傳統(tǒng)轉(zhuǎn)播車升級(jí)改造全媒體直播車設(shè)計(jì)思考

張國振

廣西廣播電視臺(tái) 廣西 南寧市 530000

1 車體平衡裝載、電力系統(tǒng)、空間布局以及空調(diào)系統(tǒng)改造

對(duì)現(xiàn)有的臺(tái)4號(hào)轉(zhuǎn)播車，在計(jì)劃設(shè)備采購后做好平衡裝載，保障直播車的行駛安全；電力系統(tǒng)方面另外增加一臺(tái)取力發(fā)電機(jī)以及UPS，根據(jù)功率需求分配每個(gè)設(shè)備的主、備設(shè)備用電，保障好播出安全；在劃分駕駛區(qū)、工作區(qū)、設(shè)備區(qū)3個(gè)部分時(shí)，要顧及各個(gè)工種之間的富余空間位置以及工種之間溝通的便捷性；空調(diào)系統(tǒng)要考慮車體的整體承重以及散熱問題，保障設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2 視頻制作系統(tǒng)

5路光纖攝像機(jī)+2臺(tái)NDI服務(wù)器+1臺(tái)Cloud云拉流服務(wù)器+2路5G網(wǎng)絡(luò)圖傳，能夠接入最多46路不同類型的信號(hào)源，如圖1所示，包括來自于物理攝像機(jī)、IP攝像機(jī)、手機(jī)或平板攝像頭、電腦、網(wǎng)絡(luò)IP流等，每種輸入輸出的端口自定義數(shù)量可以自由配置以滿足不同應(yīng)用場景的需求，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)不同制式、不同分辨率以適應(yīng)不同要求的播出。

圖1 升級(jí)改造后的全媒體直播車音頻系統(tǒng)圖

4K攝像機(jī)5臺(tái)，支持2K、8K錄制以及多路輸出。

2臺(tái)LiveMixI/O服務(wù)器以及1臺(tái)LiveMixCloud服務(wù)器，具備拉流、推流、NDI轉(zhuǎn)SDI、多路SDI輸出等功能，同時(shí)Cloud服務(wù)器可以針對(duì)手機(jī)直播進(jìn)行信號(hào)拉流處理，大大降低前期記者的工作量，記者只需要攜帶一臺(tái)手機(jī)隨時(shí)掃描二維碼授權(quán)后即可進(jìn)行現(xiàn)場直播報(bào)道的工作任務(wù)。

2臺(tái)網(wǎng)絡(luò)圖傳接收服務(wù)器，配備4個(gè)網(wǎng)絡(luò)傳輸包，為實(shí)現(xiàn)給前方記者提供穩(wěn)定可靠的互聯(lián)網(wǎng)接入能力，可選用TVU便攜式傳輸設(shè)備。該設(shè)備的5G傳輸具備數(shù)據(jù)聚合能力，最高支持8張不同運(yùn)營商上網(wǎng)卡，通過多數(shù)據(jù)鏈路捆綁方式，提供高質(zhì)量高穩(wěn)定回傳HD-SDI視頻、文件等能力，提升了帶寬效率、傳輸性能。

4K/NDI視頻切換臺(tái)，具備SDI/NDI兼容、實(shí)現(xiàn)多格式全分辨率上下變換和混切功能，同時(shí)兼具了視音頻加嵌功能，主、備兩個(gè)切換臺(tái)的互為聯(lián)動(dòng)能為安全播出提供保障。

3 音頻制作系統(tǒng)

此次改造的臺(tái)里的4號(hào)轉(zhuǎn)播車，主要以網(wǎng)絡(luò)化為主，盡量脫離傳統(tǒng)意義的布線類系統(tǒng)搭建，支持DANTE協(xié)議的調(diào)音臺(tái)可以在系統(tǒng)搭建上更加便攜，所有外來信號(hào)進(jìn)入到交換機(jī)，調(diào)音臺(tái)只需從交換機(jī)調(diào)出并調(diào)配到對(duì)應(yīng)的推子上即可進(jìn)行聲音的控制，同時(shí)依舊保留少量傳統(tǒng)的音頻輸入輸出接口，來應(yīng)對(duì)不同節(jié)目的需求。

4 系統(tǒng)IP化框架

IP化網(wǎng)絡(luò)框架下最重要的設(shè)備，此系統(tǒng)配備主、備兩臺(tái)廣播級(jí)千兆口的交換機(jī)，保障了播出安全。針對(duì)所有的網(wǎng)絡(luò)管理器，我們?cè)谠O(shè)計(jì)需求上要求所有系統(tǒng)端口全部雙網(wǎng)口，雙網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器，保障直播的安全性和可靠性。

此次音頻采用Dante網(wǎng)絡(luò)IP協(xié)議，它是以IP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在以太網(wǎng)中傳輸音頻信號(hào)，它的特性是低延時(shí)、高精準(zhǔn)和低成本，對(duì)于百兆網(wǎng)而言都可支持到48KHz/24Bitd的96路雙向通道。

5 融媒體系統(tǒng)相關(guān)

NDI為基礎(chǔ)的工作流程涵蓋網(wǎng)絡(luò)融媒體直播車的設(shè)備和應(yīng)用程序兼容性，使得整個(gè)融媒體直播車能在SDI和IP之間互為交換，還可解決IP視頻標(biāo)準(zhǔn)之間的不可操作性，特別是NDI和SMPTEST2110，以及SRT、RTSP和RTMP等流媒體格式，如圖2所示。

圖2 升級(jí)改造后的全媒體直播車對(duì)網(wǎng)絡(luò)流信號(hào)處理以及網(wǎng)絡(luò)播出任務(wù)管理系統(tǒng)圖

