融媒時代電視直播與新媒體技術的融合應用

牛 葒

（云南省安寧市融媒體中心，云南 安寧 650300）

0 引 言

傳統電視直播具有全方位、多維度、權威性及直觀性等獨特的傳播優勢，廣泛應用于重大賽事、重要會議及線上互動等活動的報道。電視直播需要應用電視節目生產流程的所有技術手段和設備，同時需要燈光、音響、通信及傳輸等系統的配合，是電視臺整體技術水平的體現［1］。然而，傳統電視直播存在光纖鋪設費用高、直播場地相對固定以及需要觀眾在電視機前觀看等缺點，不適應網絡時代人們的收看習慣。有的省市臺嘗試通過配置移動電視直播車來開展衛星直播，但導播車通常投資高，一般中小電視臺難以承擔，致使電視直播活動開展受限。

與傳統媒體相比，新媒體具有信息渠道廣、傳播速度快以及內容豐富等特點［2］。新媒體網絡直播主要借助于流媒體傳輸技術。流媒體傳輸技術是在網絡中使用流式傳輸技術的連續時基媒體技術，具有高效壓縮傳輸和實時下載閱讀等優勢［3］。但是，當前大多數網絡直播存在直播內容單一、節目內涵缺乏以及制播技術不規范等缺點。

媒介融合具有傳播內容豐富、媒介資源多樣以及受眾范圍廣的特征。電視與新媒體的融合直播是跨媒體合作，既可以保留傳統媒體整體化、多角度、深入性及全面性的敘事優勢，又能實現傳統媒體在網絡端和移動端傳播領域的拓展，進而引發更多關注，提供更多的社會服務。

實踐證明，電視新媒體直播技術是一種投資少、跨媒體合作以及有專業生產內容（Professional Generated Content，PGC）優勢的新型電視移動直播技術體系。它拓寬了電視直播的傳播途徑和閱讀群體，進一步提升了媒體的服務能力，推動了主流媒體的轉型升級。電視新媒體直播是主流媒體提升傳播力、擴大影響力以及提升整體競爭力的新途徑。

1 電視新媒體直播系統架構

電視新媒體直播生產流程及技術保障方案保留了傳統廣電多機位直播的導播切換技術，引入便捷和多樣化的新媒體移動采編直播設備，將傳統視頻信號轉化為IP流信號，通過流媒體傳輸技術傳輸到移動用戶端，獲得了較好的實際應用效果。首先，免去了購置直播轉播車和鋪設專用傳輸光纖，固定鏈路投資為零，節約了大筆資金投入，大幅降低了直播成本；其次，選用符合當前現狀和未來發展趨勢的技術設備，實現了系統的可拓展性；再次，大大提高了電視直播的適應性和移動性，節目組在有網絡的地方即可開展專業的電視直播活動，觀眾在有網絡的地方就能收看和回看高水平的直播活動；最后，輿情統計結果證明，電視新媒體直播系統有效提升了主流媒體的生產力和影響力，持續擴大了閱讀群體，更加適應后疫情時代和網絡時代信息資訊的廣泛化、多樣化及有效化傳播。電視新媒體直播的系統架構及業務流程如圖1所示。

1.1 多類型的接入信源端設計

廣電新媒體直播系統充分融入當前及未來可能出現的采集設備，實現了系統的可拓展性。在保留傳統攝像機采錄信號接入的同時，設計多路IP流信號源接入通道，實現了多種前端拍攝設備的融合使用。信號源的選取組接可根據直播現場的拍攝對象和節目需求靈活選用，主要方式如下。

（1）在有較高畫質拍攝需求時，采用專業攝像機+移動直播推流編碼器背包采集，并傳輸IP流信號。

（2）在需要多機位移動跟拍和多場景調度時，采用多路帶IP流信號傳輸的移動端設備來完成采集和傳輸，如帶IP流信號傳輸的直播手機、相機及小型航拍無人機等。

（3）本地媒資的輸入與切換可根據直播內容的需求，提前制作相關資料片和短視頻等，在直播中適時切換插播，豐富試聽效果，并有效應對各類突發情況。

（4）遠程連線可將演播室與現場、活動主會場與分會場間的不同信源（包含專業攝像機與前方各類回傳音視頻流等）同步接入系統進行切換，并提供主場預監信號和合成播出信號的多路返送，便于導播遠程監看和統籌。

（5）在5G網絡傳輸條件支持時，可以選用網絡專線傳輸，接入4K/8K超高清直播設備，實現超高清直播；可接入VR/AR專用設備，借助360°全景式鏡頭開展體驗式和沉浸式直播，帶給用戶更好的視聽享受。

1.2 融合媒體的導播與包裝

現場導播切換是電視直播系統的核心“大腦”，通過運用各類音視頻技術將現場各類信源進行組合，從多角度和多維度呈現直播現場，從而豐富觀眾的視覺享受，傳達更多的資訊。

傳統電視直播系統由攝像機、物理導播切換臺、外設調音臺、字幕系統、預監監視器、合成信號輸出、記錄設備以及衛星電視傳輸光纜等組成，設備分散，陣容龐大。而新一代融合媒體導播一體機集成了液晶顯示器、內置操控臺、字幕庫以及特技庫等，集成度高，便攜性強，可作為廣電新媒體小型直播活動的首選。

