新媒体直播系统的应用和探讨

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2023年12月30日发(作者：)

Advanced Television Engineering新媒体直播系统的应用和探讨●

作者 中央广播电视总台 刘默宇航空箱从北京赴杭州执行直播任务。有别于传统电视摘要直播体型的复杂和形式的固化，新媒体直播设备成本、人员成本、操作性等方面都有着较大优势。此次携带的Livehand移动切换台就是一个集视频切换、调音台、在线包装、多人连线云解决方案于一体的高度集成化设备。互动性强，播出方式多样。直播中，现场主持人、嘉宾、志愿者、专家有多种形式的互动。关键词便携化设备新媒体直播移动切换台5G本文介绍了移动集成化媒体设备在实际案例当中的应用，探讨了在新媒体直播中如何利用现有设备构思系统架构，进一步阐述了现有应用设备的局限及未来改进的方向。新媒体使得传统媒体的传播方式发生了明显变化，逐渐变为了时代的亮点。随着新媒体的产生和发展，以往固定、不可移动的传统媒体模式完全改变，人们可以不受时间和空间限制地听新闻、浏览视频，并可以接收到各种事件的实时信息和动向，此类改革使得传统媒体的发展压力大幅度增加，也为其发展提供了动力。传统媒体的互动方式发生了变化，大众认同日益提升。新时代背景下，各种信息技术不断涌现和发展，传播速度快的就可以抢占先机，受到的关注自然也会更多。下面通过分析一个实例的优缺点来探讨新媒体直播的应用。1《健康传中国》新媒体直播系统示意图1. 系统设计会场有3个地面摄像机机位，空中有2台无人机摄像机位，共5路现场视频信号通过订制的无线图传设备连接到BMD视频切换台。同时有3路小蜜蜂话筒（Sony D11）现场音频采集传输到Sony F8便携式调音台。音频与每一路的视频信号做手动同步。视频多路信号、加嵌音频，汇总输出一路SDI信号给到 一 《健康传中国》大型新媒体

外场直播概述

总台财经频道在杭州湖滨步行街（杭州君悦酒店广场），采用新媒体直播方式，进行大型外场《健康传中国》活动直播。直播全程1.5个小时，邀请多位明星、公益志愿者共同宣传正确洗手等有益健康的习惯。这次直播活动充分体现了便捷、高效、互动和低成本等新媒体直播特点：三名工作人员携带三个设备Livehand移动切换台。Livehand把上完包装后的PGM信号送给Cogent 4G背包，Cogent推流PGM信号传回总台集成发布，最后发布到央视财经客户端、央视频客户端、微博、快手等网络直播平台。2. Livehand移动切换台与整个系统的接入方式目前在实际应用中成熟的移动切换台设备输入、输出都会支持SDI、NDI、NET、HDMI、RTC等方式。125

NEW MEDIA & BUSINESS新媒体新业务此次直播中移动切换台和BMD切换台、Cogent4G背包之间采用的是传统的SDI连接方式。在移动切换台设备的板卡输入、输出设置：主Livehand，板卡通道设置为1、4输入，2、3输出。通道1接BMD视频切换台输出的SDI信号；通道2输出一路SDI（PGM信号）给Cogent；通道3输出一路SDI信号（PGM信号）给备Livehand 作为应急备用。备livehand通道设置为1、3输入，2、4输出。通道1接BMD视频切换台传输的SDI信号；通道3接主Livehand传输的SDI信号（PGM信号）；通道2接一根SDI线（PGM信号）放到Cogent旁边应急备用。

物理连接做好之后，Livehand在进入软件新建项目时会有“项目设置”，这里可以设置此次直播用到的项目名称、项目制式和色彩空间。其中项目制式指的是该项目的视频制式，目前支持的制式有 SD 720×576 50i、HD 1920×1080 50i/25p、HD

1080×1920 50i/25p和UHD 3840×2160 50p、UHD

2160×3840 50p。由于此次直播前方摄像机的信号采集为高清制式，所以选择项目制式为HD 1920×1080

50i，这样项目里输入、输出信号的制式都默认设置为高清50i PAL制信号。色彩空间是自动匹配项目制式的，SD/HD 项目可以自动匹配色彩空间 Rec.709（高清色彩国际标准），UHD 项目自动匹配Rec.2020（超高清色彩国际标准）。换台设备的硬件和软件稳定性提出挑战，从而影响节目播出的安全性。上完包装后的播出效果如图3所示。3主Livehand

