融合輪播系統(tǒng)功能及應(yīng)用場(chǎng)景

馬天娟

（酒泉市融媒體中心，甘肅 酒泉 735000）

0 引言

隨著科技的飛速發(fā)展，融合輪播系統(tǒng)在電視、廣播等領(lǐng)域發(fā)揮出越來(lái)越重要的作用。本文深入探討輪播系統(tǒng)的定義、發(fā)展歷程及其在4K/8K 頻道、交互式網(wǎng)絡(luò)電視（Internet Protocol Television，IPTV）、互聯(lián)網(wǎng)自辦頻道和在線教育等應(yīng)用場(chǎng)景中的實(shí)現(xiàn)與功能。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的詳細(xì)研究，旨在揭示其對(duì)多媒體播放的影響，并展望未來(lái)發(fā)展方向。輪播系統(tǒng)的不斷演進(jìn)，不僅提升了傳統(tǒng)媒體播放體驗(yàn)，也為新興領(lǐng)域帶來(lái)了更多可能性。

1 輪播系統(tǒng)發(fā)展概述

1.1 輪播系統(tǒng)的定義及基礎(chǔ)知識(shí)

輪播系統(tǒng)又稱播發(fā)系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于電視臺(tái)、廣播臺(tái)，運(yùn)用電子技術(shù)自動(dòng)播放預(yù)設(shè)的節(jié)目，主要功能包括信源播放、信號(hào)切換、畫面處理、記錄存儲(chǔ)以及系統(tǒng)監(jiān)控等。一些綜合性的大型輪播系統(tǒng)還提供節(jié)目的編排、廣告管理及素材管理等功能。播發(fā)系統(tǒng)的作業(yè)流程大致可分為編目、錄制、存儲(chǔ)、播控及轉(zhuǎn)播五大部分。在現(xiàn)代播發(fā)系統(tǒng)中，大量的視頻素材、圖文素材以及語(yǔ)音素材實(shí)現(xiàn)數(shù)字化存儲(chǔ)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程操作，既減少了物理空間的占用，又大大提高了素材利用的便捷性和效率。一些尖端的輪播系統(tǒng)還運(yùn)用人工智能技術(shù)，通過(guò)算法自動(dòng)推薦節(jié)目，滿足用戶的個(gè)性化需求[1]。

1.2 輪播系統(tǒng)的歷史發(fā)展

早期，電視臺(tái)通過(guò)攝像設(shè)備將節(jié)目錄制在磁帶上，通過(guò)播放磁帶進(jìn)行直播或錄播節(jié)目。這種方式需要大量的人力物力投入，并且磁帶的存儲(chǔ)容量有限且易受損。隨著技術(shù)的發(fā)展，輪播系統(tǒng)開(kāi)始向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展。數(shù)字化播發(fā)技術(shù)的出現(xiàn)標(biāo)志著輪播系統(tǒng)從模擬向數(shù)字的轉(zhuǎn)變，大大提高了畫面和聲音的質(zhì)量。網(wǎng)絡(luò)化播發(fā)使得節(jié)目通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳送，減少了設(shè)備和空間的限制。智能化播發(fā)系統(tǒng)則是近年來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，這種系統(tǒng)基于用戶的觀看習(xí)慣和節(jié)目?jī)?nèi)容自動(dòng)推薦節(jié)目。此外，一些系統(tǒng)還與社交媒體平臺(tái)等整合，實(shí)現(xiàn)與觀眾更深層次的互動(dòng)[2]。

2 融合輪播系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)及功能

2.1 融合輪播系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法

融合輪播系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)涉及一系列復(fù)雜的技術(shù)處理過(guò)程。基于文件的分布式播出系統(tǒng)使得節(jié)目和素材能夠進(jìn)行數(shù)字化存儲(chǔ)和處理，不僅節(jié)省物理空間，而且便于素材的快速調(diào)度和檢索。系統(tǒng)利用多格式兼容技術(shù)，處理和播出各種格式的音視頻文件，解決了傳統(tǒng)輪播系統(tǒng)因格式不同導(dǎo)致的播放兼容問(wèn)題。智能調(diào)度技術(shù)使得系統(tǒng)可以根據(jù)編單自動(dòng)播放素材，避免了人工錯(cuò)播的風(fēng)險(xiǎn)，靈活應(yīng)對(duì)緊急插播業(yè)務(wù)。網(wǎng)卡優(yōu)化技術(shù)保證了系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和穩(wěn)定性，確保節(jié)目的連續(xù)播放。高質(zhì)量的包裝技術(shù)和無(wú)縫切換技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量播出的重要手段。包裝技術(shù)對(duì)節(jié)目進(jìn)行前后處理，提升播出質(zhì)量，無(wú)縫切換技術(shù)能夠使節(jié)目在切換時(shí)不會(huì)出現(xiàn)斷層，提升了觀看體驗(yàn)。這種融合輪播系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，集成功能性、效率、智能性和穩(wěn)定性于一體，符合當(dāng)前和未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)[3]。

