【摘要】 5G-Live智媒雙向融播平臺是以“5G+IT+云技術”為技術支撐，實現大小屏端4D+N雙向融播。所謂4D+ N是即4個維度+N種融合應用。在這里4D是指全城多點位慢直播和網絡直播、短視頻、觀眾彈幕互動、圖文海報應用這4個維度；N是指政務推廣、文旅推廣、商務推廣、直播帶貨、重大活動直播、慢直播、公益性直播等N種內容形態融合創新應用。即在電視端和移動端后臺共享，依托實時采集的直播流信號、互聯網大數據、互動音視頻圖文、實時互動包裝信號有機組合，實現4個維度的融合呈現、多元交互，做到平臺頻道用戶化實時生產和融媒化流程再造，并以此為基礎構建了全國首個5GLive城市直播頻道融合平臺，為打造電視端和移動端深度融合的廣電+政用、商用、民用新業態進行了有益的探索。
【關鍵字】 5GLive 雙向融播 4D+N 多源融合 多維展現 多元交互 城市直播平臺
一．項目背景
中國廣播電視行業當前正在以全媒體深度融合發展為方向，以“5G+4K/8K+IT+云技術”網絡智能超高清為技術引領，從節目制播、技術創新等各方面革新升級融合發展模式。
從當下的廣電行業媒體融合的做法來看，還是以傳統電視頻道制作節目向移動新媒體端的單向融合為主。媒體融合十多年，我們還在投入大量資源生產電視節目，融合主要還是傳統電視制作節目經過切條、剪輯、分類，然后向新媒體端分發，移動優先在本質上還是成了先做電視再到移動端。從電視和移動端大小屏的特點來看，前者屏幕大、欣賞性強、呈現內容豐富、公信力高，但實時互動性弱；后者內容時效性高、互動性強，但屏幕小、欣賞性弱、呈現信息少、公信力弱。為補短板揚優勢，我們重點打造了“4D+N”雙向融合播出平臺，以實現電視端和移動端大小屏內容雙向融合，互為補充。所謂“4D+N”在電視端以慢直播、短視頻、海報圖文和二維碼互動這四個維度來呈現電視+政務+商務+服務等N種應用場景，同時，通過掃碼發彈幕、參與互動、抽獎等方式實現電視端與移動端內容共享、活動共播、用戶信息共用。
基于該平臺，南京廣電開辦了全國首個5G-live城市直播頻道。該頻道利用5G技術的高帶寬和低延時的傳輸能力，在南京長江大橋、紫金山、夫子廟等數十個著名景點進行實景慢直播，同時配以相應的人文短視頻以及海報圖文，并通過掃碼發彈幕發表觀感、參與活動，以全面展示南京人文景觀和城市建設新風貌。該頻道綜合利用活動直播、MCN直播、慢直播、網絡流矩陣等形式及各種新媒體節目生產手段，建立起了電視端和移動端多屏聯動的“在線、在場、在播、在商”融合聯播生態。平臺投入使用以來，一方面新穎的多媒體融合播出形式得到政商各界一致好評，有力的提升了直播活動的影響力。另一方面傳統電視頻道的電視節目生產人員轉型成了視頻直播、慢直播、短視頻、海報圖文生產者和實時互動工作人員，盤活了傳統廣電頻道存量資源，降低了生產成本、實現了線上線下聯動，為打造電視端和移動端深度融合的廣電+政用、商用、民用新業態進行了有益的探索。
二．系統設計
加快媒體融合，主力軍挺進主戰場。不是放棄傳統媒體，而是要像習總書記指示的那樣，實現傳統媒體和新興媒體升級迭代、此長彼長、優勢互補。平臺基于大屏小屏端雙向融合的發展需求，整合和利用電視端與移動端的各類資源，在原有向移動新媒體端融合基礎上，結合移動端獨立策劃、自有主題的特點融合生產，反向補給傳統頻道端，實現跨平臺多終端的多維交互和多數據源融合應用，由單向傳播轉向雙向融合，并實現跨終端的多維交互和多數據源融合呈現，打造智媒雙向融播平臺。
