融媒體趨勢下的移動采集

劉大偉 中視廣信技術(shù)中心

很榮幸有機(jī)會和大家一起分享中視廣信在融媒體建設(shè)方面的一些經(jīng)驗，今天和大家分享的主題是融媒體趨勢下的移動采集。

目前，在融合媒體的驅(qū)動下，融媒體業(yè)務(wù)已成為電視臺的一項重要業(yè)務(wù)，大家都希望能夠在融媒體建設(shè)上有所突破。電視臺傳統(tǒng)的制作和播出，主要是以非編和媒資為核心的錄制播出流程，以及以總控和演播室為核心的直播制作流程。但是在流媒體時代，這兩個流程并不適合互聯(lián)網(wǎng)的播出。

短視頻和直播是目前視頻傳播的兩個重要趨勢。第一個趨勢是短視頻。短視頻有點類似于傳統(tǒng)電視臺錄制播出的形態(tài)，但是它們之間還存在差異，因為短視頻并不以節(jié)目為單位。例如，央視在今年三月份之前做新媒體發(fā)布的時候，都是通過各個制作島來做新媒體內(nèi)容，然后再通過各種方式推送到新媒體平臺，做相應(yīng)的發(fā)布。隨著今年的一體化發(fā)布，現(xiàn)在任何一個編輯都可以在原來的制作島內(nèi)，在任何地方用原來的平臺做相應(yīng)的新媒體平臺的內(nèi)容制作和發(fā)布了。

第二個趨勢是直播?，F(xiàn)在直播技術(shù)已大量采用IP化的技術(shù)，很多廠商正逐步引入IP化的技術(shù)，這是大勢所趨。北京電視臺兩三年前就用手機(jī)做視頻直播，江蘇電視臺和松下、中視廣信一起完成的基于荔枝云的系統(tǒng)制作，也是采用了IP化的技術(shù)。央視在IP化的移動直播方面走的是比較晚的，但是央視在移動直播過程中吸取了大家很多的經(jīng)驗，完成了自己的一套解決方案。

下面通過一個案例跟大家分享央視是如何做移動直播的?！兑荒暧忠荒辍肥?017年春節(jié)期間央視的一個特別節(jié)目，該節(jié)目以主會場PGM及四地PGC回傳、化妝間候播區(qū)移動直播等混合信號支持電視屏、央視新聞APP及社交媒體、央視專區(qū)等進(jìn)行視頻直播或點播。在相當(dāng)長的一段時內(nèi)。

SDI是一個很成熟的標(biāo)準(zhǔn)，我們將SDI在IP的通道里進(jìn)行傳輸，需要一個國際標(biāo)準(zhǔn)。2007年-2013年，SMPTE陸續(xù)發(fā)布了ST 2022 1-7系列標(biāo)準(zhǔn)。隨后SMPTE又發(fā)布了ST 2110標(biāo)準(zhǔn)。ST 2110標(biāo)準(zhǔn)系列包括7個部分，這是一個新的標(biāo)準(zhǔn)。大家都看好ST 2110標(biāo)準(zhǔn)，因為ST 2110標(biāo)準(zhǔn)系列規(guī)范了現(xiàn)場制作系統(tǒng)流程中不同IP實體流的承載、同步和描述，為IP網(wǎng)絡(luò)傳輸不同的視頻、音頻和輔助數(shù)據(jù)流定義了一個可互操作的系統(tǒng)。SMPTEST2110標(biāo)準(zhǔn)使單獨路由和分離基本流（音頻、首批和輔助數(shù)據(jù)）成為可能。這種發(fā)展簡化了如增加字幕和圖文以及如處理多音頻語言和類型的工作。每個基本流可單獨路由和在端點重新組合。每個分量流（音頻、視頻和輔助數(shù)據(jù)）被同步，因此基本流相互共同定時，但保持獨立。從基帶到IP發(fā)展過程見圖1。

松下電器在NAB2017 展示會上進(jìn)行了IP聯(lián)通演示，通過松下切換臺和控制器來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的控制，形成了一個從外場傳回來的信號進(jìn)行IP流處理的一個簡單演示系統(tǒng)。

圖1 央視《一年又一年》節(jié)目制作案例

節(jié)目的拍攝過程中，在中央電視臺原址一號演播大廳及演播大廳周邊共安放了6臺演播室攝像機(jī)、2臺360度的VR攝像機(jī)、3臺180度的VR攝像機(jī)，以及10臺GoPro和2臺便攜攝像機(jī)。在這擋節(jié)目中實現(xiàn)了央視新聞頻道、央視新聞APP和社交媒體以多視角的方式，為觀眾提供直播信號；互動數(shù)據(jù)實時在大屏中以可視化呈現(xiàn)；直播信號進(jìn)入新媒體后期編輯系統(tǒng)，經(jīng)過編輯、節(jié)目傳輸至央視專區(qū)和春晚APP，由觀眾進(jìn)行點播。央視《一年又一年》節(jié)目制作流程見圖2。

