基于5G+VR技術的直播系統設計及應用

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，可以使高質量的直播4K和4K虛擬現實成為可能。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、政府和企業市場提供了高穩定性、高質量、多功能的直播服務。基于此，筆者將分析與探討基于5G+VR技術的直播系統設計及應用。

關鍵詞：5G+VR技術;直播系統設計;應用

5G+VR技術在實現4K HDR編碼轉碼的同時，可以保證編碼轉碼質量，為媒體機構、電視臺、有線網絡、IPTV、Ott等多終端提供直播內容。而且在當今時代，加強對直播業務設計和各種先進技術的合理、科學分析顯得尤為重要。由此才能調整相應的戰略，以適應時代的發展變化，為人們提供更好的服務。

1 5G+VR技術內涵

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

2 5G+VR技術的優勢

VR全景拍攝是一種比較新式的拍攝方式，消除了傳統靜態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，加上數據量小，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技術的直播系統設計及應用策略

3.1加強虛擬現實能力整合，發展合作戰略伙伴

要應用5G+VR技術的直播系統，就要加強虛擬現實能力整合，發展合作戰略伙伴。同時在閱兵70周年現場直播中，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首戰中，也帶來了5g+VR直播，兩次拉開了比賽的序幕。現在許多運營商愿向合作伙伴開放超高清核心能力，賦能4K超高清產業鏈。進而推進虛擬現實能力整合，構建多維虛擬現實生態權益體系，助力產業規模化發展[2]。

例如在應用5G+VR技術的直播系統時，通過5g+Ar+虛擬現實交互，可以嘗試推出了一系列創新應用場景，如屏幕虛擬現實交互、明星拍攝、虛擬偶像直播等，開啟Ar核心能力，實現短視頻生態學“新用法”，推動運營商對原有的卡號、短信、云硬盤等基礎通信業務進行了新的升級，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智能云網絡，推出智能產品，提供智能聯網、網絡加速、網絡切片等服務，允許用戶享受大屏幕虛擬現實、體育視頻游戲、云游戲、教育醫療等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、綠色互聯網和其他家庭安全服務。

3.2優化直播服務設計，促使直播產業升級

要應用5G+VR技術的直播系統，就要優化直播服務設計，促使直播產業升級。當前中國許多省市已經實現了大量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。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，結合5g+高精度定位技術、國內最大的5g車路協同示范區等，在車型升級方面，5g將加快信息通信產業由消費互聯網向產業互聯網轉變，帶動產業模式升級，促進跨境融合創新，通過“工業客戶+合作伙伴”1+1模式來實現。傳統廣播電視臺可以利用虛擬現實全景視頻直播通常用于體育賽事、大型派對、音樂會等現場直播，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場觀眾帶來現場體驗，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，負責虛擬現實全景視頻信號的多目標采集，全面采集現場信號，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實全景視頻中。在該模塊中，操作人員可以根據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信號的現場直播、信號切換、4K、VR信號的現場直播。4K信號經現場編碼處理后，通過5g網絡傳回演播室、IPTV、Ott平臺、移動終端等發行平臺，實時完成超高清視頻觀看。

例如在直播方案中，設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開關站完成現場多機位4K信號切換。然后在切換后，輸出4k sdi信號進行后續編碼傳輸。并且4k虛擬現實采集系統該系統配有4k級虛擬現實采集系統，支持多眼采集、拼接、虛擬疊加和實時渲染虛擬現實信號的功能，輸出4k sdi信號。然后4K解碼系統主要用于將返回的4K ip信號推送到室內演播室，4k ip信號可以被解碼成嵌入音頻中的4k sdi信號，并連接到內部的演播室導航切換系統，以獲取后續節目信號生產。此外設計者可以通過延時轉碼系統為滿足多終端、多平臺廣播及相關直播安全的要求，系統配置了延時轉碼系統，可將現場返回的4K直播信號轉換成多平臺、多終端所需的不同碼率和格式，用戶可根據實際需要進行配置。

3.3抓住關鍵關鍵技術，依托典型應用場景設計

在應用5G+VR技術的直播系統時，相關部門要抓住關鍵技術要點，依托典型應用場景設計，特別是利用好先進的4k虛擬拼接+Ar渲染。同時設計者可以根據獨特的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實片源，將普通的非虛擬現實視頻轉化為虛擬現實全景視頻，從而大大拓展了虛擬現實的生產來源，為虛擬現實提供了強大的內容支持。特別是設計者可以將普通的全高清視頻轉換為4k-vr視頻，帶來更震撼的視覺效果影響。這不僅實現業務全覆蓋，還提升了用戶粘性。其次相關人員要重視從虛擬現實全景視頻的制作，包括采集、拼接、渲染、編碼、錄制、轉碼等環節，到虛擬現實全景視頻的CDN分發和全終端回放，提供一站式解決方案，并完成主要環節的構建。

提高產業升級，操作人員就必須要進一步了解直播業務工作過程中涉及的關鍵技術。然后從直播業務的典型應用場景出發，通過對關鍵技術和應用的分析和有效結合，幫助人們更加全面地了解直播工作情景。首先設計者要全面了解4K直播活動許多電視臺、廣播電視運營商、媒體公司、報業集團公司等都有直播需求，對現場信號要進行及時處理和返回，分發到各個廣播平臺進行廣播。然后在大屏幕電視、網站、手機等上觀看，現場直播內容多種多樣，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務是目前最基本的直播業務，服務千家萬戶，對穩定和安全要求高，注重高標準清晰直播。所以設計者要確保有線直播方面，直播4k業務系統重點建設有線網絡DVB+Ott架構前端信源轉換，提供高穩定性、高質量、高并發性的4k直播方案，確保有線直播的安全性和穩定性。此外互聯網視頻運營的4K直播互聯網視頻產業正在高速發展，內容種類和方式越來越多。這要求設計者可以采取合作經營模式。由于隨著用戶數量的增加和用戶需求的提高，直播運營模式的創新和權威內容的引入受到了極大的挑戰。其吸引力不亞于電視劇和綜藝節目。此外直播頻道的引入也增強了網絡視頻的影響力。

4 結語

在設計應用5G+VR技術的直播系統時，需要設計者根據直播業務設計、關鍵技術設計和典型應用場景設計等需求，提高直播質量和效果。由此推動直播業務的創新發展和改革，進而從各個方面確保直播業務的可持續發展。

參考文獻：

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

[2]譚陽.基于5G+VR技術的直播系統設計及應用實踐探討[J].現代電視技術，2019（05）：81-85.

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