基于5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)設(shè)計及應用

黎旭東

摘要：5g時代的到來解決了4K視頻傳輸中的帶寬問題，可以使高質(zhì)量的直播4K和4K虛擬現(xiàn)實成為可能。同時5g+VR直播解決方案滿足了當前用戶的需求，為媒體運營商、政府和企業(yè)市場提供了高穩(wěn)定性、高質(zhì)量、多功能的直播服務。基于此，筆者將分析與探討基于5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)設(shè)計及應用。

關(guān)鍵詞：5G+VR技術(shù);直播系統(tǒng)設(shè)計;應用

5G+VR技術(shù)在實現(xiàn)4K HDR編碼轉(zhuǎn)碼的同時，可以保證編碼轉(zhuǎn)碼質(zhì)量，為媒體機構(gòu)、電視臺、有線網(wǎng)絡(luò)、IPTV、Ott等多終端提供直播內(nèi)容。而且在當今時代，加強對直播業(yè)務設(shè)計和各種先進技術(shù)的合理、科學分析顯得尤為重要。由此才能調(diào)整相應的戰(zhàn)略，以適應時代的發(fā)展變化，為人們提供更好的服務。

1 5G+VR技術(shù)內(nèi)涵

虛擬現(xiàn)實是指20世紀發(fā)展起來的一種新的實用技術(shù)，包括計算機技術(shù)、電子信息技術(shù)和仿真技術(shù)等內(nèi)容。而且隨著5g時代的到來，虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)有望再次爆發(fā)，大大簡化了現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實頭盔設(shè)計，可以凸顯虛擬現(xiàn)實全景制作技。如廣西廣播電視臺制作中心對其演播室進行虛擬現(xiàn)實展示，就是采用流行的虛擬現(xiàn)實熱鏈接，以圖文形式展示1000平方米演播室的各項技術(shù)參數(shù)，從而更好地服務于電視臺內(nèi)的業(yè)務部門[1]。

2 5G+VR技術(shù)的優(yōu)勢

VR全景拍攝是一種比較新式的拍攝方式，消除了傳統(tǒng)靜態(tài)照片過度裝飾的問題。這些新的視覺體驗會給觀眾“身臨其境之感”，幫助觀者做出直觀、快速的決定。并且VR全景圖是一種具有超人正常視角的全景圖像，指的是360度水平透視和180度垂直透視透視。特別是觀看者可以用鼠標自由縮放和拖動，加上數(shù)據(jù)量小，對硬件要求低，高清全屏場景，更加細致，受到了人民群眾的一致好評。

3 5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)設(shè)計及應用策略

3.1加強虛擬現(xiàn)實能力整合，發(fā)展合作戰(zhàn)略伙伴

要應用5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)，就要加強虛擬現(xiàn)實能力整合，發(fā)展合作戰(zhàn)略伙伴。同時在閱兵70周年現(xiàn)場直播中，對閱兵儀式和閱兵晚會進行了1+7方向選秀。這是中國唯一的4K直播，全國觀眾超過12億。在廣東舉行的新賽季CBA首戰(zhàn)中，也帶來了5g+VR直播，兩次拉開了比賽的序幕。現(xiàn)在許多運營商愿向合作伙伴開放超高清核心能力，賦能4K超高清產(chǎn)業(yè)鏈。進而推進虛擬現(xiàn)實能力整合，構(gòu)建多維虛擬現(xiàn)實生態(tài)權(quán)益體系，助力產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展[2]。

例如在應用5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)時，通過5g+Ar+虛擬現(xiàn)實交互，可以嘗試推出了一系列創(chuàng)新應用場景，如屏幕虛擬現(xiàn)實交互、明星拍攝、虛擬偶像直播等，開啟Ar核心能力，實現(xiàn)短視頻生態(tài)學“新用法”，推動運營商對原有的卡號、短信、云硬盤等基礎(chǔ)通信業(yè)務進行了新的升級，賦予直播平臺了新的活力。一方面依托雙千兆和家庭云，推出5g智能云網(wǎng)絡(luò)，推出智能產(chǎn)品，提供智能聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)加速、網(wǎng)絡(luò)切片等服務，允許用戶享受大屏幕虛擬現(xiàn)實、體育視頻游戲、云游戲、教育醫(yī)療等4K超高清服務，也提供智能語音助手、家庭智能手機，智能家居和其他智能服務;“安全+”，提供家庭護理、綠色互聯(lián)網(wǎng)和其他家庭安全服務。

