【摘要】 隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，廣播電視媒體融合的發(fā)展在用戶(hù)互動(dòng)方面又面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。在節(jié)目制作、新媒體傳播等領(lǐng)域，廣播電視臺(tái)和制作公司在加快推進(jìn)節(jié)目制作數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的基礎(chǔ)上，越來(lái)越多地采用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，對(duì)“采、編、播、存、用”流程進(jìn)行改造，形成“云+網(wǎng)”的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同制作模式和“云+移動(dòng)端”的新媒體傳播模式，加強(qiáng)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)，特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)的吸引力和互動(dòng)性。為推動(dòng)山西廣播電視臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱(chēng) “山西臺(tái)”）媒體轉(zhuǎn)型升級(jí)，提升山西臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)空間的傳播力、影響力、公信力和輿論引導(dǎo)能力，積極響應(yīng)國(guó)家新聞出版廣電總局提出的《關(guān)于進(jìn)一步加快廣播電視媒體與新興媒體融合發(fā)展的意見(jiàn)》的要求，新建了一個(gè)融媒體演播室。筆者作為該演播室的設(shè)計(jì)人員，在本文中分享了系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用情況。

【關(guān)鍵詞】 12G SDI  NDI  虛擬及全景制作  AI智能自動(dòng)跟蹤拍攝

山西臺(tái)融媒體演播室總體上體現(xiàn)了12G SDI超高清、NDI高清虛擬演播室節(jié)目制作及推流、360°全景制作、AI自動(dòng)智能跟蹤拍攝，可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)外景連線(xiàn)和嘉賓采訪(fǎng)，能夠承擔(dān)起山西臺(tái)融媒技術(shù)中心的節(jié)目錄制、直播、推流等工作。

一．系統(tǒng)施工及應(yīng)用情況 

圖1 新媒體演播室平面簡(jiǎn)圖

山西臺(tái)融媒體演播室的建設(shè)地址位于西配樓一層?xùn)|北角，演播室長(zhǎng)約9.95米、寬6米，面積約60平方米，導(dǎo)播間面積約12平方米。山西臺(tái)融媒體演播室的建設(shè)與其它改造項(xiàng)目同時(shí)開(kāi)工，時(shí)間緊、任務(wù)重，施工場(chǎng)地被交通廣播臨時(shí)征用成廣播直播間，無(wú)形中增加了施工難度和時(shí)間進(jìn)度，在保證交通廣播直播安全的情況下，從2020年10月17日開(kāi)始每天0點(diǎn)至凌晨4點(diǎn)的四個(gè)小時(shí)進(jìn)行機(jī)架和設(shè)備的安裝，以及纜線(xiàn)的鋪設(shè)和系統(tǒng)的集成。經(jīng)過(guò)十天的不眠不休，在2020年10月28日凌晨4點(diǎn)融媒體演播室正式建成。隨后幾日仍舊是凌晨時(shí)間對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行測(cè)試，符合使用要求。

山西臺(tái)融媒體演播室在2020年12月12日鄭太高鐵開(kāi)通當(dāng)日，進(jìn)行了2小時(shí)40分的黃河Plus客戶(hù)端與交通廣播并機(jī)直播鄭太高鐵開(kāi)通的任務(wù)，于2020年12月26日，進(jìn)行了1小時(shí)的黃河Plus客戶(hù)端與交通廣播并機(jī)直播太原地鐵2號(hào)線(xiàn)開(kāi)通的任務(wù)。兩次任務(wù)高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求的順利完成，體現(xiàn)出山西臺(tái)充分利用互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等新興信息傳播渠道進(jìn)行內(nèi)容分發(fā)，并充分挖掘其互動(dòng)能力。獲取用戶(hù)的需求和反饋，注重用戶(hù)體驗(yàn)，滿(mǎn)足多樣化、個(gè)性化的信息需求，針對(duì)細(xì)分用戶(hù)的信息傳播需求，建立以用戶(hù)為中心的服務(wù)體系。

圖2 黃河Plus客戶(hù)端直播截圖

二．視音頻系統(tǒng)介紹

山西臺(tái)融媒體演播室使用方便靈活，兼顧傳統(tǒng)電視制作和新媒體內(nèi)容制作，可通過(guò)12G SDI超高清信號(hào)和NDI高清信號(hào)進(jìn)行混合節(jié)目制作和推流，并根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境自定義分辨率及碼流。具有實(shí)時(shí)二維和三維虛擬場(chǎng)景制作及真三維VR全景演播室制作功能，可進(jìn)行實(shí)時(shí)外景連線(xiàn)和嘉賓采訪(fǎng)，能夠承擔(dān)起山西臺(tái)融媒技術(shù)中心的節(jié)目錄制、直播、流媒體推送等各項(xiàng)工作任務(wù)。

圖3 視頻系統(tǒng)示意圖

1.12G SDI超高清視頻制作

系統(tǒng)配置了一臺(tái)8K超高清視頻切換臺(tái)用于信號(hào)的調(diào)度和切換，具備40路12G SDI輸入和24路可獨(dú)立指派的12G SDI輸出，每路輸入都支持HD到4K的上變換，并配置一臺(tái)外置控制面板。具有四路多畫(huà)面輸出，其中一路多畫(huà)面輸出接入一臺(tái)55英寸4K液晶電視，用于導(dǎo)播的大屏監(jiān)看。

