基于5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用

黎旭東

摘要：5g時(shí)代的到來(lái)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(shí)成為可能。同時(shí)5g+VR直播解決方案滿足了當(dāng)前用戶的需求，為媒體運(yùn)營(yíng)商、政府和企業(yè)市場(chǎng)提供了高穩(wěn)定性、高質(zhì)量、多功能的直播服務(wù)。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(jì)及應(yīng)用。

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

5G+VR技術(shù)在實(shí)現(xiàn)4K HDR編碼轉(zhuǎn)碼的同時(shí)，可以保證編碼轉(zhuǎn)碼質(zhì)量，為媒體機(jī)構(gòu)、電視臺(tái)、有線網(wǎng)絡(luò)、IPTV、Ott等多終端提供直播內(nèi)容。而且在當(dāng)今時(shí)代，加強(qiáng)對(duì)直播業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)和各種先進(jìn)技術(shù)的合理、科學(xué)分析顯得尤為重要。由此才能調(diào)整相應(yīng)的戰(zhàn)略，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展變化，為人們提供更好的服務(wù)。

1 5G+VR技術(shù)內(nèi)涵

虛擬現(xiàn)實(shí)是指20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的一種新的實(shí)用技術(shù)，包括計(jì)算機(jī)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(shí)代的到來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)產(chǎn)業(yè)有望再次爆發(fā)，大大簡(jiǎn)化了現(xiàn)有的虛擬現(xiàn)實(shí)頭盔設(shè)計(jì)，可以凸顯虛擬現(xiàn)實(shí)全景制作技。如廣西廣播電視臺(tái)制作中心對(duì)其演播室進(jìn)行虛擬現(xiàn)實(shí)展示，就是采用流行的虛擬現(xiàn)實(shí)熱鏈接，以圖文形式展示1000平方米演播室的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，從而更好地服務(wù)于電視臺(tái)內(nèi)的業(yè)務(wù)部門[1]。

2 5G+VR技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

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(yàn)會(huì)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(biāo)自由縮放和拖動(dòng)，加上數(shù)據(jù)量小，對(duì)硬件要求低，高清全屏場(chǎng)景，更加細(xì)致，受到了人民群眾的一致好評(píng)。

3 5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)設(shè)計(jì)及應(yīng)用策略

3.1加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)能力整合，發(fā)展合作戰(zhàn)略伙伴

要應(yīng)用5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)，就要加強(qiáng)虛擬現(xiàn)實(shí)能力整合，發(fā)展合作戰(zhàn)略伙伴。同時(shí)在閱兵70周年現(xiàn)場(chǎng)直播中，對(duì)閱兵儀式和閱兵晚會(huì)進(jìn)行了1+7方向選秀。這是中國(guó)唯一的4K直播，全國(guó)觀眾超過12億。在廣東舉行的新賽季CBA首戰(zhàn)中，也帶來(lái)了5g+VR直播，兩次拉開了比賽的序幕。現(xiàn)在許多運(yùn)營(yíng)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(jìn)而推進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)能力整合，構(gòu)建多維虛擬現(xiàn)實(shí)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(yīng)用5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)時(shí)，通過5g+Ar+虛擬現(xiàn)實(shí)交互，可以嘗試推出了一系列創(chuàng)新應(yīng)用場(chǎng)景，如屏幕虛擬現(xiàn)實(shí)交互、明星拍攝、虛擬偶像直播等，開啟Ar核心能力，實(shí)現(xiàn)短視頻生態(tài)學(xué)“新用法”，推動(dòng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)原有的卡號(hào)、短信、云硬盤等基礎(chǔ)通信業(yè)務(wù)進(jìn)行了新的升級(jí)，賦予直播平臺(tái)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(wù)，允許用戶享受大屏幕虛擬現(xiàn)實(shí)、體育視頻游戲、云游戲、教育醫(yī)療等4K超高清服務(wù)，也提供智能語(yǔ)音助手、家庭智能手機(jī)，智能家居和其他智能服務(wù);“安全+”，提供家庭護(hù)理、綠色互聯(lián)網(wǎng)和其他家庭安全服務(wù)。

3.2優(yōu)化直播服務(wù)設(shè)計(jì)，促使直播產(chǎn)業(yè)升級(jí)

