基于流媒體技術可視化全數(shù)字廣播直播實驗室的設計與建設

陳曉兵

(浙江傳媒學院 播音主持藝術學院, 浙江 杭州 310018)

傳統(tǒng)模擬廣播直播實驗室有著其管理、信息發(fā)送等諸多方面的問題。在新媒體時代,全數(shù)字技術的應用越發(fā)廣泛。運用數(shù)字技術,全數(shù)字廣播可以傳遞數(shù)據(jù)、文字、圖形等多種信號,而不僅僅局限于傳遞傳統(tǒng)的音頻或視頻信號[1]。受眾在數(shù)字廣播時代的新興格局下,接受信息的途徑也越發(fā)廣泛。受眾可通過多種移動設備,進行同步關注并實時接收信息。結合廣播直播實驗室的現(xiàn)狀和作者的經(jīng)驗,本文提出了基于流媒體技術可視化全數(shù)字廣播直播實驗室的建設方案,并致力與行業(yè)接軌,培養(yǎng)高素質(zhì)的應用型人才。

1 廣播直播實驗室的現(xiàn)狀分析

廣播直播實驗室的功能主要是培養(yǎng)學生新聞播報、節(jié)目主持、即興口語表達的綜合能力,鍛煉學生的直播心理素養(yǎng)與直播技術能力素養(yǎng)[2]。教師使用直播設備,能更好地指導學生進行綜合的業(yè)務訓練。

在以傳統(tǒng)AM、FM廣播為主流的時代,受眾在接收信息時常受到信號干擾,因其兼容性和擴展性的欠缺,導致聲音質(zhì)量不盡人意,受眾無法享受到多媒體及數(shù)字資訊的服務[3]。而數(shù)字廣播技術的特點不僅覆蓋面積廣、視聽效果好,且抗干擾能力強。利用此技術,可增強媒體在惡劣地區(qū)、環(huán)境中的接收與傳播能力。且因數(shù)碼產(chǎn)品的普及和多樣性,使技術運用更加廣泛,例如手機、電腦等,都能為受眾提供實時且便捷的服務。除此之外,它因較低的發(fā)射功率和帶寬以及更便于安裝等優(yōu)點,逐漸普及到社區(qū)及高校等多處。

傳統(tǒng)的模擬廣播直播實驗室存在4方面的問題。(1)聲音質(zhì)量不如數(shù)字音頻信號。模擬信號傳輸?shù)目垢蓴_能力差,同時電源不穩(wěn)定、外界條件等多種因素也會影響廣播的聲音質(zhì)量[4]。(2)播出模式受限。傳統(tǒng)的傳輸方式一般采用廣播發(fā)射機進行無線發(fā)射,對于缺少相關專業(yè)基礎知識的傳媒類專業(yè)學生，使用起來不方便,因此經(jīng)常出現(xiàn)一些不確定的因素引起的故障。(3)接收不方便。在上課過程中,收聽節(jié)目效果需要配備專門的接收設備，在分析與講解方面都會給老師帶來一些不便。(4)不能實現(xiàn)遠程監(jiān)控。由于傳統(tǒng)模擬廣播直播室在管理方面存在諸多不便,所以難以實現(xiàn)遠程監(jiān)控。

目前,由于我國傳媒業(yè)發(fā)展勢頭迅猛,建設可視化全數(shù)字廣播直播實驗室是播音主持人才培養(yǎng)的迫切需要。同時廣播媒體已進入直播時代,直播能力將成為廣播節(jié)目主持人的核心能力素養(yǎng)[5]。但在我國高校中,整合關于全數(shù)字廣播技術并建立相關可視化的直播室較少,且我國傳媒類人才的稀缺,需要我國高校加大培養(yǎng)技術與理論相融的應用型傳媒類人才的規(guī)模。尤其是我國傳媒類院校,急需跟隨技術潮流,倚靠全數(shù)字廣播技術,建立起全方面以教師教學為中心、學生體驗為重點的新興可視化全數(shù)字廣播直播室，讓相關專業(yè)學生不僅在理論方面深諳于心,并在實際操作方面更加順手,將理念轉化為實踐。建立可視化全數(shù)字廣播直播室,不僅可以深化相關專業(yè)學生對專業(yè)的應用和理解,也將對我校的播音主持教育圍繞播音主持直播能力進行改革與創(chuàng)新,并為高校在傳媒專業(yè)的培養(yǎng)上率先開辟一條較全面的道路[6]。

