電視演播室中互聯(lián)網(wǎng)直播互動技術(shù)的實施

孫 玉

（中央廣播電視總臺，北京 100020）

由于網(wǎng)絡(luò)媒體對廣播電視產(chǎn)生了巨大沖擊，為實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展，廣播電視要加強(qiáng)自身的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，實現(xiàn)對互聯(lián)網(wǎng)的積極融入，依托網(wǎng)絡(luò)為電視演播室?guī)硇碌陌l(fā)展契機(jī)。電視臺更要依托平臺資源，結(jié)合傳播渠道，整合數(shù)據(jù)信息和視頻內(nèi)容；要依托直播互動技術(shù)，助推演播室實現(xiàn)良好發(fā)展，增強(qiáng)用戶的觀看體驗和互動參與，提高收視率和收視效果。

1 電視演播室互動技術(shù)的前期規(guī)劃

實現(xiàn)應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)直播互動技術(shù)的電視演播室，可基于演播室固有系統(tǒng)，借助網(wǎng)絡(luò)功能，實現(xiàn)內(nèi)容融入，還能依托演播室具備的節(jié)目錄制功能，向網(wǎng)絡(luò)媒體平臺拓展。使電視節(jié)目的播出具有較多的、高水平的與觀眾互動，突破空間限制，實現(xiàn)有效的參與度和互聯(lián)互動，為觀眾提供更豐富的信息。

2 電視演播室互動技術(shù)的綜合設(shè)計

電視演播室傳統(tǒng)的錄制節(jié)目在構(gòu)成上與現(xiàn)代節(jié)目存在巨大差異。傳統(tǒng)的錄制節(jié)目存在較強(qiáng)的思維局限，受場地因素影響較大，且觀眾難以實現(xiàn)對節(jié)目錄制的普遍參與，對節(jié)目創(chuàng)新突破產(chǎn)生了約束。電視演播室與互聯(lián)網(wǎng)融合后，形成具有網(wǎng)絡(luò)互動特點的媒體演播室，能為觀眾提供參與互動的多樣化途徑，實現(xiàn)演播室內(nèi)外的深度交流與高效溝通。例如，自疫情以來，某電視臺原定的節(jié)目錄制具體方案無法按原計劃實施，該電視臺為發(fā)布真實的媒體信息深入方艙醫(yī)院，以面對面的方式對醫(yī)患進(jìn)行采訪交流，并以直播連線和網(wǎng)絡(luò)回傳的方式，為觀眾提供實時播報。電視臺可對演播室進(jìn)行改造，利用網(wǎng)絡(luò)連線、云發(fā)布、屏幕互動等方式，開展直播節(jié)目，提高觀眾的新鮮度，增加滿意度。電視演播室要與網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)深度融合和實時互動，利用直播互動技術(shù)對數(shù)據(jù)信息與視頻內(nèi)容加以整合，助推電視演播室實現(xiàn)良好發(fā)展。

2.1 流程管控設(shè)計

為保障電視臺演播直播的安全性，要結(jié)合系統(tǒng)包含的各項流程節(jié)點，對系統(tǒng)流程實施管控。

2.1.1 基本流程

（1）預(yù)先交流

遠(yuǎn)程主持人、嘉賓、記者、觀眾等利用PC、PAD、智能手機(jī)等各類信息終端，對系統(tǒng)展開有效訪問。節(jié)目組人員要按照系統(tǒng)排隊的方法策略，以不同類型的信息終端作為依托，與遠(yuǎn)程直播主持人、相關(guān)嘉賓、采訪記者以及現(xiàn)場觀眾預(yù)先進(jìn)行溝通交流，對不同參與人員各自的行為模式特點加以了解，合理選擇用戶，安排用戶在待播區(qū)等待。

（2）授權(quán)呼入

節(jié)目組人員將互聯(lián)網(wǎng)各類信息終端作為依托，對待播區(qū)等待的用戶作出授權(quán)呼入的操作，據(jù)此確定參與節(jié)目的具體人選，并對權(quán)限各不相同的各類賬號和相關(guān)網(wǎng)站進(jìn)行訪問或者對客戶端進(jìn)行登錄，以實現(xiàn)對不同功能和各類操作權(quán)限的自動適配。實現(xiàn)遠(yuǎn)程主持人、嘉賓、記者、觀眾等授權(quán)用戶與系統(tǒng)的有效連接，實時觀看演播室的具體情況，并做好準(zhǔn)備與預(yù)審導(dǎo)播以視頻方式進(jìn)行通話。