作為廣電行業轉型發展提供一個新的融媒制作手段，本項目對廣播影視領域來講是一個節目生產模式的變革，將電視節目生產轉變成視頻直播、慢直播、短視頻、海報圖文和實時互動信息服務的“生產”。從節目表現形式上講，電視端多維內容融合呈現一方面彌補了小屏端內容離散、直播節目豐富度不夠、展示信息有限的缺點，另一方面提升了節目的公信力和影響力。同時，可根據直播的用戶反饋，實時調整節目內容和播出形式，真正實現用戶化生產。
隨著項目的進一步規劃、實施，將在多個系統維度進一步開發優化、應用升級，將大數據、云服務、5G、 4K/8K、IT技術全面融入到系統應用中，形成云上云下同支撐，軟件硬件為互補，近端遠端相配合的新時代全媒體融合生產播出平臺，為融媒化轉型發展奠定強大技術基礎。
1.系統定位
雙向融播平臺，將多格式、多信源、多平臺內容流匯聚制作融合，如跨地域網絡攝像頭、城市監控攝像頭、手機和無人機直播源、攝像機5G信號源、網絡端流信號、廣電傳統演播系統等，最終通過5G等網絡技術、多種協議、多種融合方式，以頻道直播、網絡直播形式，送至播控以及牛咔云等第三方各網絡播出最終平臺。借助“牛咔云” 智媒雙向融播平臺，改變從以往的攝、錄、播播出形式，利用活動直播、MCN直播、慢直播、流矩陣網絡流等建立多屏聯動的4在（在線、在場、在播、在用戶）互聯網直播頻道。
該平臺由移動優先的新媒體單向傳播向雙向融播 發展。
圖1 雙向融播平臺示意圖
單向傳播：即將傳統電視優質資源剪輯編輯拆條發送給移動小屏端，觀眾通過移動小屏單向的節目畫面，無法有效的做互動與反饋；
雙向融播：即整合和利用好傳統頻道資源，在原有向移動新媒體端融播基礎上，結合移動端獨立策劃、自有主題、實時生產的特點多平臺融合生產，從而通過移動新媒體端反補傳統頻道大屏端，同時向多平臺多終端融合傳播，并實現多屏多維交互化。
該系統以“4D+N雙向融播”作為理念設計，實現多格式、多信源、多平臺內容流匯聚制作；多種技術、多種協議、多種融合方式，在電視頻道和各網絡平臺直播互動，可以實現直播帶貨、政務直播、重大活動直播、慢直播、公益性直播、商務推廣、文化推廣等多種業態節目直播。
2.設計架構
5GLive雙向融播平臺借助最新網絡技術和制播技術，實現多源、多格式、多協議、多接口信源融合；實現多種新媒體制播方式和大小屏融合；實現視頻、文字、圖片、動畫等多媒體實時融合，實現專用網、局域網、辦公網、互聯網多網絡應用融合；實現牛咔云、新華云、政務云等多云融合。
圖2 融播平臺信號融合流程圖
圖3 雙向融播平臺的一期建設系統設計框圖
同時，南京廣電一期規劃在南京市自建20個4K高清網絡星光攝像頭和200路的視頻源的接入能力，目前已經基本建成，包括紫金山、新街口、夫子廟等多個南京地標性區域。南京廣電還積極與市大數據局進行融合，與市大數據局建設了視頻數據專網，第一步準備接入市大數據局城市攝像頭100余個。
通過初步的平臺建設和運營，使得原本需要關停的標清信息頻道，以全新的融合形式，較低的設備和人力成本華麗轉身為Live南京城市高清直播頻道，目前已實現單個頻道7×15小時實時高清互動直播和全網分發。
圖4 融播平臺實拍圖
3.融合創新