3.2優(yōu)化直播服務設(shè)計，促使直播產(chǎn)業(yè)升級

要應用5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)，就要優(yōu)化直播服務設(shè)計，促使直播產(chǎn)業(yè)升級。當前中國許多省市已經(jīng)實現(xiàn)了大量5g落地應用場景，如浙江嘉興，全球首個基于機器視覺的5g浮線檢測系統(tǒng)。如在河南洛陽，全球首個5g無人礦山提供基于遠程控制的5g智能開采;在湖北武漢，結(jié)合5g+高精度定位技術(shù)、國內(nèi)最大的5g車路協(xié)同示范區(qū)等，在車型升級方面，5g將加快信息通信產(chǎn)業(yè)由消費互聯(lián)網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變，帶動產(chǎn)業(yè)模式升級，促進跨境融合創(chuàng)新，通過“工業(yè)客戶+合作伙伴”1+1模式來實現(xiàn)。傳統(tǒng)廣播電視臺可以利用虛擬現(xiàn)實全景視頻直播通常用于體育賽事、大型派對、音樂會等現(xiàn)場直播，為觀眾提供360度全景視頻直播服務，帶來終極視頻體驗，尤其是沉浸式終端直播可以給非現(xiàn)場觀眾帶來現(xiàn)場體驗，提高直播水平，給運營商帶來增值效應。首先在進行直播前意思進行全景采集，負責虛擬現(xiàn)實全景視頻信號的多目標采集，全面采集現(xiàn)場信號，并輸出到多目標集成多模塊視景合成。而負責拼接多視點攝像機采集的多視點信號，縫制合成360度虛擬全景頻率，投影成平面信號，輸出到現(xiàn)場編碼器[3]。其次就是Ar渲染，負責將虛擬渲染嵌入到縫合的虛擬現(xiàn)實全景視頻中。在該模塊中，操作人員可以根據(jù)需要可以添加自定義的背景、徽標、動畫等材料進行疊加，從而達到渲染的目的，提高輸出信號的觀看效果 然后可完成4K信號的現(xiàn)場直播、信號切換、4K、VR信號的現(xiàn)場直播。4K信號經(jīng)現(xiàn)場編碼處理后，通過5g網(wǎng)絡(luò)傳回演播室、IPTV、Ott平臺、移動終端等發(fā)行平臺，實時完成超高清視頻觀看。

例如在直播方案中，設(shè)計者可以選擇一點一個4K信號直播切換，配置4K攝像機支持4K sdi信號輸出，配置4K開關(guān)站完成現(xiàn)場多機位4K信號切換。然后在切換后，輸出4k sdi信號進行后續(xù)編碼傳輸。并且4k虛擬現(xiàn)實采集系統(tǒng)該系統(tǒng)配有4k級虛擬現(xiàn)實采集系統(tǒng)，支持多眼采集、拼接、虛擬疊加和實時渲染虛擬現(xiàn)實信號的功能，輸出4k sdi信號。然后4K解碼系統(tǒng)主要用于將返回的4K ip信號推送到室內(nèi)演播室，4k ip信號可以被解碼成嵌入音頻中的4k sdi信號，并連接到內(nèi)部的演播室導航切換系統(tǒng)，以獲取后續(xù)節(jié)目信號生產(chǎn)。此外設(shè)計者可以通過延時轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)為滿足多終端、多平臺廣播及相關(guān)直播安全的要求，系統(tǒng)配置了延時轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)，可將現(xiàn)場返回的4K直播信號轉(zhuǎn)換成多平臺、多終端所需的不同碼率和格式，用戶可根據(jù)實際需要進行配置。