2.2 融合輪播系統(tǒng)的主要功能

融合輪播系統(tǒng)的主要功能包括多維度素材、多協(xié)議支持、版權(quán)審核、多編單模式、角色定義及自動(dòng)入庫(kù)等。系統(tǒng)支持圖片、文字、時(shí)鐘等多維度素材及素材組編單，還支持視頻、實(shí)時(shí)流混合編單；支持用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（User Datagram Protocol，UDP）、實(shí)時(shí)消息傳輸協(xié)議（Real Time Messaging Protocol，RTMP）、超文本傳輸協(xié)議（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）等多種輸出協(xié)議，以及H264、H265、AVS2 等多種視頻編碼；支持版權(quán)期限設(shè)置，素材審核、內(nèi)容審核的二級(jí)審核機(jī)制，并支持審批流程的自定義；支持順序、定時(shí)及插播等多種播放模式，支持常駐墊片、緊急切播等安全控制；支持頻道編輯、編單審核及超級(jí)管理等多種角色自定義以及組織定義，本地上傳、存儲(chǔ)采配及媒資對(duì)接等多種入庫(kù)方式，多節(jié)點(diǎn)內(nèi)容匯聚模式[4]。

2.3 不同融合輪播系統(tǒng)的特點(diǎn)

以當(dāng)虹科技Arcvideo Cloak Broadcast 融合輪播系統(tǒng)為例，采用分布式架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)分布式輪播服務(wù)器部署，提升了系統(tǒng)的擴(kuò)展性。系統(tǒng)采用中心端瀏覽器/服務(wù)器（Browser/Server，B/S）架構(gòu)方式設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)PC 機(jī)同步播控。Arcvideo Cloak Broadcast融合輪播系統(tǒng)支持4K HDR 的實(shí)時(shí)圖文包裝，在接收到外來(lái)直播信號(hào)時(shí)，支持混編業(yè)務(wù)和緊急插播業(yè)務(wù)。以佳創(chuàng)視訊DBT1.3 高清輪播系統(tǒng)為例，在傳統(tǒng)DVB NVOD 系統(tǒng)基礎(chǔ)上升級(jí)拓展為網(wǎng)際互連協(xié)議（Internet Protocol，IP）播出系統(tǒng)，在支持準(zhǔn)視頻點(diǎn)播傳統(tǒng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上，支持高清、4K、8K 等頻道的播發(fā)系統(tǒng)，應(yīng)用場(chǎng)景包括自辦頻道、室外廣告、酒店頻道、旅游推廣、景點(diǎn)介紹及交通監(jiān)控等。以廣州市天邦科技有限公司得分布式輪播系統(tǒng)為例，基于文件的節(jié)目播出系統(tǒng)，運(yùn)用全格式兼容、智能調(diào)度、網(wǎng)卡優(yōu)化、低碼率高畫質(zhì)視頻疊加、PCR 精度調(diào)整、PID 映射及無(wú)縫拼接等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)文件推流的輪播，提供7×24 h 輪播服務(wù)[5]。

3 融合輪播系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)景

3.1 4K/8K 輪播頻道建設(shè)

4K/8K 輪播頻道建設(shè)是融合輪播系統(tǒng)應(yīng)用場(chǎng)景的一部分。播放高清4K/8K 視頻，需要輪播系統(tǒng)能夠處理大量的高分辨率視頻數(shù)據(jù)，同時(shí)完成視頻動(dòng)態(tài)編輯、實(shí)時(shí)編碼、高速存儲(chǔ)和無(wú)縫播放等任務(wù)。要考慮如何有效地通過(guò)有線或無(wú)線方式傳輸高品質(zhì)的4K/8K 視頻流，需要大帶寬和高效的傳輸協(xié)議。此外，融合輪播系統(tǒng)提供適應(yīng)多種播放設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的解決方案，如通過(guò)不同的碼率和分辨率實(shí)現(xiàn)視頻流的動(dòng)態(tài)調(diào)整。無(wú)論是電視臺(tái)的高清直播、互聯(lián)網(wǎng)公司的在線視頻服務(wù)還是電影院的數(shù)字影片播放，4K/8K 輪播頻道的建設(shè)都是未來(lái)的主要發(fā)展方向。以華數(shù)傳媒4K 直播上線頻道為例，其所使用的IP 4K 流輪播系統(tǒng)是中科大洋所研發(fā)，能夠提供60 p 幀率超高清影視的輪播服務(wù)，為觀眾提供更寬廣視野、超高流暢度的視覺(jué)觀看體驗(yàn)[6]。

3.2 IPTV/有線輪播頻道建設(shè)

IPTV 和有線電視輪播頻道建設(shè)是融合輪播系統(tǒng)的另一個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。為了提供無(wú)縫的用戶體驗(yàn)，系統(tǒng)必須持續(xù)播放預(yù)設(shè)的內(nèi)容，同時(shí)允許廣告插播、緊急新聞更新和換臺(tái)等操作。對(duì)于IPTV，采用互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議進(jìn)行節(jié)目傳輸，因此輪播系統(tǒng)支持各種流行的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如HTTP、RTMP 和基于HTTP 的自適應(yīng)碼率流媒體傳輸（HTTP Live Streaming，HLS）協(xié)議，并能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)帶寬的變化。對(duì)于有線電視，輪播系統(tǒng)除了要保證播出質(zhì)量，還要整合數(shù)字電視服務(wù)，如電視點(diǎn)播和交互式電視。為了滿足用戶的個(gè)性化需求，許多IPTV 和有線電視輪播系統(tǒng)還引入了人工智能技術(shù)，對(duì)節(jié)目進(jìn)行智能推薦[7]。