PGM信号 二 直播系统设计分析

此次直播在一般的新媒体直播系统设计中来讲相对有些冗余，移动集成化设备的切换台功能、RTMP推流功能等核心功能没有得到充分应用。Livehand移动切换台如能解决以下两个问题，那么完全可以用Livehand直接接入摄像机信号，从而省去前端视频切换台和调音台等相应设备：◆视、音频同步。外场条件下，视、音频分别回传肯定会有比较大的时延，所以这个问题要首先解决。◆视、音频输入、输出通道数量不足。随着新媒体的发展，新媒体直播活动有大型化发展的趋势，这就需要集成设备有多路视、音频的输入、输出端口。现有的Livehand便携设备，视频通道一共有4个，音3. 移动切换台的在线包装功能“在线包装模块”是Livehand移动切换台集成功能的一大亮点。标题、人名字幕、唱词等简单的字幕包装都可以在设备软件里进行制作和修改，如图2所示。这个模块也有抠像、虚拟场景等复杂包装制作，但制作效果跟维斯公司的Vizrt虚拟、在线包装系统，Ross Video公司的XPression图文包装平台等全球顶级的图文处理工作站相比还有不小差距。而且一般虚拟场景制作会涉及到渲染等操作，这就需要优良的硬件设备支撑。一般认为，使用复杂包装会对整个移动切频通道有1个，不能完全满足此次直播活动的需求。此次直播是新媒体活动中比较大型的外场活动，现场条件复杂，受气候条件和场地条件限制较多，如何选择稳定、高效的回传方式成为关键。Livehand移动切换台主要输出方式有三种：SDI输出、NET输出（RTMP推流）、NDI输出。SDI输出是通过板卡物理接口连接SDI线输出；NET输出是RTMP推流功能，是基于TCP的一个协议族，包括RTMP基本协议及RTMPT/RTMPS/RTMPE等多种变种，是一种设计用来进行实时数据通信的网络协议，主要用来2Livehand软件字幕添加、切换窗口Flash/AIR平台和支持RTMP协议的流媒体/交互服务器之间进行音视频和数据通信。Livehand RTMP推流时只需在软件中输入PGC系统中申请的URL网址，例如rtmp：//101.129.1.78:1915/live/cctvpgc12，设置好推流码率、编码格式、推流幅面等即可推流；126

Advanced Television EngineeringNDI输出可以兼容视频信号的高质量、低延迟、传输还可以精确到帧，但这都依赖于高效稳定的网络环境，通常NDI输出用在需要多方接收的WiFi局域网中。由于考虑到临时搭建场地光纤容易被折断、踩踏，网络环境不稳定，两台Livehand移动切换台都用这根光纤输出直播信号会有风险。而Cogent4G背包既能连接网线，又能连接4G网络，两种传输方式互为备份保障一路信号更为安全。所以最终选择主Livehand移动切换台输出SDI信号到Cogent4G背包，由4G背包通过移动网络回传总台“集成发布平台”，由“集成发布平台”分发到各个网络客户端。申请“集成发布平台”回传窗口，需要用到总台PGC（Professional Generated Content）系统。总台PGC系统是总台新媒体直播调度系统，可以分配公网RTMP地址、局域网RTMP地址、组播地址、是否竖屏、是否4K、是否杜比等推流信息。一般为了安全性，每次申请新媒体任务时都需要先申请主、备两路回传窗口。可是由于总台PGC系统是一个临时系统，暂时还不支持主、备两路窗口分别用不同方式回传信号：也就是说这两路窗口中的信号要么都用Cogent 4G背包方式回传，要么都用RTMP推流方式回传，以至于备Livehand不能在Cogent回传主路窗口信号时，RTMP推流备路信号。在这一点上总台PGC系统有待进一步完善。第二届“一带一路”国际合作高峰论坛开幕式等都采用的4K超高清直播。目前行业内8K专业摄像机较少，仅有索尼CineAltaF65、松下AK-SHB810、佳能EOS system 8K Cinema、PanavisionDXL以及国产KinefinityMAVO和ZCAME2 F8等几款，但随着行业的飞速发展，支持8K拍摄的专业设备肯定会越来越多；自媒体的发展也带动了手机摄像功能的发展，国内国际的手机各大品牌商基本都推出了4K拍摄机型，小米和三星甚至宣布可以拍摄8K视频。但由于成本和手机硬件微缩的限制，手机拍摄的4K、8K视频中软件算法大于硬件支撑，手机4K、8K和专业摄像机的4K、8K信号相比还是有很大区别。2. Livehand等移动切换台集成化设备升级一台理想的移动切换台设备软件应支持4K、8K一体机，云平台等多种形态，跨平台图形用户界面应用程序开发框架，既能部署在X86系统上，也能部署在Unix系统，并支持云部署成为CloudApplication(云应用)。“在线包装模块”、网络连接方式方面也应做进一步优化。“在线包装模块”在复杂编辑包装效果，虚拟场景等方面，除了能实现良好效果外，还要保障移动切换台软、硬件的稳定。网络连接增加移动通信网络方式，如果本次直播中携带的Livehand设备能连接4G或5G移动通信网络，就会避免最后把PGM信号传给Cogent4G背 三 新媒体直播的未来需求

