淺談騰訊體育演播室燈

唐正戈 孫健

【摘要】介紹騰訊體育首鋼演播室燈光網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，詳細(xì)闡述控制網(wǎng)絡(luò)、燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施、燈光控制臺(tái)定制功能等。

【關(guān)鍵詞】演播室;控制網(wǎng)絡(luò);燈光網(wǎng)絡(luò);燈光系統(tǒng);燈光控制臺(tái);系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

文章編號(hào)：10.3969/j.issn.1674-8239.2019.10.006

近年來(lái)，各大視頻網(wǎng)站、直播平臺(tái)對(duì)體育賽事轉(zhuǎn)播版權(quán)的爭(zhēng)奪越來(lái)越激烈，精彩的賽事也為其帶來(lái)巨大的點(diǎn)擊量和收益。騰訊體育為了高質(zhì)量地完成各項(xiàng)賽事直播，為廣大觀眾呈現(xiàn)高清晰度、流暢、配有專業(yè)解說(shuō)的精彩賽事，提高用戶體驗(yàn)，樹(shù)立騰訊體育優(yōu)質(zhì)、專業(yè)的品牌形象，在首鋼園區(qū)建設(shè)了專用的賽事直播演播室。項(xiàng)目建成后，可以滿足騰訊體育全年每天24小時(shí)不停機(jī)直播賽事的使用需求。

1演播室概況

本項(xiàng)目在首鋼園區(qū)內(nèi)，利用原來(lái)的廢料存儲(chǔ)筒倉(cāng)改造成演播室。筒倉(cāng)為圓柱形，筒倉(cāng)內(nèi)直徑21m，筒內(nèi)地面高-4m，筒頂高18m。首鋼建設(shè)集團(tuán)根據(jù)騰訊體育的規(guī)劃需求，將筒倉(cāng)分割成B1層、1層、3層，共設(shè)計(jì)6個(gè)演播室和3個(gè)解說(shuō)間，能夠同時(shí)進(jìn)行9場(chǎng)賽事的直播。其中，B1層為技術(shù)用房，包括導(dǎo)播室、中心機(jī)房、總控室、3個(gè)解說(shuō)間、配電室等;1層為1間242m²演播室和1間205m²演播室;3層為1間140m²虛擬演播室及導(dǎo)播室、3間40m²演播室及導(dǎo)播室。演播室配備IP化高清視音頻系統(tǒng)、全自動(dòng)高清攝像機(jī)、全自動(dòng)跟蹤和AR（Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）系統(tǒng)以及滿足未來(lái)4K標(biāo)準(zhǔn)的燈光系統(tǒng)。

2方案要求

騰訊體育賽事直播任務(wù)繁重，幾乎每天不間斷地使用演播室。同時(shí)，賽事直播具有流程基本固定、鏡頭腳本固定、燈光變化簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)之初，騰訊體育提出盡量減少演播室運(yùn)營(yíng)工作人員數(shù)量、降低運(yùn)營(yíng)人員成本的要求。

基于上述需求和使用特點(diǎn)，演播室技術(shù)團(tuán)隊(duì)決定設(shè)計(jì)一套純IP的帶外設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)（即一套獨(dú)立于視頻流、音頻流傳輸網(wǎng)以外的設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)），將視頻、音頻、媒資（內(nèi)容資產(chǎn)）、收錄、燈光控制進(jìn)行整合，終端約1300個(gè)。運(yùn)營(yíng)人員、導(dǎo)播或?qū)Рブ砜梢赃M(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和集中控制，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)按預(yù)先編好的程序聯(lián)動(dòng)，使各個(gè)系統(tǒng)配合更加精確、緊密，滿足騰訊體育全年每天24小時(shí)不停機(jī)直播、降低運(yùn)營(yíng)成本的需求。

3帶外設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)與燈光網(wǎng)絡(luò)的鏈接

帶外設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)布置到每個(gè)演播室及導(dǎo)播室，用于傳輸視頻、音頻、媒資、收錄及總控設(shè)備的控制信號(hào)。燈光設(shè)備也同樣被接入該控制網(wǎng)絡(luò)，這樣可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)成本。