圖4 山西臺(tái)融媒體演播室現(xiàn)場(chǎng)照片

2.NDI高清虛擬演播室制作

NDI（Network Device Interface）是NewTek公司開(kāi)發(fā)的基于LAN（本地局域網(wǎng)絡(luò)）的專(zhuān)利免費(fèi)的IP傳輸和現(xiàn)場(chǎng)制作標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口協(xié)議，允許網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行識(shí)別和互相通訊，并對(duì)廣播級(jí)質(zhì)量的低延時(shí)幀精度的視音頻多流進(jìn)行實(shí)時(shí)的編碼、傳輸和接收。兼容NDI的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通過(guò)LAN來(lái)共享視頻信號(hào)，并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通用COTS以太網(wǎng)來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單、高效的傳輸和制作，NDI傳輸比同軸電纜傳輸具有更高的性?xún)r(jià)比、穩(wěn)定性和抗干擾能力，以及低延時(shí)、幀精度視頻編碼、數(shù)據(jù)流相互識(shí)別和通信等特點(diǎn)。NDI制作可以靈活地獲取任意信號(hào)的輸入輸出，是一種創(chuàng)新的IP工作模式。

攝像機(jī)、轉(zhuǎn)換器等一些設(shè)備輸出的NDI信號(hào)命名為“NDI|HX”，這是用于描述NDI傳輸流的變體格式（長(zhǎng)GOP H.264），適用于在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的情況下，單個(gè)1080p60的NDI流僅10Mbps，可保證低延時(shí)的低碼率傳輸。
NDI 4支持iOS操作系統(tǒng)(iPhone、iPad)的攝像機(jī)App，只需連接到Wi-Fi，就可以使用手持?jǐn)z像機(jī)App進(jìn)行高達(dá)4K的高質(zhì)量的視音頻拍攝輸出，無(wú)需占用過(guò)多的帶寬資源。在6月份，NDI5正式上線(xiàn)，新增了NDI橋接、遠(yuǎn)程接入、音頻直連等功能。除了NDI信號(hào)源，還支持I/O卡、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、聲卡作為信號(hào)源接入系統(tǒng)。

使用NDI可以隨時(shí)隨地進(jìn)行異地節(jié)目制作，并且靈活地控制信號(hào)源的輸入輸出，也可以方便地與其他NDI通道進(jìn)行聯(lián)合節(jié)目制作。NDI采用內(nèi)部時(shí)鐘幀同步，不同位置系統(tǒng)的時(shí)鐘都可以從屬于同一個(gè)線(xiàn)上的NTP（網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘協(xié)議）服務(wù)器，因此可以使大量NDI流達(dá)到精確幀同步。

NDI高清虛擬演播室制作采用了多功能一體機(jī)，具有視頻切換、三維轉(zhuǎn)場(chǎng)、音頻混音、圖文字幕、動(dòng)畫(huà)疊加、畫(huà)面監(jiān)看、硬盤(pán)回放、實(shí)時(shí)錄制、色鍵摳像、真三維虛擬演播室、流媒體編碼發(fā)布、攝像機(jī)控制等功能。

3.音頻制作

本系統(tǒng)的音頻制作采用了數(shù)字調(diào)音臺(tái)，具有16路模擬音頻輸入通道，直接接入1臺(tái)音頻工作站、2臺(tái)錄像機(jī)和1臺(tái)無(wú)線(xiàn)通話(huà)主機(jī)輸出的線(xiàn)路音頻信號(hào)，以及演播廳和辦公區(qū)接口箱、機(jī)柜接口板的信號(hào)。另外配置了一塊16進(jìn)16出MADI接口擴(kuò)展卡，用于接收超高清視頻切換臺(tái)的MADI接口輸出的解嵌音頻信號(hào)，統(tǒng)一進(jìn)行混音制作，數(shù)字調(diào)音臺(tái)輸出一對(duì)立體聲模擬節(jié)目音頻信號(hào)給多功能一體機(jī)進(jìn)行音頻加嵌。
 

圖5 多功能一體機(jī)示意圖

圖6 音頻系統(tǒng)示意圖

三．AI智能自動(dòng)跟蹤拍攝

本系統(tǒng)配置了三臺(tái)一體化云臺(tái)攝像機(jī)，購(gòu)買(mǎi)NewTek原廠(chǎng)NDI授權(quán)后即可支持高清NDI|HX編碼輸出，另外具有4K/50P的12G SDI和單模光纖輸出。一體化云臺(tái)攝像機(jī)支持AI智能自動(dòng)追蹤拍攝，可通過(guò)“運(yùn)動(dòng)檢測(cè)”和“人臉識(shí)別”技術(shù)對(duì)攝像機(jī)輸出的視頻流進(jìn)行智能自動(dòng)追蹤，不需要安裝虛擬傳感器，只通過(guò)一根網(wǎng)線(xiàn)就可以實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)遙控、虛擬數(shù)據(jù)跟蹤、NDI視頻傳輸、AI智能自動(dòng)跟蹤等多個(gè)功能的數(shù)據(jù)連接，充分發(fā)揮了IP網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，使得系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化。

總結(jié)

根據(jù)媒體深度融合和智慧廣電的發(fā)展需要，融媒體制播的輕量化、多功能、智能化是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，NDI可以滿(mǎn)足輕量化的制作需求，多功能一體機(jī)可以滿(mǎn)足多功能的制作需求，AI可以滿(mǎn)足智能化的制作需求。未來(lái)隨著各類(lèi)技術(shù)的不斷創(chuàng)新、應(yīng)用設(shè)備的不斷完善、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的逐步優(yōu)化，將更好地實(shí)現(xiàn)廣電系統(tǒng)的媒體融合制播，制作出更加靈活方便的制播形式，為廣電行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展創(chuàng)造新的機(jī)遇。B&P