从实例应用中来看，新媒体直播是一个系统工程，升级新媒体系统需要每个模块的功能设备、连接设备、信号传输等各个环节的全面提升。包的尴尬。增加移动网络连接还会提高直播传输的安全性、外场直播的便捷性。这样可以做到移动网络和光纤宽带网络双备份，一些专业的推流设备像Ucast、Cogent可以连接网线、WiFi、4G，并可以通过“单网模式”设置选择网络优先级、通过“聚合模式”设置自动选择三种传输中带宽最高、传输最稳定的1. 视、音频采集终端升级无论是两岸四地的大型外场直播活动，还是只有一部手机的自媒体，未来想要拍摄4K超高清、8K超高清画面，首先对摄像机和手机等终端采集设备提出更高要求。4K的专业拍摄设备已经逐渐成熟并应用在各种大型直播活动当中，索尼、松下、佳能、Panavision等众多品牌都有成熟的4K摄像机型号。央视频和bilibili合作的2021跨年晚会就支持4K超高清画质与杜比全景声制作标准；国庆70周年阅兵；网络链路。3. 布线连接升级目前外场直播活动中主要是使用无线图传设备优化系统布线。无线图传尚未形成标准化、产业化发展模式，实现的技术方式也多种多样，主要包括：模拟传回输、数传/网络电台、GSM/GPRS、CDMA、数字微波（大部分为扩频微波）、WLAN（无线网）、(下转151页）127

Advanced Television Engineering应保证充足的系统学习时间和操作适应时间。在系统运行前，对有关人员进行的培训，不仅仅是系统的操作培训，还应让所有人员了解系统投入运行后新的管理规则和审核规则。第四，由于总台的员工数量庞大，电脑的操作应用水平参差不齐，影像识别平台上线后需及时解决员工的操作问题。为了切实满足员工学习、适应过程中的需求，不仅设立了专门的运维热线，保证电话随时畅通，有求必应，而且还按频道为单位组成近30个微信群，实时在线进行答疑解惑，对出现的问题进行快速响应。全力部署贯彻落实深化改革要求的大背景下，借总台合并成立之东风，按照新会计核算准则，更需要一个行业的探索者和领军人来试点完善处理影像的方式，把握影像的生命周期，建设以综合架构为核心的影像处理平台。影像识别平台不仅应停留在票据的识别和保存层面，还需要考虑整个生命周期的自动核对与监控，从创建和采集影像的角度注重管理，保障影像的安全性和一致性，保证会计信息的准确性。以影像平台为跳板，联通财务平台及移动银行服务，在识别过程中不仅能识别票据的真伪、是否重复，还要判定票据是否已修改，并且将审核之后的报销 四 影像识别平台发展趋势

以开发影像识别平台为技术改革的基石，建立相应的应用系统，制定出一套具有较强可行性、实践性的技术方案，并且探索出一套广泛适用于电视、广播、新媒体等广电传播行业的标准化产品。特别是在当前单据以附件的形式推送至财务平台，自动识别报销单信息，生成凭证，进一步减轻财务人员工作量。在发生现金流动后，还应直接与银行连接，创建企业间的工作流服务，最终实现业务与财务全部一体化操作，真正做到无纸化办公，增强相关文件和票据的存储准确性并不断提升工作效率。(上接127页）建的5G网络，包括新基站、回程链路以及核心网。SA引入了全新网元与接口的同时，还大规模采用了网络虚拟化、软件定义网络等新技术，并与5GNR（接入网）结合，同时其协议开发、网络规划部署及互通互操作所面临的技术挑战将超越3G和4G系统。目前移动切换台设备一般都有自己的“云解决方案”，手机终端与集成化设备之间RTC传输的低时延、高上行速率，都依赖于移动通信网络的高带宽。所以只有到了后5G时代，用几部手机、一台集成化移动切换台做一场超高清画质新媒体直播，才会逐渐成为现实。COFDM（正交频分复用）等。本次直播的无线图传为定制设备：无线发射端支持SDI和HDMI两种视频传输，接收端支持SDI和HDMI同时输出，并包含SDI/HDMI内嵌数字音频传输。频段采用5.1GHz

~5.9GHz，支持用户拨码设置频点，为发射端和接收端配对，还支持广播模式，可以把多个接收端设置成跟一个发射端相同的频点，实现一发多收。未来，无线图传设备除了要支持超高清信号传输，还要实现传输超高清信号低延时。4. 5G的发展为新媒体直播奠定未来未来新媒体直播的发展一定是趋于多样化、便捷化、超高清化的，这都依赖于移动通信网络的发展。目前，我国三大运营商的民用5G网络基本都还处在NSA阶段，还没有达到NA阶段（后5G时代）。5G基站接入4G核心网的模式，称为NSA组网模式，这种模式下5G大容量、低时延、海量连接的优势根本无法得到有效体现。5G基站接入独立的5G核心网模式，称为SA组网模式，是不依赖于4G网络新随着时代的发展，新媒体、融媒体发展迅速，在表达“内容为王”的同时，需要有相关技术设备的支撑。移动集成化媒体设备迅速、高效的发展才能与新媒体内容与形式的多样性相匹配。相信在不久的将来，5G、AI、AR、VR等技术与媒体技术深度融合时，会带给人们更为高效华丽的视听体验。151 四 结束语

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