多会场异地活动直播技术的设计和实现

2019年9月河源市组织了一场重要的招商大会,为扩大影响,营造热烈氛围,主办方要求电视台能够对各会场活动进行大屏展示并进行实况互动直播,效果呈现为:主会场可以观看收听到其他分会场视音频信号,分会场也可以收听收看主会场视音频信号。此次会议主会场设在市区高铁站,其他五县两区各为分会场,市县会场不但距离甚远,且多为新平整出来的空地,电力通信网络等线路均未有铺设。为此河源台专门召集全体技术人员多次研究活动采用的直播方式,经过前期与运营商、县区台、相关单位进行调研沟通,后期技术人员的系统调试和网络搭建测试,初步选定了两个方案。

一个方案是网络推拉流直播。技术上需要在各分会场布置拍摄地点和网络专线,通过切换设备输出一路现场视音频总信号进行编码,然后以推流的方式将码流输出到云端服务器,由云端软件管理界面完成信号画面的发布和调度。该方案优点是技术上部署快,架构简单,短期内可以快速实现,所以是目前媒体公司多会场直播实现的主要方法,加上设备相对简单,后台由直播平台管理,所以成本较低,多数直播平台采用此方案直播,人员设备采用打包租赁的方式,活动案例很多。缺点是由于直播码率偏低,视频质量通常在6M以下,延时也比较严重,通常为6到10秒。

另一个方案是电视直播。在各分会场布置视音频现场制作系统,三机位广播级摄像机加现场切换台输出广播级现场信号通过编码器进行码流转换成IP视频流,传输至视音频光端机进行信号传输,经过运营商内部光纤网络、STN专网或MSTP综合业务平台完成双向数据交互。异地多会场视频电视直播的切换的方式通常分为三级,一级切换负责总信号的制作,二级切换负责汇总各会场的信号供一级切换,三级切换负责各分会场现场信号的制作。整个系统涉及各个部门和人员协同参与(市县两级电视台、通信运营商、设备厂商、网络营运商)。该方案优点:直播码率较高,视音频质量和清晰度方面优势明显,安全有保障。缺点:调试时间较长,投入人力设备多,成本高。

因电视直播方案涉及技术面广,效果较好,本文选择此方案作为重点阐述。

一直播技术方案

1. 前期准备工作

本次经贸活动涉及的会场共有8个,各会场连线地点分别为:市区高铁站、源城区、江东新区、东源县、龙川县、紫金县、和平县、连平县;在直播上需要多部门分工合作,共同进行系统测试和网络搭建,在效果呈现上需满足:

◆各会场视频信号接入现场大屏显示;

◆各分会场大屏均可以看到主会场视频信号;

◆主会场大屏可根据节目流程切换显示分会场视频信号。

技术上实现:主会场通过视频切换台对主会场视频信号以及分会场视频信号进行特技切换,视频信号和音频信号输出至直播编码器,直播编码器对视音频信号进行采集并编码,发布至电视广播直播或流媒体服务器进行各平台分发直播。用户通过电视广播收看收听或移动客户端访问主站点,进行身份验证后即能进行会议信息的接收以及会议实况录像的选择观看。

前期准备工作有:

◆协调营运商布点施工提供直播专线网络和互联网专线;

◆协调营运商提供STN平台传输,并完成各会场的布点、协同调试保障工作;

◆各分会场的视频拍摄和切换输出系统安装调试;

◆主会场和各分会场编解码和光收发设备的安装调试;

◆系统联调。

多会场连线效果如图1。

2.设备的选型

整个系统组成包括:主会场视音频设备(广播直播车、电视直播车、新媒体直播系统、网络直播万能机、多路编解码器),主会场是活动直播是否能够取得成功的关键点,因此在系统搭建的时候我们除了考虑设备的安全稳定性外,重点还对关键部位进行了备份;分会场视音设备;便携式视频切换台;编解码设备;光端收发设备;直播采集分发设备;光网络内部数据系统;网络服务中心(流媒体服务器、WEB服务器、数据库服务器);各会场终端设备;会场LED大屏显示系统。