圖2 央視《一年又一年》節(jié)目制作流程

通過這個案例我們可以梳理一下基于IP流的節(jié)目生產(chǎn)工藝流程：從信號采集到信號調(diào)度到IP流切換臺到IP流制作平臺，最后通過新媒體集成發(fā)布平臺發(fā)布到不同的終端。

圖3 基于IP流的節(jié)目生產(chǎn)工藝流程

從這個案例中可以看到，在信號采集端采用了不同的設(shè)備，包括便攜式攝像機(jī)、GOPRO，還有VR攝像機(jī)。在這些便攜式信號采集設(shè)備中，手機(jī)是未來的一個重要方向，因為手機(jī)是通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)相融合的設(shè)備，用手機(jī)做便攜式采集設(shè)備具有便攜性、互動性和高效性的優(yōu)點。

以下從移動采集的設(shè)備組成（手機(jī)+配套）、移動采集的IP流匯聚（客戶端+后臺）、移動采集終端的管理（客戶端+后臺）和移動采集終端的復(fù)用四個方面，介紹在融媒體環(huán)境下，手機(jī)移動終端在節(jié)目制作中的應(yīng)用。

圖4 移動采集服務(wù)-便攜式移動采集終端

1.移動采集的設(shè)備組成

在圖5里有很多移動采集的設(shè)備和配件，包括手機(jī)、三腳架、自拍桿、閃光燈、麥克風(fēng)等，雖然看似簡單，然而卻是我們從上百種民用產(chǎn)品里面逐步篩選匹配，通過大量組合實踐組合起來的全套移動采集設(shè)備。移動采集終端設(shè)備的組合如圖5所示，中間是一個手機(jī)和手持的云臺，左邊是收音設(shè)備，行業(yè)內(nèi)叫小蜜蜂，右邊是補(bǔ)光燈，自拍桿、三腳架等組成的移動采集設(shè)備，能夠滿足不高于1.8米左右的人的站立式采訪。

圖5 移動采集設(shè)備組合

有四種場景特別適合用手機(jī)做移動采集。第一種場景是大型活動的移動直播，第二種場景是突發(fā)事件的應(yīng)急采訪，第三種場景是高移動性場景轉(zhuǎn)播和特別機(jī)位的需求，第四種場景是單個記者的外出采訪。

2.采集服務(wù)的IP流匯聚

圖6是采集服務(wù)IP流匯聚架構(gòu)圖。系統(tǒng)由移動終端(手機(jī))、直播服務(wù)器、解碼器、監(jiān)看終端等組成。移動終端(手機(jī))負(fù)責(zé)視頻的拍攝，通過 3G/4G/WIFI網(wǎng)絡(luò)及時傳輸至后臺的直播服務(wù)器；直播服務(wù)器接收存儲并轉(zhuǎn)發(fā)移動終端傳來的視頻數(shù)據(jù)，在服務(wù)器的軟件上可以監(jiān)看直播視頻，也可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給解碼器輸出。

圖6 采集服務(wù)IP流匯聚架構(gòu)圖

采集服務(wù)IP流匯聚分成三個部分，第一個部分是客戶端，第二個部分是后臺，第三個部分是下游系統(tǒng)。在手機(jī)客戶端里安裝了包括PGC在內(nèi)的很多APP，采集的信號通過互聯(lián)網(wǎng)以及 3G/4G/WIFI網(wǎng)絡(luò)回傳給后臺。后臺包括視頻流接收服務(wù)器、控制管理服務(wù)器、視頻流監(jiān)控服務(wù)器以及解碼器，IP流解成文件后進(jìn)行存儲。

我們通過經(jīng)驗總結(jié)，在客戶端和后臺之間有三個方面需要特別考慮。第一是安全性，第二是穩(wěn)定性，第三是高效性。安全性要求手機(jī)在回傳時要防止視頻流被截取，防止信息數(shù)據(jù)被篡改，要有相應(yīng)的安全通道。由于是利用公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行IP流的外場回傳，它的穩(wěn)定性不如傳統(tǒng)SDI信號的傳輸，所以要求前端的APP要支持多碼率的適配。高效性是出于IP技術(shù)的，在外場信號覆蓋不好的地方要能實現(xiàn)多鏈路的捆綁；此外，還需要考慮APP是否可以實現(xiàn)單邊的加速技術(shù)。

圖7是一個央視PGC客戶端的展示。左邊是APP打開的界面，右側(cè)上方是手機(jī)采集移動終端APP展示，下方是后臺服務(wù)管理的界面。該P(yáng)GC客

戶端具有以下優(yōu)點：

（1）支持主流手機(jī)操作系統(tǒng)，兼容性強(qiáng)；

（2）編解碼采用軟(硬)壓縮，通用性強(qiáng)；

（3）采用當(dāng)前先進(jìn)音視頻編碼方式，視頻H.264/音頻AAC；

（4）服務(wù)器可同時支持多達(dá)200路信號流接入；（5）端到端延時低，可更好滿足實時性需求；

（6）支持廣電行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SDI輸出，符合廣電應(yīng)用；（7）操作簡單，下載安裝APP至移動終端，即可啟用傳輸；