（3）預(yù)審導(dǎo)播

預(yù)審導(dǎo)播與處于連線狀態(tài)的授權(quán)用戶進(jìn)行實時的信息交互，并將具體的節(jié)目需要作為依據(jù)，以合理方式展開調(diào)度，對遠(yuǎn)程人員的具體狀態(tài)進(jìn)行隨時調(diào)整。當(dāng)授權(quán)用戶將自身狀態(tài)預(yù)置為“連線播出”的狀態(tài)時，才能將信號有效傳輸給互動播出相應(yīng)的導(dǎo)播節(jié)點。

（4）互動播出導(dǎo)播

互動播出導(dǎo)播選擇狀態(tài)為“連線播出”的授權(quán)用戶，確定將音視頻信號輸出。通過多種方式對輸出信號進(jìn)行展示，保障演播室現(xiàn)場的主持人、遠(yuǎn)程直播支持人、采訪記者、相關(guān)嘉賓以及現(xiàn)場觀眾等均能通過雙向視頻展開實時有效的對話訪談。依托互動播出工作站，對音頻、視頻信號進(jìn)行合成后，傳送至電視系統(tǒng)，并向包裝系統(tǒng)、背景大屏以及演播室切換臺輸出。

（5）演播室視頻系統(tǒng)

導(dǎo)播依托演播室切換臺對攝像機(jī)、播出服務(wù)器以及包裝系統(tǒng)的信號進(jìn)行選擇，將PGM 輸出，并向新媒體平臺和播控系統(tǒng)傳輸信號，同時，將信號有效返送給呼入服務(wù)器，為互動觀眾提供便利，方便其觀看播出效果。

（6）播控系統(tǒng)

播控系統(tǒng)對矩陣向延時器進(jìn)行應(yīng)用，完成對信號的調(diào)度，再借助延時器，將信號傳輸給播控切換臺，最后完成電視畫面的有效輸出。

2.1.2 延時處理

互聯(lián)網(wǎng)用戶呈現(xiàn)出不可控的行為特點，網(wǎng)絡(luò)信號缺乏可靠性?；诨ヂ?lián)網(wǎng)構(gòu)建的多用戶電視互動系統(tǒng)，要將二級延時相關(guān)機(jī)制作為依托，對內(nèi)容進(jìn)行管控。

在演播室控制系統(tǒng)中，對第一級延時處理進(jìn)行部署，利用軟件延時處理實現(xiàn)方式，延時處理互動播出服務(wù)器相應(yīng)的輸出信號，信號處理完成后，將其向演播室視頻系統(tǒng)進(jìn)行輸出。將演播室相應(yīng)的切換臺作為依托，一鍵實施應(yīng)急處理，實時對互聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)的用戶信號進(jìn)行切換，形成演播室相應(yīng)的現(xiàn)場信號，保障新媒體發(fā)布和電視播出內(nèi)容安全。

在播出切換臺上游部署第二級延時處理，利用延時器，應(yīng)急備份處理演播室相應(yīng)的播出信號。二級延時處理機(jī)制以第一級延時處理為主要依托，能形成完整的內(nèi)容，并保障互動直播進(jìn)度正常?；硬コ鱿鄳?yīng)的工作站輸出信號之前，現(xiàn)場人員與遠(yuǎn)程人員即完成互動連線，能保障實時的雙方交談，并增強(qiáng)互動參與用戶的交互體驗。播出系統(tǒng)僅將第二級延時處理作為應(yīng)急備份。

2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計

以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)構(gòu)建的多用戶電視互動系統(tǒng)，其基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)依托千兆以太網(wǎng)，其信息處理以互動播出工作站、呼入服務(wù)器為核心節(jié)點。在系統(tǒng)設(shè)計中，關(guān)鍵內(nèi)容是對演播室控制系統(tǒng)、各類用戶終端等數(shù)據(jù)信息實施交互，并對視頻信號進(jìn)行分類處理，促進(jìn)IP 流與視頻信號實現(xiàn)有效轉(zhuǎn)換。

2.2.1 呼入服務(wù)器

從系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)來看，呼入服務(wù)器在各類節(jié)點中占據(jù)著核心位置，其主要功能在于對軟件相應(yīng)的服務(wù)端進(jìn)行部署、對用戶數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理、實現(xiàn)與音頻IP 流的接入，并對之進(jìn)行分發(fā)，能確保外網(wǎng)系統(tǒng)與演播室各項系統(tǒng)形成良好連接。要對網(wǎng)絡(luò)部署進(jìn)行合理設(shè)計，并提高軟件協(xié)議和應(yīng)用服務(wù)設(shè)計的合理性。對呼入服務(wù)器實施網(wǎng)絡(luò)部署，需與臺內(nèi)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境相結(jié)合，實現(xiàn)統(tǒng)一部署。當(dāng)前，電視臺普遍構(gòu)建了新媒體平臺，可將臺內(nèi)新媒體作為依托，與運營商相應(yīng)的核心層設(shè)置的交換機(jī)進(jìn)行連接，利用千兆光纖鏈路，借助防火墻，結(jié)合相關(guān)服務(wù)器，實現(xiàn)良好連接，在直播時段，對QoS 優(yōu)先級進(jìn)行提供，實現(xiàn)對帶寬的有效保障。