網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)采用二層接入、三層匯聚方案，做好相關(guān)熱備份路由，并進(jìn)行主備冗余，防止因光纖問(wèn)題或核心交換機(jī)問(wèn)題，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不可用的情況。整體網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部規(guī)劃了幾十個(gè)VLAN（Virtual Local Area Network，虛擬局域網(wǎng)），針對(duì)不同種類設(shè)備不同VLAN，控制協(xié)議獨(dú)立劃分，并且設(shè)有嚴(yán)格的管理和安全監(jiān)控。

燈光網(wǎng)絡(luò)由于涉及到發(fā)現(xiàn)、注冊(cè)等相關(guān)問(wèn)題，內(nèi)部需要使用組播相關(guān)功能。根據(jù)之前廠家開(kāi)發(fā)的結(jié)果來(lái)看，由于TTL（Time To Live，該字段指定IP包被路由器丟棄之前允許通過(guò)的最大網(wǎng)段數(shù)量）值僅為1，無(wú)法跨網(wǎng)訪問(wèn)。因此，要求廠家對(duì)TTL值進(jìn)行增加，應(yīng)對(duì)跨網(wǎng)段使用，并且針對(duì)燈光控制網(wǎng)絡(luò)專門(mén)開(kāi)啟組播功能，以保證燈光系統(tǒng)正常使用。

ITT.程師對(duì)Art-Net傳輸協(xié)議和傳播方式進(jìn)行深入了解，將燈光控制臺(tái)設(shè)備接入實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并建立燈光專用的VLAN進(jìn)行測(cè)試。

測(cè)試結(jié)果顯示，雖然Art-Net信號(hào)在網(wǎng)絡(luò)里是廣播的方式傳輸，但數(shù)據(jù)量并不大，控制網(wǎng)帶寬滿足Art-Net信號(hào)傳輸要求?？刂婆_(tái)和DPU（Distributed Processin9Unit，分散處理單元）等聯(lián)機(jī)在專用的VLAN！I～以組播方式發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力可控，與其他VLAN之間無(wú)相互影響。

測(cè)試結(jié)果表明，燈光網(wǎng)絡(luò)不必單獨(dú)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，與視音頻設(shè)備控制共同使用帶外設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)方案可行，可以和總控軟件硬件無(wú)縫連通，節(jié)約燈光網(wǎng)絡(luò)硬件投入成本。

4燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)施

燈光系統(tǒng)方案采用先進(jìn)的全網(wǎng)絡(luò)化集中控制，可以通過(guò)總控系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程控制。燈光系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能。

（1）設(shè)置燈光控制臺(tái)和擴(kuò)展器各1臺(tái)，總控制通道達(dá)到8192個(gè)，燈光師通過(guò)燈光控制臺(tái)控制6個(gè)演播室的燈光。

（2）設(shè)置編程翼兩套，配合PC端燈光控制臺(tái)軟件使用，可滿足兩個(gè)演播室同時(shí)編程使用，小演播室采用iPAD無(wú)線終端編程。

（3）設(shè)有實(shí)時(shí)備份onPC（指PC端軟件），與燈光控制臺(tái)時(shí)刻保持?jǐn)?shù)據(jù)同步。假設(shè)燈光控制臺(tái)出現(xiàn)故障，可使用實(shí)時(shí)備份onPC繼續(xù)控制燈光完成直播。

（4）設(shè)置網(wǎng)絡(luò)解碼器6臺(tái)，燈光網(wǎng)絡(luò)信號(hào)采用國(guó)際通用的Art-Net/RDM協(xié)議，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸給各個(gè)演播室，由放置在各個(gè)演播室的網(wǎng)絡(luò)解碼器將Art-Net網(wǎng)絡(luò)信號(hào)解碼成DMX512信號(hào)來(lái)控制燈具。網(wǎng)絡(luò)解碼器要求具有最后場(chǎng)景保持功能，在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)中斷的情況下，依然可以輸出最后的場(chǎng)景，保證直播繼續(xù)。