3. 网络架设方案

8个会场距离远近不一,源城区、东源县、江东新区、市区主会场距离较近,紫金县、连平县、和平县距离较远,由于普通光端机信号传输距离过大,需要加设中继设备对光信号进行放大才能收发正常,安全性因此受到路由节点的不稳定因素影响。因此,我们放弃了视音频基带信号进行远距离光传输的方法,采用了网络运营商的专网和骨干传输网核心传输技术,此方案采用了电信STN(Smart Transport Network)智能传送网,是采用IP RAN和PTN技术相结合发展起来的一种增强型分组组网技术,是可以承载视频、音频、数据的综合应用网络,最大的优点是可以灵活地调整带宽,有着高可靠性做保障,通过网管可以实现端对端的管理,性能指标好(吞吐量、时延、丢帧率)。视音频信号运用编解码压缩,通过TS over IP面向专业广播电视信号传输实现流通进行传输,将TS包封装成IP包,经广播电视编解码设备上的IP输入输出接口进行配置,在发送端完成编码和IP化,在接收端经过适配、解复用、解码的逆转过程解码后输出现场信号,系统总延时在两秒之内,能够较好地完成各地的视音频信号实时传输,传输质量稳定可靠,更为灵活有效。此次直播技术系统包含“信号摄录”“信号处理及调度”“信号传输”“信号呈现及发布”等四部分,依据传输手段和发布渠道的异同,分为:公网IP流直播、专网IP流直播、电视直播、广播直播。所有现场信号通过编码器,把视频信号转换成IP流,通过公网(4G网络和光纤专网),把信号传输到各个会场,在主会场通过解码器把信号传输分发到各平台进行直播。传输网络拓扑如图2。

4. 核心参数的设置

多会场异地直播不仅系统繁杂,投入的人员和装备规模大,指挥调度协同难度高,为确保系统的稳定安全和协同工作有序展开,技术人员对系统采用的主要编码参数和传输网络分别进行饱和压力测试,从而确保广播电视信号可以正常工作于电信运营商提供的专网,保障活动直播安全稳定进行。

主会场电信专网采用上下行1000M带宽,各分会场上下行100M带宽,采用电信专网STN加内部业务地址实现源到目的IP点对点编解码组播形式进行multicast,另外运营商再提供上下行100M互联网专线,并单独提供公网IP以及开通以下端口:9000-9010、18255、10020、80、1935。现场广播电视信号以H.264进行编码,编码器主要参数设置有:视频方面码率为10Mbps,GOP Length:12,buffer mode:CBR,GOP Structure:IBBP,音频方面PCR间隔:18,音频编码标准为:MPEG Layer2 bitrate256Kbps,音频声道:stereo,网络协议采用:IP Encapsulation:UDP,IP包为TS Packets per IP Packet:7。特别需要注意的是,在编码器中音频的设置需要把AC3BYPASS设置为OFF,否则编码器的SDI接口会出现只有画面没有声音的情况。在配置编解码器时还需要注意源IP是编码器IP,目的IP是解码器在NMS软件里的TS over IP里设置的IP(与解码器的液晶面板IP是不同的,液晶面板的IP设置对应的是NMS软件里的管理IP)。

编解码设备设置如图3。

二经验总结

涉及到市县两级同时直播的大型活动,通常需要政府牵头单位组织协调各工种按部就班开展工作,直播活动会场多,线路长,传输的路由复杂;加上设备的采购、系统搭建、调试等准备工作周期长,又需要不同岗位人员相互协调合作,难度之大可想而知。我们在方案的实施过程中慢慢地积累了经验,也发现了新的问题,大胆地进行尝试,这些都对以后的直播技术工作产生积极的推动作用。归纳起来主要有以下几点:

◆主办方牵头成立直播工作领导小组,统筹协调各单位有效配合为活动直播提供技术支持、保障、服务,明确了责任分工;

◆确定活动整体方案,因电视台本身没有光纤网络传输平台,所以主办方需在明确各会场地点后协调运营商解决各直播点之间的视频光纤专线布点和与主会场之间连接贯通,并提供STN平台运用,同时提供会场数据网络光纤专线和内部高速网络的布点、调试与贯通;

◆县区台支持会场的视频导播切换、视频拍摄;

◆设备系统厂家支持会场流媒体直播系统、编解码的调试运行保障。正是由于指挥调度高效、前期准备工作充分、专业技术人员调试到位,诸多直播工作才能圆满顺利完成。

三结束语

以上就是异地多会场直播的方案,这种方案已经成功地运用到河源台承接的多个重要活动直播当中,如文明火炬传递、桃花节、马拉松等活动。该方案的成功运用开创了河源台传统媒体直播和新媒体直播融合发展的先河,收到了良好的社会效益和经济效益,在实际运用中,满足了河源台在重大活动直播中的新要求,突破了传统多点异地直播中电视直播的时间空间限制,系统搭建更加灵活,实现更加快捷便利。未来我们将更加有效地组织开展新系统新技术的探索和运用,优化流程,确保在直播中系统能够更加安全,运行更加稳定高效;充分结合传统媒体和新媒体的技术运用,发挥媒体融合技术先行的优势,促进河源台媒体深度融合。


文章分类:会议直播
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