3.3抓住關(guān)鍵關(guān)鍵技術(shù)，依托典型應用場景設(shè)計

在應用5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)時，相關(guān)部門要抓住關(guān)鍵技術(shù)要點，依托典型應用場景設(shè)計，特別是利用好先進的4k虛擬拼接+Ar渲染。同時設(shè)計者可以根據(jù)獨特的4k拼接算法，實時拼接多眼全景信號，并對鏡頭畸變引起的圖像畸變進行處理。這要求相人員應該不斷擴展虛擬現(xiàn)實片源，將普通的非虛擬現(xiàn)實視頻轉(zhuǎn)化為虛擬現(xiàn)實全景視頻，從而大大拓展了虛擬現(xiàn)實的生產(chǎn)來源，為虛擬現(xiàn)實提供了強大的內(nèi)容支持。特別是設(shè)計者可以將普通的全高清視頻轉(zhuǎn)換為4k-vr視頻，帶來更震撼的視覺效果影響。這不僅實現(xiàn)業(yè)務全覆蓋，還提升了用戶粘性。其次相關(guān)人員要重視從虛擬現(xiàn)實全景視頻的制作，包括采集、拼接、渲染、編碼、錄制、轉(zhuǎn)碼等環(huán)節(jié)，到虛擬現(xiàn)實全景視頻的CDN分發(fā)和全終端回放，提供一站式解決方案，并完成主要環(huán)節(jié)的構(gòu)建。

提高產(chǎn)業(yè)升級，操作人員就必須要進一步了解直播業(yè)務工作過程中涉及的關(guān)鍵技術(shù)。然后從直播業(yè)務的典型應用場景出發(fā)，通過對關(guān)鍵技術(shù)和應用的分析和有效結(jié)合，幫助人們更加全面地了解直播工作情景。首先設(shè)計者要全面了解4K直播活動許多電視臺、廣播電視運營商、媒體公司、報業(yè)集團公司等都有直播需求，對現(xiàn)場信號要進行及時處理和返回，分發(fā)到各個廣播平臺進行廣播。然后在大屏幕電視、網(wǎng)站、手機等上觀看，現(xiàn)場直播內(nèi)容多種多樣，包括會議、活動、景觀、音樂會等，會議頻繁。由于4K直播有線運營商的直播業(yè)務是目前最基本的直播業(yè)務，服務千家萬戶，對穩(wěn)定和安全要求高，注重高標準清晰直播。所以設(shè)計者要確保有線直播方面，直播4k業(yè)務系統(tǒng)重點建設(shè)有線網(wǎng)絡(luò)DVB+Ott架構(gòu)前端信源轉(zhuǎn)換，提供高穩(wěn)定性、高質(zhì)量、高并發(fā)性的4k直播方案，確保有線直播的安全性和穩(wěn)定性。此外互聯(lián)網(wǎng)視頻運營的4K直播互聯(lián)網(wǎng)視頻產(chǎn)業(yè)正在高速發(fā)展，內(nèi)容種類和方式越來越多。這要求設(shè)計者可以采取合作經(jīng)營模式。由于隨著用戶數(shù)量的增加和用戶需求的提高，直播運營模式的創(chuàng)新和權(quán)威內(nèi)容的引入受到了極大的挑戰(zhàn)。其吸引力不亞于電視劇和綜藝節(jié)目。此外直播頻道的引入也增強了網(wǎng)絡(luò)視頻的影響力。

4 結(jié)語

在設(shè)計應用5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)時，需要設(shè)計者根據(jù)直播業(yè)務設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計和典型應用場景設(shè)計等需求，提高直播質(zhì)量和效果。由此推動直播業(yè)務的創(chuàng)新發(fā)展和改革，進而從各個方面確保直播業(yè)務的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]徐彩俠，劉歡，鄒陽陽.新聞客戶端直播中VR技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展[J].新聞采編，2019（01）：49-50.

[2]譚陽.基于5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)設(shè)計及應用實踐探討[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2019（05）：81-85.

[3]王航.VR虛擬現(xiàn)實技術(shù)在電視節(jié)目中的應用研究[J].傳播力研究，2019，3（12）：263.