網絡直播分為流接收和流發布兩個傳輸鏈路，即直播“拉流”與“推流”。在“拉流”環節，各路信源（CAM1和CAM2等）被統一接收到導播機，由導播根據節目需求進行切換并組合后形成最終播出的PGM畫面。在“推流”環節，經過編碼壓縮，PGM畫面被推送到流接收服務平臺，經過后臺處理被推送到流發布服務平臺，之后進入網絡端各發布渠道進行發布。

圖1 電視新媒體直播系統架構及業務流程圖

為增強電視新媒體直播系統對體育賽事、綜藝晚會及戶外活動的適應性，必要的安全播出系統、節目包裝及輿情監測不可缺少。為保障節目穩定、可靠播出，作為核心“大腦”的融媒導播一體機應配備雙機主備聯動系統，保證PGM信號的穩定輸出。“推流”環節的流傳輸推送也應建立雙備通道，確保直播網絡傳輸環節穩定［4］。

為豐富節目包裝方式，直播系統可接入圖文包裝設備，根據內容提前制作相關圖文文件，還可借助人工智能等技術實現現場圖文包裝的快速嵌入。

在輿情監測環節，直播系統可在發布渠道嵌入輿情大數據監控平臺，通過大數據技術掌握各發布渠道的發布情況、點擊量及反饋內容，及時掌握轉載媒體平臺、轉載量以及熱點關注情況，進而開展輿情導向的綜合判斷。大數據統計結果也可以為節目導向、內容形式及話題選取等提供相關指導。

2 電視新媒體直播系統一體化生產功能設計

為應對電視直播形式豐富、內容多樣的節目生產需求，電視新媒體直播系統必須具備多業態錄制、生產及播出特征，具備一體化切換、生產、推送及文件記錄等功能。

2.1 多路信源接入

新媒體直播融媒導播平臺應具備多種信號源接入功能，如多路HD-SDI高清4K/8K輸入端口、多路IP流輸入通道、多路TAYLL接口、多路平衡卡儂音頻接入以及本地媒資播放接入（可作為直播安播墊片或者節目背景素材）。

2.2 基于網絡傳輸的一體化生產流程

電視新媒體直播將節目生產從有線傳輸轉變為無線流文件推送，在傳輸方式和移動性方面更為便捷，實現了移動端觀看、隨時隨地觀看，大幅提高了受眾碎片化時間的利用率，更符合人們當前的收視喜好。需要注意，直播活動極度依賴網絡的穩定性和傳輸效率。

2.2.1 網絡傳輸協議

從傳輸方式上，互聯網流媒體服務大致分為順序流傳輸和實時流傳輸兩種。采用順序流傳輸的協議主要有HTTP協議，采用實時流傳輸的協議主要有HLS協議、RSTP協議、RTMP協議及MMS協議等［5］。不同的網絡協議具有不同的傳輸特性。目前，國內主流的流媒體協議是HLS協議和RTMP協議。RTMP協議在帶寬不穩定時能保證畫面持續穩定輸出，避免數據傳輸中丟包造成的數據損失。相比于其他協議，RTMP協議的延遲更低，具有良好的兼容性，幾乎支持所有的主流系統。因此，在傳輸攝像機背包媒體流和手機直播流時，多采用RTMP協議傳輸。UDP協議在高帶寬條件支持下，畫質高，延時低，碼流穩定。在流接收服務平臺接收到信號后，新媒體直播系統通常會在生產、切換、包裝及后續推送環節處于穩定的專用網絡環境。因此，“推流”環節通常采用UDP協議實現流發布的信號推送，以確保播出質量，并縮短各環節的延時。在實際播出中，移動端收看的延時控制在3 s左右。

2.2.2 推流軟件的選取

推流是新媒體直播必不可少的環節，將導播切換后的PGM信號通過編碼器輸入到轉碼服務器進行轉碼，最終進入發布渠道發布到微信、微博及App等新媒體平臺。不同的推流軟件有不同的特點，可根據實際需求靈活選用。常用的推流軟件有OBS Studio、Mshow及vMix等。其中，OBS Studio能夠自由設置音視頻比特率，但推流地址只能設置唯一路徑。實際運用中，在面對多渠道和多平臺的推送任務時存在缺陷。Mshow界面簡潔、操作簡便，但定制化嚴重，缺乏適應性，難以承擔復雜的編輯工作，難以滿足打造個性化和特色化風格的需求。vMix是一款商業軟件，可對HDMI、SDI、分量、S-視頻、復合視頻以及4K視頻等多類型信號實現實時處理和編輯，擁有強大的專業性能，與當前廣播電視通用信號源高度匹配，鍥合度和適用性良好。

電視新媒體直播的受眾主要在移動端收看節目。實際操作中，將視頻信號編碼格式設置為UYVY方式，分辨率設置為1 920×1 080/25p，碼率設置為8 Mb/s，可為觀眾提供最佳的觀看體驗；將音頻信號編碼格式設置為HE-AACv2，比特率設置為128 kb/s，可實現良好的兼容性和聽覺體驗。

