出不穷。我台轻量化全媒体直播系统具备兼容能力强、系统搭建快、设备操作简单等特点，不仅可作为独立的制作系统满足各类新媒体节目制作需求，且能够与传统转播系统有机结合产生多元化的节目制作方案，为我台媒体融合发展道路提供坚实有力的保障。