大量互聯(lián)網(wǎng)終端用戶通常僅能采用各類即時通信協(xié)議，諸如XMPP、SIMPLE 的即時通信軟件，來完成有效通訊，并借助HLS、RED5、FMS 等流媒體服務(wù)對視音頻流進(jìn)行傳輸。必須確保呼入服務(wù)器選用主流協(xié)議傳輸視音頻流，契合多用戶跨平臺接入在兼容性方面的要求。HLS 是以HTTP 為基礎(chǔ)的流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中得到了廣泛應(yīng)用，該協(xié)議能保障各類平臺用戶實現(xiàn)良好的共同參與。

呼入服務(wù)器需對靈活性較強(qiáng)的應(yīng)用發(fā)布具體方式進(jìn)行采用。應(yīng)用服務(wù)需在統(tǒng)一頁面中嵌入各類用戶相應(yīng)的流媒體，依托APP 服務(wù)或者WEB 服務(wù)，實現(xiàn)靈活發(fā)布，保障不同類型的用戶對終端的正常訪問。對預(yù)審工作站進(jìn)行調(diào)度，在接入視頻信號之前，篩選呼入服務(wù)器相應(yīng)的連接用戶，確定視頻連接與否，確定是否直播，據(jù)此對服務(wù)器負(fù)荷進(jìn)行有效控制。

2.2.2 客戶端

用戶類型是多樣的，選用支持Windows、Andorid 以及iOS 等主流操作系統(tǒng)的客戶端，為保障兼容性，要對用戶黏度進(jìn)行充分考慮，并對小程序、APP、網(wǎng)頁地址等進(jìn)行運用，或利用QQ 視頻、微信視頻等軟件接口構(gòu)建的以掃碼方式添加好友、關(guān)注電視臺公眾號等方式，為用戶參與直播互動提供多樣化的便捷途徑。

在網(wǎng)頁插件和客戶端上，能實現(xiàn)對各類運營商網(wǎng)絡(luò)的自動適應(yīng)。從編碼方式來看，需支持MPEG-2、MPEG-4 等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)和AAC-LC、HE-AAC 等音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，據(jù)此增強(qiáng)視覺效果，并對圖像信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，形成數(shù)字信號，實時對之進(jìn)行發(fā)布。

2.2.3 互動播出工作站

依托播出工作站，能將IP 串流轉(zhuǎn)換為SDI 信號，完成對IP 流調(diào)度的預(yù)審后，對音視頻流進(jìn)行合成，并將其輸出，對SDI 信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，輸入到視頻系統(tǒng)，再完成對背景大屏、包裝系統(tǒng)以及播出切換臺的輸出。

播出工作站還能對多視頻畫面進(jìn)行合成，增強(qiáng)信號調(diào)度的準(zhǔn)確性，提高聲畫同步的精準(zhǔn)程度，對IP 流進(jìn)行轉(zhuǎn)換，形成視頻信號，保障工作站處理性能良好，對視頻板卡進(jìn)行增設(shè)，將視頻信號向演播室相關(guān)設(shè)備進(jìn)行輸出。

2.2.4 切換臺

切換臺要對IP 流輸出提供支持，便于直接向新媒體傳送IP 流，還能通過傳統(tǒng)視頻切換臺，增設(shè)IP 流編碼器，輸出IP 流。

2.3 系統(tǒng)可靠性設(shè)計

2.3.1 系統(tǒng)并發(fā)性能

考慮到CPU 處理能力，分開處理預(yù)審、直播兩類用戶，對經(jīng)過篩選的直播用戶實施優(yōu)先處理，據(jù)此對運算量和總體流量進(jìn)行控制，并對用戶行為方式作出預(yù)判。當(dāng)接入用戶逐漸增多時，呼入服務(wù)器對群集方式進(jìn)行采用，完成部署。對軟件進(jìn)行設(shè)計時，利用DNS，對IP 地址進(jìn)行輪詢，以代理方式實現(xiàn)對負(fù)載的有效均衡；預(yù)審工作站通過算法挑選接入信號，向播出工作站推送用戶視音頻信號，實現(xiàn)對不可控負(fù)荷突發(fā)的有效減少；播出工作站通過多臺方式對各類輸出應(yīng)用進(jìn)行應(yīng)對，向包裝系統(tǒng)、切換臺或者演播室大屏進(jìn)行分別輸出，對視頻合成形成的運算壓力進(jìn)行有效分布。依托云計算技術(shù)，在混合云中放置呼入功能和預(yù)審功能，據(jù)此增強(qiáng)多用戶不同運營商接入外網(wǎng)的能力。