（1）多融合：借助5G等最新網絡技術和制播技術，實現多源、多格式、多協議、多接口信源融合；實現多種新媒體制播方式和大小屏融合；實現視頻、文字、圖片、動畫等多媒體實時融合，實現專用網、局域網、辦公網、互聯網多網絡應用融合；實現牛咔云，新華云，政務云，等多云融合。
（2）全交互：頻道播出內容多維度、深層次的事件型互動。彈幕、聊天室，還可對播出的具體內容進行事件型的深度互動。如主動選擇音樂會不同曲目導賞和樂隊指揮介紹，以及VR的沉浸式體驗和交互式互動模式等更多交互體驗。多樣化的交互形式也是目前行業內領先的一個應用，也是未來行業融媒轉型的發展重點。
（3）移動直播：實現線上“云旅游”和直播的空間融合。如景區游覽車上5G直播點，實現活動參與者、電視觀眾、網友三方都融合在一個空間里共同參與直播。
（4）慢直播流時移：建成100個城市風光攝像頭，攝像頭5G傳輸和臺內播控5G接入實現雙向5G交互傳輸。同時CDN互聯網分發，先進流時移功能，7*24小時風光錄像 回看。
（5）短視頻：實現你拍我播，深度參與。觀眾將短視頻掃碼上傳給頻道，審核后在頻道和視頻平臺播出，掃碼投票，專家打分，實現評獎，吸引受眾深度參與。
三．平臺八大模塊化系統
具體實施方案按照系統設備功能主要建設八大系統，分別是：融媒制作系統、切換調度系統、實時包裝系統、云匯聚審核系統、云素材管理播出系統、互動用戶管理系統、多元網絡復合系統、云資訊融通系統。
圖5 匯聚信號示意圖
1.融播制作系統
主要負責各種信號源的匯聚、網絡的推拉流、滿足多路信號同步錄制、融媒播出模板制作。滿足多路通道主備份需求。采用多套融播系統并行互聯設計（充分考慮主備再主備的應急），具備平行擴展性，主要負責保證網絡直播信號拉流推流制作切換；與網絡直播間攝像頭的互通；通過流矩陣拉流城市遠端5G慢直播攝像頭信號（4K信號）；拉取素材管理系統的視頻文件本地DDR播出；按照節目需求設計和定制包裝模板，加載一定的一級包裝字幕信息，做節目內容的包裝。支持SDI，SDI接口，支持HTTP協議以及RTSP、RTMP、HLS、TS、SRT等流媒體類型，具有虛擬演播室功能，高質量色鍵器，多個虛擬幾位，可以接入最新虛擬主播應用。除了匯集5G慢直播城市攝像頭、矩陣、播出服務器、DDR本地視頻、網絡直播間攝像頭、手機或推流盒直播信號、寬慧城市交通探頭外，配備擴展接口，以備后期更多的信號源匯聚。
可實現多路手機源匯聚，采用SRT協議和聲音消隱技術，并可以實現雙向互動，多向互動，與融播平臺（包括演播廳主播）實現雙向互動，還可以多點，多鏡頭，實現多向互動，畫面和聲音，還有通話系統，TALLY系統，返送系統等。擴大了制作半徑，縮減了制作成本，提高了制作效率。在大屏幕的融播中，實現了對鏡頭效果控制，安全性的把控，提高了公眾播出的安全性。
城市攝像頭系統通過主動匯報方式，將全高清或4K視頻源信號安全送至平臺后，進入流矩陣系統，流矩陣會自動依據視頻流的質量切換備份視頻源，保障了城市風光攝像頭信號的穩定性。
2.切換調度系統
主要由融播切換臺、控制電腦、調度矩陣組成。多級切換系統，保證一個頻道的高效安全融播的同時，平行系統可以支持多個頻道，多個平臺不同節目的同時播出，并可以互為備份。負責對多路融播系統、外源信號及鍵信號的調度以及滿足各種格式要求的信號多平臺輸出。支持1080i、1080p、2160p格式，支持40路以上12G-SDI輸入和24路以上12G-SDI輸出，支持所有輸入格式轉換功能，