3.3 互聯(lián)網(wǎng)自辦頻道建設(shè)

互聯(lián)網(wǎng)自辦頻道建設(shè)涉及廣播節(jié)目的產(chǎn)生、編輯、排版、播放及分發(fā)等一系列過(guò)程。利用融合輪播系統(tǒng)，從各類資源中獲取素材，無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)直播、錄制素材或是用戶上傳的內(nèi)容，均可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入系統(tǒng)。然后對(duì)素材進(jìn)行編輯、包裝、排序生成播出單。在播出過(guò)程中，系統(tǒng)靈活進(jìn)行節(jié)目插播、替換和臨時(shí)加播等操作。根據(jù)用戶的觀看習(xí)慣、反饋、評(píng)價(jià)，可進(jìn)行智能推薦，提升用戶體驗(yàn)。為滿足不同設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的需求，系統(tǒng)需進(jìn)行碼率適配、格式轉(zhuǎn)換等處理。融合輪播系統(tǒng)極大地降低了互聯(lián)網(wǎng)自辦頻道的門檻，無(wú)論是企業(yè)、社區(qū)還是個(gè)人，都有可能開(kāi)設(shè)自己的專屬頻道，實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的自由傳播。以彈幕網(wǎng)站嗶哩嗶哩為例，它是國(guó)內(nèi)知名的二次元彈幕網(wǎng)站，每個(gè)注冊(cè)用戶都有機(jī)會(huì)創(chuàng)建自己的輪播頻道，發(fā)布自己的視頻。用戶上傳自己制作的各種形式的視頻，包括但不限于動(dòng)畫、游戲解說(shuō)、電影剪輯、知識(shí)科普及生活分享等。嗶哩嗶哩為用戶提供了一套編輯工具，用戶可以對(duì)上傳的視頻進(jìn)行剪輯、添加字幕、調(diào)整音量等。最重要的是，嗶哩嗶哩提供了一套完整的個(gè)人頻道管理系統(tǒng)，用戶根據(jù)自己的需要設(shè)置播放列表，安排自己的視頻按一定的順序和時(shí)間播放。用戶還可以根據(jù)自己的需求和觀眾的反饋，對(duì)頻道內(nèi)的視頻進(jìn)行管理與調(diào)整，如調(diào)整播放順序、添加新的視頻等。平臺(tái)的彈幕功能使得用戶可以實(shí)時(shí)獲取觀眾的反饋，為內(nèi)容優(yōu)化提供指導(dǎo)，也可以根據(jù)自己的喜好進(jìn)行點(diǎn)播。

3.4 遠(yuǎn)程在線教育

遠(yuǎn)程在線教育場(chǎng)景中，教學(xué)內(nèi)容以視頻的形式提供，來(lái)自全國(guó)甚至全球的學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)參與到課程中。教師將各類教學(xué)素材如課件、視頻及音頻等上傳到系統(tǒng)中，利用編輯工具進(jìn)行素材的剪輯、組合，生成一個(gè)完整的課程。這些教學(xué)內(nèi)容按照一定的播出單進(jìn)行排列和播放，學(xué)生根據(jù)自己的情況選擇合適的課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。在播放過(guò)程中，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)互動(dòng)教學(xué)，如實(shí)時(shí)答疑、討論等，提高學(xué)習(xí)效果。系統(tǒng)還可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行智能推薦，提供更貼合個(gè)人需求的學(xué)習(xí)資源。以湖南有線電視為例，其采用當(dāng)虹科技融合輪播系統(tǒng)，為湖南全省提供 “動(dòng)畫+直播” 大屏定制教學(xué)內(nèi)容，并開(kāi)設(shè)有停課不停學(xué)直播和點(diǎn)播課程。

4 結(jié)語(yǔ)

融合輪播系統(tǒng)的發(fā)展與應(yīng)用呈現(xiàn)出日新月異的趨勢(shì)，引領(lǐng)著媒體播放的未來(lái)。其數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的特點(diǎn)使其在多領(lǐng)域展現(xiàn)廣泛應(yīng)用。通過(guò)對(duì)其實(shí)現(xiàn)方法、功能和應(yīng)用場(chǎng)景的深入研究，能夠更好地理解其在4K/8K 頻道、IPTV、自辦頻道和在線教育等方面的價(jià)值。展望未來(lái)，融合輪播系統(tǒng)將在不斷創(chuàng)新中推動(dòng)媒體技術(shù)的進(jìn)步，為觀眾提供更豐富、智能的視聽(tīng)體驗(yàn)。