2.3.2 安全性設(shè)計

為實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)安全的有效增強(qiáng)，防范各類網(wǎng)絡(luò)攻擊，將臺內(nèi)設(shè)置的統(tǒng)一防火墻作為依托，與系統(tǒng)設(shè)置的專用防火墻相結(jié)合，構(gòu)建多重防護(hù)。以群集方式部署服務(wù)器，解決網(wǎng)絡(luò)冗余相關(guān)問題。通過鏈路聚合方式，避免單鏈路失效。在對信號進(jìn)行處理的過程中，利用掉線不黑屏方式，按照連接穩(wěn)定度，形成合理排序，通過自動切換，形成連續(xù)信號。通過互動播出服務(wù)器將信號輸出，并對之延時處理，增強(qiáng)用戶在溝通過程中的體驗，并對內(nèi)容方面存在的問題進(jìn)行及時處理。

3 電視演播室互動技術(shù)的后期建設(shè)

電視演播室要構(gòu)建綜合信息控制系統(tǒng)，依托該系統(tǒng)，高效管理相關(guān)數(shù)據(jù)和視頻信息。要系統(tǒng)甄別和有效管理參與演播室互動的場內(nèi)外嘉賓、觀眾的身份和言論信息。同時，要系統(tǒng)歸納、快速傳輸和有效調(diào)度視頻信號。在電視演播室信息互動中，視頻信息占據(jù)著主體地位，能與大屏、字幕以及點評系統(tǒng)實現(xiàn)無縫銜接，在錄制節(jié)目的過程中，方便準(zhǔn)確地完成和利用互動信息。

3.1 收集整理互動數(shù)據(jù)

電視演播室要利用互動技術(shù)，構(gòu)建收集數(shù)據(jù)信息的有效系統(tǒng)，利用多種渠道對信息文件進(jìn)行收集，并展開系統(tǒng)甄別和分類整理，對使用價值較高的互動數(shù)據(jù)信息實施歸納存儲，并連接節(jié)目錄制平臺，為節(jié)目錄制提供便利。

3.2 互動可視化信息管理

電視演播室要依托互動技術(shù)平臺，構(gòu)建可視化信息系統(tǒng)，利用4G 軟件，向演播室輸入外部連線視頻；向大屏包裝系統(tǒng)傳輸4G 畫面，導(dǎo)播依托大屏包裝系統(tǒng)，將互動畫面切入演播室，確保演播室主持人與外場實現(xiàn)良好互動。

3.3 全息影像技術(shù)

利用5G 全息影像技術(shù)，利用動態(tài)化的真人三維重建，突破時空限制，依托全息膜顯示、5G+4k 視訊等終端，借助超高速5G 網(wǎng)絡(luò)傳輸、毫秒級低延時以及千兆級超寬帶，有效保障遠(yuǎn)端視音頻實現(xiàn)即采即傳，確保虛擬采訪者與演播室主持人實現(xiàn)良好互動和可視的一體化調(diào)度指揮，實現(xiàn)高效的溝通協(xié)作。利用全息投影無需借助視覺設(shè)備，以肉眼可見的視覺形式對三維物體進(jìn)行呈現(xiàn)。

4 結(jié)語

在電視臺演播室中，對全息投影進(jìn)行應(yīng)用，能依托演播室實景，形成三維畫面，演播室主持人能與幻象實現(xiàn)良好互動，具有較強(qiáng)的科技感和縱深感，增強(qiáng)播出效果。大數(shù)據(jù)、云計算、5G、4k 等技術(shù)日漸成熟，勢必推動網(wǎng)絡(luò)直播互動技術(shù)在電視演播室中的進(jìn)一步運用。電視臺要引導(dǎo)相關(guān)工作人員深入學(xué)習(xí)新知識和技術(shù)，為觀眾提供高質(zhì)量的電視臺演播內(nèi)容。電視演播室要對直播互動技術(shù)進(jìn)行高效綜合應(yīng)用，為演播室工作人員、嘉賓、網(wǎng)友以及電視用戶創(chuàng)設(shè)突破時空限制的高效有序的互動環(huán)境。