可以很好的滿足各種匯聚信源的調度，各直播流節目信源融播切換。最高可實現64個以上的畫面監看；配置切換臺控制電腦支持軟件控制切換臺，更加方便簡潔操作，相較于傳統控制面板，更加節約成本；帶有多級ME切換功能及獨立的調音臺。
3.實時融合包裝系統
由三維互動實時包裝服務器組成，負責制作內容模板，拓展豐富畫面信息，實時展現小屏與大屏的交互信息。配備獨立的三維交互式資訊包裝系統，用于加載標題、彈幕、角標、三維轉場、拉滾、多視窗、頻道預告等頻道上的包裝。按照該平臺的定位，需配備互動實時包裝軟件，操作靈活，分類清楚，各種元素格式兼容性強，并且與素材管理系統網絡資源共享，各模塊元素如文字，拉滾，三位模型，圖片，窗口視頻可以實時替換，能滿足平臺多元多維化的展示需求和實時互動形態。
配合融播系統設計定制節目模板，添加包裝資訊信息，豐富節目元素，增加受眾互動。支持跨平臺使用，具有強大的交互性，支持幾何體實例化，支持html5的交互式使用，可進行豐富的交互設計，實現交互式特效,全面展示html5新特性,支持3dmax\maya等第三方三維模型文件快速導入,視頻文件包括AVI、MXF、MPG、MOV、 FLV、MP4、WMV、M2V等，圖片格式包括TGA、 BMP、JPG、PSD、PCX、GIF、TIFF、PNG、WMF、 EMF等以及圖像序列。
該包裝系統進一步實現包裝云模板化，可以供跨地域多平臺進行調度使用，并全面于云匯聚系統進行數據互聯，呈現更多形式和內容的實時互動包裝效果。
4.云匯聚審核系統
主要由多媒體匯聚互動服務器及配套的審核系統組成，負責對彈幕素材進行多層級的審核管理，確保播出安全。
（1）數據通聯匯聚：支持牛咔APP、微信、微博等互聯網平臺用戶互動信息匯聚；多平臺一鍵切換；多平臺，多賬號同時支持。支持互聯網用戶信息加擾算法；對互動匯聚的數據，文字，圖片，表情，語音，視頻（多種分辨率），短視頻，圖片序列，進行分類管理存儲；支持數據網絡共享應用。對彈幕信息進行分類庫表管理，調用時，可以選擇日期和分類，選擇調入播出彈幕列表中；支持相關數據接入，如表格，問卷，提問，留言，投票等；大數據接口開發，可以多平臺對接，支持多種大數據格式。
（2）匯聚包裝輸出：為包裝設備提供實時互動彈幕信息，并由云化3D渲染引擎對彈幕進行包裝后電視端呈現；包裝多種效果方式呈現（多種滾屏，彈幕墻，單獨選擇呈現播放等）；視頻音頻文件支持聲音輸出（支持填信號SDI嵌入輸出）。數據支持格式：文字，圖片，動畫序列，視頻，語音等；包裝支持廣電SDI信號格式標準，支持Fill， Key信號。
（3）數據審核管理：多級審核機制，支持AI自動審核和人工審核；支持黑、白名單設置、查詢、權限管理；對彈幕信息自動審核，敏感詞數據包過濾，危險庫處理等；智能庫添加，關鍵詞填加實現彈幕智能過濾；對違規彈幕信息有相應提示和告警。
該系統可以使得大小屏各終端用戶通過多平臺更好的互動參與，可以有更多的參與形式和展現形式，可以對參與的交互信息進行多層次管理和應用，并對參與用戶進行開發和管理，使得用戶數據和信息數據在節目中可以更有效的分析展現和應用，并可以接入更多維的大數據平臺信息，通過智能技術和大數據應用，以更多形式，更多內容，更多手段，更多層次服務于融播平臺的節目制作和 分發。