實(shí)現(xiàn)NDI信號(hào)的協(xié)議轉(zhuǎn)換、IP流信號(hào)的NDI轉(zhuǎn)換、調(diào)度管理及分發(fā)等技術(shù)，將各種協(xié)議類型的前端視音頻信源等直播流信號(hào)轉(zhuǎn)換為NDI網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)入直播車的切換臺(tái)，并能夠滿足畫面質(zhì)量高、聲畫同步、延時(shí)低等核心技術(shù)指標(biāo)；通過調(diào)度矩陣實(shí)現(xiàn)NDI網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的合理調(diào)度，滿足NDI網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有NDI設(shè)備信號(hào)資源的實(shí)時(shí)共享及使用、滿足NDI信號(hào)源及NDI直播節(jié)目信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)聽和監(jiān)看，實(shí)現(xiàn)NDI網(wǎng)絡(luò)化信號(hào)的備份機(jī)制，在節(jié)目制作上能夠具備NDI字幕包裝、NDI小片播放、NDI切換制作、NDI實(shí)時(shí)錄制回放等基本功能。

網(wǎng)絡(luò)推流、拉流、平臺(tái)任務(wù)分發(fā)以及傳輸，通過切換臺(tái)完成直播節(jié)目的現(xiàn)場信號(hào)最終輸出，車體配備網(wǎng)絡(luò)編碼服務(wù)器具備高質(zhì)量的視音頻直播、多信源格式適配、采編收錄與實(shí)時(shí)發(fā)布的功能，實(shí)現(xiàn)一體化網(wǎng)絡(luò)直播分發(fā)，將最新、最快、最全的現(xiàn)場新聞畫面直播出去。

網(wǎng)絡(luò)編碼器必須支持目前主 流 的MMS、RTMP、UDP TS、HTTPTS、RTSP、HTTP FLV、HTTPM3U8等多種協(xié)議方式的網(wǎng)絡(luò)直播推流，并支持電腦、手機(jī)、PAD、IPTV等全終端播放。目前最常用RTMP方式的推流，可以根據(jù)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行編碼3條不同碼率的網(wǎng)絡(luò)流，每條流分別可以推送到不限數(shù)量的RTMP服務(wù)器，以適應(yīng)不同的播出分發(fā)渠道。根據(jù)文獻(xiàn)以及其他省臺(tái)測試，如果是傳統(tǒng)媒體直播，可以選擇以SRT協(xié)議為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)傳輸，常規(guī)新媒體直播中采用的RTMP傳輸，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)在3s左右，而SRT網(wǎng)絡(luò)延時(shí)可降低至500ms左右，延時(shí)更低、穩(wěn)定性更強(qiáng)，所以我們可以根據(jù)需求選擇適合的分發(fā)方式到不同的播出平臺(tái)。

升級(jí)改造后的全媒體直播車，面對(duì)新聞突發(fā)報(bào)道，可迅速出車，車到后所需極短的搭建系統(tǒng)時(shí)間和少量的勞動(dòng)力輸出，完成現(xiàn)場直播報(bào)道任務(wù)。電力系統(tǒng)由自身車體發(fā)電，同時(shí)車體兩套多網(wǎng)絡(luò)聚合路由器所搭建的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境可迅速搭建起系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)，多網(wǎng)絡(luò)聚合器可以使用8路網(wǎng)絡(luò)聚合，支持4G/5G+WLAN聚合，內(nèi)置2個(gè)5GSIM卡槽，4個(gè)4GSIM卡槽，外置USB4G網(wǎng)卡，2個(gè)USB接口，1個(gè)WLAN，4個(gè)LAN，內(nèi)置WiFi，不僅能滿足正常的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需求，還能大大提高前期的工作效率。

6 IP通話系統(tǒng)及電話耦合器

實(shí)現(xiàn)多地記者、融媒體直播車各工種具體包含到主持人、攝像、技術(shù)人員、導(dǎo)播、導(dǎo)演等實(shí)時(shí)在線通話系統(tǒng)，其中還可以通過網(wǎng)絡(luò)化矩陣進(jìn)行小組通話雙向分配功能，如異地記者聲音實(shí)時(shí)接入直播音頻的功能；同時(shí)設(shè)定類似Party-Line分組，如直播車導(dǎo)播和臺(tái)里導(dǎo)播以電話方式在同一個(gè)通話矩陣?yán)餃贤?，同時(shí)可以設(shè)置攝像只聽直播車導(dǎo)播聲音，而外場主持人可聽直播車和臺(tái)里兩個(gè)導(dǎo)播的聲音。這樣的通話分組可減少直播過程中的溝通環(huán)節(jié)，使節(jié)目制作更具時(shí)效性，IP通話系統(tǒng)滿足新媒體直播節(jié)目的通話需求。

7 實(shí)現(xiàn)效果

改造后的融媒體直播車，輕便式的設(shè)備、基于IP框架的技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)編碼服務(wù)器、5G網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，無需在現(xiàn)場部署轉(zhuǎn)播車和衛(wèi)星車，最大程度的簡化了前方系統(tǒng)部署，減少派往前方的工作人員數(shù)量，極大提高了內(nèi)容生產(chǎn)效率，降低節(jié)目制作成本。此后，前方現(xiàn)場可只部署攝像機(jī)、調(diào)試網(wǎng)絡(luò)編碼器、搭建網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等工作，通過遠(yuǎn)程交換信息及IP技術(shù)打通前后端的視頻、音頻、全局通話、控制信號(hào)等工作，滿足新聞特別直播報(bào)道的工作要求。