2.2.3 新一代融媒體導播一體機的替代性優勢

新一代融媒體導播一體機高度集成傳統直播環節各種設備的性能，移動性和適用性更好，常作為廣電新媒體小型直播活動的首選設備。它集字幕機、特效編輯、HD/SD錄像、NDI技術、信號轉換、視頻編單播出及網絡直播等功能于一體，配備有物理切換臺，可實現特效自動切換、一鍵輸出及手動推桿控速切換功能。此外，它提供多路專業平衡卡儂頭音頻輸入、輸出及對應音頻電平調整功能；提供網絡設備接口（Network Device Interface，NDI）支持，可通過網絡接收PC實況信號和手機攝像頭信號進行PVW、PGM畫面預監和數據硬盤的熱拔插；內嵌字幕庫和特技庫，可完成簡單字幕的編輯和特技切換，并實時附加到播出畫面；提供本地錄制功能，錄制支持AVI和MP4等格式；可實現列表視頻的多種模式播放。

2.2.4 直播聯動主備安播機制

安全播出是廣電部門的重要工作。在直播要求較高的任務中，必須對核心設備——融媒導播一體機實行主備雙機模式和主備鏡像操作，并充分考慮整體便捷移動性，增加直播活動的適應能力。主備機要接入同一網絡交換機，通過專用網絡端口建立主備核心設備間的網絡心跳連接，實時同步鏡像，更新主備機間的數據資源和操作指令信息。備機實時檢索心跳信息，一旦主機發生故障，可立即切入替代，最大限度保證系統網絡的正常運行。

2.2.5 直播同步錄制

為提高直播系統的綜合利用效果，節約后期編輯的人力和時間成本，系統支持本地同步錄制。通過配備高交換存儲硬盤，分別實時記錄PVW和PGM信號；支持AVI和MP4等各種格式設置，可調整錄制分辨率及碼流，并與目前通用的1 920×1 080/50i高清信號相結合，便于后期再編輯、存儲入庫及播出。

2.2.6 實時編輯包裝

系統可嵌入圖文包裝系統，按照新媒體節目特點進行虛擬渲染、數據共享、圖標引入及定制內容包裝等實時編輯操作，有效提升廣電新媒體直播節目的整體可看性。

2.2.7 通信系統

系統配備無線對講系統，具備對講通信和信息提醒功能。無線對講主機輸出兩路音頻，一路提供給演播室（主場），一路分配給攝像人員，可實現直播活動中導播與主持人、導播與外場攝像的即時通信和交流。

3 電視新媒體直播系統的實際運用

2020年，安寧市融媒體中心在全省縣級融媒體中先行先試，對多媒體參與形式下的電視新媒體直播技術開展了充分探索和實踐，豐富了后疫情時代線上線下同步宣傳報道的形式。目前，安寧市融媒體中心已完成19場電視新媒體直播活動，內容涉及撤縣設市25周年晚會、“兩會”直播、助農直銷、中國流動科技展、名師課堂以及文化推廣等。其中，撤縣設市25周年慶祝晚會直播活動的閱讀觀眾達20 000多人，引發了安寧人民對建市以來各級各部門開拓進取、砥礪奮進、致力推動地方高質量發展的高度情感認同。“兩會”直播活動采取多機位視頻直播與圖文直播同步結合的方式開通互動聊天，真正實現了實時看兩會、實時“聊”兩會。助農直銷活動將直播現場設置于草莓種植園，現場介紹并推廣安寧草莓產業，引發大量互動話題，促進了疫情期間時鮮農產品的銷售。中國流動科技展和名師課堂直播活動將高品質的科技主題展和優質教育資源傳播到了觀眾面前。精品非遺文化網絡直播和全國重點文物景區慢直播則通過導覽式和移動式直播，將本地極富代表性、珍貴的文化遺產生動地展現在觀眾面前。各種活動的相關頁面如圖2所示。

圖2 安寧市融媒體中心電視新媒體直播活動

安寧市融媒體中心電視新媒體直播系列活動開展以來，云直播話題累計閱讀量不斷攀升，僅自有平臺“樂享安寧”App的直播活動閱讀總數就達到258 331人次，得到了受眾的廣泛關注。直播活動中，節目組還嘗試將前端設備采集的IP流信號直接傳輸到指揮報道中心，實現了遠程指揮和遠程導播，開通了圖文直播和互動聊天等功能，豐富了直播體系多項技術的實踐運用。

4 結 語

傳統電視直播與新媒體平臺和流媒體技術的融合創新，使融媒體中心在節目質量、收視覆蓋及傳播力等方面得到了提升，成為今后一段時期高水平節目直播的努力方向。5G時代萬物互聯，給人們的生活帶來了翻天覆地的變化。可以預見，在智能終端網速大幅提升的背景下，“云直播”將更加普遍，“視頻流”將迎來新的高峰，直播系統將會更加職業化和多樣化。因此，媒體深度融合應踏準時代脈搏，借助云技術、AI技術、4K及8K技術等進行更深層次的融合，從而為大眾提供更多、更優質的服務。