5.云素材管理播出系統
主要多臺大容量的存儲系統及編播系統組成，對上傳素材進行安全隔離審查，同時對素材進行入庫、編單、播出。配備大容量存儲空間作為可以快速導入保存相應視頻文件，與系統設備接入同一網絡，方便快速調取素材；通過播出服務器播放素材，同時可以進行視頻列表編播，系統與內部網絡互聯，方便素材選擇導入和交互，方便外部視頻文件載入，與融合生產網、媒資網全面應用互通，方便平臺調度使用。
6.互動用戶管理系統
以云上服務器為載體，對網絡端和各終端的各類視音頻信號，用戶互動文字、圖片、視頻，以及兩微一端進行云接入和云匯聚，對跨地域點進行云控制、云反饋和云互動服務。
用戶數據管理應用提供完備的信息管理本地數據庫并支持主備機制；用戶信息管理：對用戶可以進行分類管理，對用戶進行篩選，積分管理，與多平臺用戶進行互聯，以便存儲多平臺交互用戶數據；通過用戶發送的主題，關鍵字等信息，可以進行用戶篩選，同時可以加篩選功能；篩選的數據可以導出，播出，展現，或者參與相關活動和抽獎。可以應用現有的網絡成熟軟件進行可視化，如web端H5前端效果，相關數據通聯，即可調用數據進行屏幕展現，包裝機支持相應模式轉換展現輸出。
7.多元網絡復合系統
將業務平臺專用網、辦公網、互聯網、公有云等多種不同類型的網絡融合在同一框架中，滿足了融播系統平臺的多元化需求。
采用雙機熱備、鏈路冗余，利用Vlan和防火墻等網絡安全設備，將慢直播系統、新聞融媒體內容庫、OA辦公系統、新華云、牛咔云、政務云、寬慧專網、互聯網及視音頻設備控制系統融合在一起。每個子系統既相互獨立，又具備一定的聯系。
數十路不同場地的網絡直播間攝像頭信號通過多層級交換機互聯至播出機房，在從播出機房交換機拉線至核心千兆交換機，實現匯聚；直接網絡拉流可以保證延時在1秒內，不同房間的畫面聲音可以同步切換選擇，支持遠程PTZ控制，方便進行構圖的調整。
專線寬帶保障各終端平臺網絡接入和多平臺分發播出，并保證可靠的互動直播效果。
上百路的城市慢直播源，通過自建20個攝像頭點位和各種平臺的接入，保證了Live南京直播平臺對全市城建，交通，旅游，商業等各業態的感知和直播。
8.云資訊融通系統
具備豐富多樣的外聯接口，通過“云”聯通各種外部系統，如牛咔云、新華云、南京大數據政務云等實現了安全高效地資訊傳遞方式。
借助于公有云平臺，系統可以查看下載訂閱相關公有云平臺中最新的視音頻、稿件等資訊內容，例如新華社、牛咔等，定時自動推送至播出素材庫，供選取、審核、播出。
新華云平臺 牛咔云平臺
四．節目融合創新形態
5GLive雙向融播平臺,初期要在高清頻道和牛咔、抖音上平臺上，實現“4D+N雙向融播”，N種節目形態主要分為：直播帶貨、政務直播、重大活動直播、慢直播、公益性直播、商務推廣、文旅推廣等，初步的節目形式，如下列節目截圖展示：
畫面各部分介紹：
五．總結
作為全國首個“Live南京”5G城市直播平臺的載體， 5Glive雙向融播平臺在實現電視端和移動端大小屏雙向融合，內容互為補充方面作了一個初步的嘗試。平臺投入使用一年多來，以新穎的融媒體互動播出形式為全面展示南京人文景觀和城市建設新風貌，以及各類政商宣傳和直播帶貨帶來了新的體驗形式和良好的體驗效果，正日益受到廣播電視和新媒體從業人員以及廣大觀眾和用戶的廣泛歡迎，市場應用前景廣闊。