2 流媒體技術簡介

流媒體(streaming media),就是在互聯(lián)網(wǎng)上以數(shù)據(jù)流的方式實時發(fā)布音、視頻多媒體內(nèi)容的媒體。所謂流媒體技術指的是讓音視頻信號進行壓縮后傳到網(wǎng)絡終端服務器,服務器再向用戶端順序或實時地傳送各個壓縮包,讓用戶一邊下載一邊觀看、收聽的網(wǎng)絡傳輸技術[7]。

流式傳輸技術分為順序流式傳輸和實時流式傳輸兩種。順序流式傳輸邊看邊下載,但是二者內(nèi)容不一致,用戶端只能看下載后的內(nèi)容。更加適合觀看節(jié)目質(zhì)量比較高的短片片段?？梢暬珨?shù)字廣播直播實驗室傳輸?shù)氖歉咔逡曨l,采用的是這種傳輸方式。而實時流式傳輸,音視頻內(nèi)容要求實時觀看,網(wǎng)絡如果不理想的話,畫面質(zhì)量比較差。流媒體播放需要借助瀏覽器,web瀏覽器能夠通過http協(xié)議中內(nèi)建的mime來標記web上眾多的多媒體文件格式。

3 可視化全數(shù)字廣播直播室的設計與實現(xiàn)

3.1 可視化全數(shù)字廣播直播室的設計思路與目標

3.1.1 設計思路

要求可視化全數(shù)字廣播直播室在實用性方面不僅能滿足新聞類節(jié)目或多種節(jié)目形式的直播,且在實踐性方面能鍛煉相關專業(yè)學生的業(yè)務能力；新聞節(jié)目、文娛節(jié)目、訪談類節(jié)目、聽眾參與熱線綜合節(jié)目均可無縫對接,且操作具有一定的人性化；能適應未來廣播直播室的發(fā)展需要,設備的安全性、成熟性、前瞻性,系統(tǒng)穩(wěn)定性高。

3.1.2 設計目標

首先,立足于我校播音主持專業(yè)教學,以培養(yǎng)與提升播音主持專業(yè)學生直播能力為主旨。設計一個符合當前廣播媒體先進科學技術發(fā)展方向,能夠融合數(shù)字廣播技術,同時兼有科研與專業(yè)培訓功能的全數(shù)字廣播直播實踐創(chuàng)作與研究平臺。

其次,由于是可視化全數(shù)字廣播直播室,不僅要考慮到建立的技術相關層面,還需注重其播出的聲音、畫面的質(zhì)量,所以該實驗室設備將與業(yè)界標準接軌,可以讓播音主持及相關專業(yè)的師生在教學中體驗“實戰(zhàn)”感受,激發(fā)師生對專業(yè)創(chuàng)作的參與感與成就感。實驗室建成后可開設“新聞播音主持”“社教服務類節(jié)目主持”“綜藝娛樂類節(jié)目主持”“廣播劇演播”“播音創(chuàng)作業(yè)務”“文藝作品演播”等課程。