（5）燈光師可通過(guò)RDM功能遠(yuǎn)程檢查燈具狀態(tài)。

（6）總控系統(tǒng)通過(guò)專用接口連接到燈光控制臺(tái)，向燈光控制臺(tái)發(fā)送指令，燈光控制臺(tái)自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)程序，實(shí)現(xiàn)燈光系統(tǒng)與音頻、多媒體、攝像機(jī)聯(lián)動(dòng)。

（7）所有燈具采用LED光源燈具，燈具具有最后信號(hào)保持功能，在DMX512信號(hào)中斷的情況下，依然保持最后的亮度，保證直播進(jìn)行下去。

燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖見(jiàn)圖1。

以上多個(gè)安全措施旨在提高燈光系統(tǒng)的安全性，為賽事直播提供安全、穩(wěn)定的燈光系統(tǒng)。

5燈光控制臺(tái)定制功能

燈光控制臺(tái)應(yīng)該具有豐富的燈具控制功能、安全可靠的網(wǎng)絡(luò)功能和開(kāi)放的接口，可以與第三方播控軟件相連，具備多用戶權(quán)限管理功能。

本項(xiàng)目對(duì)燈光控制臺(tái)的要求較高，選型至關(guān)重要。經(jīng)過(guò)認(rèn)真對(duì)比，選用廣州彩熠燈光股份有限公司生產(chǎn)的TEKMAND MINI型燈光控制臺(tái)（圖2）。該燈光控制臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，功能豐富，符合演播室的功能需求，且具有較高的性價(jià)比。

除具備燈光控制臺(tái)的常規(guī)功能外，廠家還提供了以下定制服務(wù)。

（1）多用戶權(quán)限管理功能。多個(gè)演播室共用一個(gè)燈光控制臺(tái)，需要在燈光控制臺(tái)建立各演播室對(duì)應(yīng)的賬戶，在演播室編程時(shí)，采用相應(yīng)賬戶登錄燈光控制臺(tái)進(jìn)行編程，編好程后用管理員賬戶來(lái)控制所有演播室燈光。為了避免對(duì)其他演播室燈光的影響，需要將賬戶與對(duì)應(yīng)演播室燈光進(jìn)行綁定。例如，燈光師在1號(hào)演播室編程，以1號(hào)演播室賬戶登錄燈光控制臺(tái)時(shí)，不得控制其他演播室燈光，增強(qiáng)演播室運(yùn)營(yíng)的安全性。

（2）廠家開(kāi)放了燈光控制臺(tái)Telnet端口訪問(wèn)權(quán)限。這里燈光控制臺(tái)相當(dāng)于遠(yuǎn)端服務(wù)器，第三方播控軟件為本地計(jì)算機(jī)，播控軟件按照燈光控制臺(tái)廠家提供的指令標(biāo)準(zhǔn)格式，通過(guò)Telnet端口發(fā)送給燈光控制臺(tái)，燈光控制臺(tái)可以完全識(shí)別并準(zhǔn)確執(zhí)行，與播控軟件連通測(cè)試順利完成。相較于采用Midi端口連接燈光控制臺(tái)，Telnet端口可發(fā)送更加豐富的指令，實(shí)現(xiàn)更多的遠(yuǎn)程控制功能。

6結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目于2019年8月1日調(diào)試完畢，經(jīng)過(guò)一個(gè)月的試運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定、安全措施有效，達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)目標(biāo)。8月31日正式啟用，騰訊體育為廣大觀眾呈現(xiàn)精彩的籃球世界杯（圖3～圖4）。

本次燈光系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，能夠滿足體育賽事全年每天24dx時(shí)不停機(jī)直播需求，同時(shí)也在全網(wǎng)絡(luò)化燈光控制方面進(jìn)行了積極探索。采用國(guó)產(chǎn)燈光控制臺(tái)、向廠家提出功能需求定制，并最終實(shí)現(xiàn)與第三方播控軟件連通、與視音頻設(shè)備控制共用網(wǎng)絡(luò)，大膽嘗試全網(wǎng)絡(luò)化燈光系統(tǒng)，用較高性價(jià)比的方案實(shí)現(xiàn)最初的設(shè)計(jì)目標(biāo)。