（8）便攜、移動性強(qiáng)，可隨時隨地進(jìn)行直播。

APP兼容性要好，可適配主流的手機(jī)，采集的視頻流要支持不同的格式等等。在圖6采集服務(wù)IP流匯聚架構(gòu)圖中的下游對接系統(tǒng)，即IP信號調(diào)度系統(tǒng)，我們也俗稱為IPDM。IPDM的作用是將上游不止一家的PGC后臺通過接收的方式進(jìn)行調(diào)度。央視的IPDM系統(tǒng)里有業(yè)務(wù)收集、任務(wù)管理、調(diào)度通道資源分配、業(yè)務(wù)調(diào)度等功能。業(yè)務(wù)收集的功能是采集通過本系統(tǒng)或外系統(tǒng)通過系統(tǒng)接口下達(dá)的調(diào)度分發(fā)任務(wù)；任務(wù)管理的功能是對業(yè)務(wù)采集的相關(guān)調(diào)度分發(fā)任務(wù)進(jìn)行源、目的、時間等的任務(wù)確認(rèn)、審核，支持任務(wù)的編輯、提交、審核、意見反饋等業(yè)務(wù)處理流程；調(diào)度通道資源分配的功能是系統(tǒng)根據(jù)調(diào)度申請中信息在指定時間段分配相應(yīng)通道資源，并預(yù)留相應(yīng)預(yù)處理時間和延時；業(yè)務(wù)調(diào)度的功能是根據(jù)任務(wù)管理下達(dá)的任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，對自動化信號分發(fā)控制模塊下達(dá)執(zhí)行指令，并對出現(xiàn)的異常進(jìn)行處理。

圖8是央視IP信號調(diào)度系統(tǒng)的實際應(yīng)用案例截圖。

圖7 央視PGC客戶端展示

圖8 央視IP信號調(diào)度系統(tǒng)實際應(yīng)用案例

該IPDM系統(tǒng)還支持對新媒體信號在系統(tǒng)內(nèi)的調(diào)度、分發(fā)情況進(jìn)行實時監(jiān)控，支持向系統(tǒng)管理員提供短信方式的報警服務(wù)；可隨時根據(jù)業(yè)務(wù)需要，對新媒體信號流監(jiān)看，并具備多畫面監(jiān)看的能力，支持自定義多畫面顯示布局及切換方式；對指定新媒體信號流的相關(guān)視、音頻指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測，并在監(jiān)控大屏實時顯示相應(yīng)報警信息。

3.移動采集終端的管理

前端設(shè)備與后端平臺之間能夠安全有效地工作，需要一個管理平臺。管理平臺由移動客戶端平臺和移動業(yè)務(wù)平臺構(gòu)成，如圖9所示。管理平臺具有以下功能：

（1）滿足新媒體內(nèi)容采集相關(guān)應(yīng)用在便攜式新媒體內(nèi)容采集設(shè)備上安全有效的運(yùn)行，建立專屬傳輸鏈路與臺內(nèi)系統(tǒng)連接，保障設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕?/p>

（2）實現(xiàn)對移動設(shè)備日常行為管控，可監(jiān)控設(shè)備的行動軌跡，能夠?qū)υO(shè)備使用流量情況進(jìn)行有效控制；

（3）通過移動平臺給用戶提供相關(guān)應(yīng)用商店的自助下載，并實現(xiàn)應(yīng)用的發(fā)布上傳、后臺安裝、按組訪問權(quán)限；

（4）設(shè)備用戶與臺內(nèi)用戶進(jìn)行統(tǒng)一認(rèn)證管理，實現(xiàn)用戶間消息的互發(fā)，也可按定制分組進(jìn)行消息群發(fā)，支持與臺內(nèi)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)實現(xiàn)互連，并可在移動設(shè)備上進(jìn)行數(shù)據(jù)展現(xiàn)；

（5）為管理者提供相關(guān)圖形化分析報表統(tǒng)計工具，對日?；顒舆M(jìn)行監(jiān)控。

管理平臺的功能模塊見圖10。

圖9 客戶端和業(yè)務(wù)平臺

圖10 管理平臺功能模塊

4.移動采集終端的復(fù)用

由于數(shù)字化技術(shù)、通信技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在手機(jī)已經(jīng)可以替代一部分的PC工作臺，可以完成即時通信，包括郵件、UTC的上傳，文件采集和攝像，我們希望以后能把手機(jī)終端做成具備更多應(yīng)用的移動終端。

最后我想用一句話來結(jié)束今天的主題報告，就是擁抱變化，自我突破，打造專業(yè)的融媒體。其實這句話很好理解，以上提及的所有設(shè)備都是民用的設(shè)備，我們把民用的設(shè)備拿過來做專業(yè)的事情，這本身就是一種突破；我們引入IP的技術(shù)，用手機(jī)終端做采集，能夠形成低碼率高質(zhì)量的視頻回傳，這本身也是一種突破。我們要擁抱互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展并引入到我們的傳統(tǒng)廣電行業(yè)，實現(xiàn)廣電的融合媒體。