最后,建立對該實驗平臺效用的評估體系,制定該實驗平臺全面的管理、使用與維護規(guī)程,使其效用得到最大化。

3.2 基于流媒體技術可視化全數(shù)字廣播直播室的實現(xiàn)方案

基于流媒體技術可視化全數(shù)字廣播直播實驗室的服務器采用高性能計算機主機,采用專業(yè)管理軟件，實現(xiàn)對計算機資源的統(tǒng)一管理[8]。該實驗室建設是一個綜合性的系統(tǒng)工程,不僅有穩(wěn)定的音頻系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、導播系統(tǒng),還需要有基礎性方面的考慮。能適應未來廣播直播室發(fā)展的需要,培養(yǎng)綜合應用型傳媒優(yōu)秀人才。該實驗室系統(tǒng)的信號源必須要多樣性?？紤]到各類型節(jié)目的需要,我們對輸入信號源做了充分的調(diào)研和審核,配置要求見表1?？梢詽M足主持人、嘉賓等4個人的語音直播,同時能切入手機、收音機、電視機、打碟機、熱線電話、整點報時等信號。

表1 數(shù)字直播調(diào)音臺信號輸入配置表

隨著廣播電視技術的不斷更新,流媒體技術進一步發(fā)展成熟,廣播直播的傳輸模式越來越多樣化。早期的廣播發(fā)射機進行無線發(fā)射的方式越來越不能滿足人們?nèi)粘５奈幕枨骩9]。進入全媒體時代,人們要求能通過手機、iPad等客戶終端隨時隨地接收廣播電視等新聞娛樂信息,而且最好能夠邊聽邊看。

在全數(shù)字廣播直播實驗室建設中,重點加強了可視化功能。為了突出“可視化”,專門配備了三套可移動攝像機機位和一套固定全景高清探頭機位。全數(shù)字廣播直播室四機位的拍攝功能完全能滿足主持人新聞直播拍攝、雙主持人與雙嘉賓訪談類節(jié)目直播拍攝等。為了追求可視化廣播直播節(jié)目的效果,專門配備了一套一體化直播演播室導播切換臺。利用導播軟件實現(xiàn)Logo、字幕的疊加,充分滿足各種廣播節(jié)目的直播要求。

本實驗室還能實現(xiàn)數(shù)字音頻、可視化雙推流的方式。為了實現(xiàn)接收的人性化,我們在設計改革方案的時候就從兩個方面出發(fā)。當使用數(shù)字音頻廣播直播的時候,增加流媒體編碼器,考慮對接蜻蜓或喜馬拉雅等平臺的推送,方便學生在實驗室、教室、操場等地的實時接收。可視化推流利用配備的一體化直播演播室導播切換臺的視頻推流功能,對接網(wǎng)易或學校官微公眾號進行實時推流[10]。

為了能滿足各類節(jié)目的直播需求,又能體現(xiàn)廣播技術的時代性，可視化全數(shù)字廣播直播室在設備選取上既要保證節(jié)目直播的安全性,又要確保聲音質(zhì)量達到廣播級別的標準，同時還要考慮到實驗室使用者的專業(yè)性,設備要成熟穩(wěn)定，操作要方便靈活。全數(shù)字廣播直播系統(tǒng)主要的核心設備有數(shù)字直播調(diào)音臺、直播話筒、直錄播工作站、視頻拍攝設備、導播設備、流媒體服務器等。周邊設備如音頻切換器也應該使用廣播級切換器。切換過程中開關沖擊電平低到可以忽略,干擾降至最低，以確保廣播直播過程穩(wěn)定安全運行。數(shù)字調(diào)諧器也不能采用低質(zhì)量的,不然切入到主信道會直接影響播出質(zhì)量及其安全與穩(wěn)定。可視化全數(shù)字廣播直播室硬件拓撲結構如圖1所示。

圖1 可視化全數(shù)字廣播直播實驗室拓撲結構

該系統(tǒng)的數(shù)字直播調(diào)音臺采用STUDER OnAir1500,它是一臺12通道的調(diào)音臺,集成了USB播放和錄制功能,廣播播出和制作非常靈活。省、市級電臺大多采用STUDER調(diào)音臺,其播出的安全性、穩(wěn)定性有保障。該實驗室的此項配備與一線接軌,使學生通過該實驗室實驗實訓教學,為將來的工作奠定堅實可靠的基礎。STUDER OnAir1500與周邊設備的系統(tǒng)線路圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)線路圖

導播切換設備應實現(xiàn)導播、通話、字幕與監(jiān)看4項功能。且能輸入SDI或HDMI高清信號,信道數(shù)根據(jù)投入金額及實驗室的實際需要而定。具備CUT、WIPE與MIX等轉場特效,能實現(xiàn)視頻串流編碼,確保廣播直播節(jié)目的可視化推流。流媒體服務器能滿足多庫多屬性管理,支持對播出數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、錄制數(shù)據(jù)庫的有效管理,能實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫校驗、日志檢測等多種管理手段。為了能同時完成雙嘉賓、雙主持人的采訪直播節(jié)目,且利于可視化拍攝需求,對直播桌也考慮過多種設計方案,最后選定的設計如圖3所示。

圖3 直播桌

4 可視化全數(shù)字廣播直播實驗室聲場環(huán)境建設

4.1 廣播直播室吸音解決方案

全數(shù)字廣播直播室要實現(xiàn)實時廣播直播,聲場環(huán)境一定不容小覷。直播間頂面、墻壁、地面都需要嚴格處理,聲波經(jīng)過遮擋被反射,多次與早期反射產(chǎn)生混響?；祉憰r間的長短將嚴重影響廣播直播的聲音質(zhì)量,過短使聲音干澀,過長使聲音清晰度大大下降。只有最佳的混響時間才能是聲音既飽滿又宏亮[11]。廣播直播實驗室頂面、墻面全部采用吸音或反射材料。頂面需要掛影視攝影燈，所以采用鋁方通材質(zhì)鋪設,其上方增鋪一層隔音板。窗戶在原來的基礎上加裝一層中空玻璃,提升廣播直播室明亮度并有很好的隔音效果。直播室直播桌、椅子、裝飾物等避免共振現(xiàn)象,聲音均勻擴散,且均符合防火規(guī)范。最后全數(shù)字廣播直播室的混響時間在 500 Hz 時為0.31 s,達到最佳混響時間的標準。

4.2 廣播直播室噪聲的處理

廣播直播室的噪聲來自第二實驗樓的內(nèi)部和外部。內(nèi)部的噪聲主要有空調(diào)、機器設備風扇、人員走動、說話的噪聲等。外部是22層演播大樓,1 200 m2演播廳不定期錄制節(jié)目,人流量比較大，還有來往的車輛產(chǎn)生的交通噪聲。

對于內(nèi)部噪聲的處理直接從根源上采取措施，使直播室里的內(nèi)部噪聲降到最低，為此專門選購空調(diào)系統(tǒng)振動小、噪聲低、驅動頻率高的風機。地面采用快裝地毯鋪設,又平整又有一定的絨面吸音效果。流媒體服務器的風扇噪聲是比較大的,為此專門配備隔音機箱,并放置在導播室里,不會對直播室造成太大的影響。直播室和導播室之間有3.8 m×1.8 m可視窗,方便導播與節(jié)目主持人的聯(lián)系。窗口用中空玻璃隔開,中空玻璃四周橡膠泥封邊。針對外部噪聲,直播室的門和窗戶均作特殊處理。直播間隔音門采用加厚多阻尼鋼木結構隔聲門,橡膠密封條對門四周的縫隙進行處理,隔聲量大于36 dB[12]。在原來的窗臺上單獨加一扇5 mm+8 mm+5 mm中空玻璃機構的窗戶。平均隔聲量為45 dB以上,具備很好的隔聲效果。

5 結語

為培養(yǎng)傳媒行業(yè)業(yè)務水平扎實的人才,全面建立一個可視化全數(shù)字廣播直播室十分必要。此直播室能為傳媒類專業(yè)的實驗教學環(huán)節(jié)開辟新的核心教學方式和場地。