要應(yīng)用5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)，就要優(yōu)化直播服務(wù)設(shè)計(jì)，促使直播產(chǎn)業(yè)升級(jí)。當(dāng)前中國(guó)許多省市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大量5g落地應(yīng)用場(chǎng)景，如浙江嘉興，全球首個(gè)基于機(jī)器視覺的5g浮線檢測(cè)系統(tǒng)。如在河南洛陽(yáng)，全球首個(gè)5g無(wú)人礦山提供基于遠(yuǎn)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(guó)內(nèi)最大的5g車路協(xié)同示范區(qū)等，在車型升級(jí)方面，5g將加快信息通信產(chǎn)業(yè)由消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)向產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)變，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)模式升級(jí)，促進(jìn)跨境融合創(chuàng)新，通過“工業(yè)客戶+合作伙伴”1+1模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)廣播電視臺(tái)可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)全景視頻直播通常用于體育賽事、大型派對(duì)、音樂會(huì)等現(xiàn)場(chǎng)直播，為觀眾提供360度全景視頻直播服務(wù)，帶來(lái)終極視頻體驗(yàn)，尤其是沉浸式終端直播可以給非現(xiàn)場(chǎng)觀眾帶來(lái)現(xiàn)場(chǎng)體驗(yàn)，提高直播水平，給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)增值效應(yīng)。首先在進(jìn)行直播前意思進(jìn)行全景采集，負(fù)責(zé)虛擬現(xiàn)實(shí)全景視頻信號(hào)的多目標(biāo)采集，全面采集現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，并輸出到多目標(biāo)集成多模塊視景合成。而負(fù)責(zé)拼接多視點(diǎn)攝像機(jī)采集的多視點(diǎn)信號(hào)，縫制合成360度虛擬全景頻率，投影成平面信號(hào)，輸出到現(xiàn)場(chǎng)編碼器[3]。其次就是Ar渲染，負(fù)責(zé)將虛擬渲染嵌入到縫合的虛擬現(xiàn)實(shí)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(biāo)、動(dòng)畫等材料進(jìn)行疊加，從而達(dá)到渲染的目的，提高輸出信號(hào)的觀看效果 然后可完成4K信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)直播、信號(hào)切換、4K、VR信號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)直播。4K信號(hào)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)編碼處理后，通過5g網(wǎng)絡(luò)傳回演播室、IPTV、Ott平臺(tái)、移動(dòng)終端等發(fā)行平臺(tái)，實(shí)時(shí)完成超高清視頻觀看。

例如在直播方案中，設(shè)計(jì)者可以選擇一點(diǎn)一個(gè)4K信號(hào)直播切換，配置4K攝像機(jī)支持4K sdi信號(hào)輸出，配置4K開關(guān)站完成現(xiàn)場(chǎng)多機(jī)位4K信號(hào)切換。然后在切換后，輸出4k sdi信號(hào)進(jìn)行后續(xù)編碼傳輸。并且4k虛擬現(xiàn)實(shí)采集系統(tǒng)該系統(tǒng)配有4k級(jí)虛擬現(xiàn)實(shí)采集系統(tǒng)，支持多眼采集、拼接、虛擬疊加和實(shí)時(shí)渲染虛擬現(xiàn)實(shí)信號(hào)的功能，輸出4k sdi信號(hào)。然后4K解碼系統(tǒng)主要用于將返回的4K ip信號(hào)推送到室內(nèi)演播室，4k ip信號(hào)可以被解碼成嵌入音頻中的4k sdi信號(hào)，并連接到內(nèi)部的演播室導(dǎo)航切換系統(tǒng)，以獲取后續(xù)節(jié)目信號(hào)生產(chǎn)。此外設(shè)計(jì)者可以通過延時(shí)轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)為滿足多終端、多平臺(tái)廣播及相關(guān)直播安全的要求，系統(tǒng)配置了延時(shí)轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)，可將現(xiàn)場(chǎng)返回的4K直播信號(hào)轉(zhuǎn)換成多平臺(tái)、多終端所需的不同碼率和格式，用戶可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行配置。

3.3抓住關(guān)鍵關(guān)鍵技術(shù)，依托典型應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)

在應(yīng)用5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)時(shí)，相關(guān)部門要抓住關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，依托典型應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)，特別是利用好先進(jìn)的4k虛擬拼接+Ar渲染。同時(shí)設(shè)計(jì)者可以根據(jù)獨(dú)特的4k拼接算法，實(shí)時(shí)拼接多眼全景信號(hào)，并對(duì)鏡頭畸變引起的圖像畸變進(jìn)行處理。這要求相人員應(yīng)該不斷擴(kuò)展虛擬現(xiàn)實(shí)片源，將普通的非虛擬現(xiàn)實(shí)視頻轉(zhuǎn)化為虛擬現(xiàn)實(shí)全景視頻，從而大大拓展了虛擬現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)來(lái)源，為虛擬現(xiàn)實(shí)提供了強(qiáng)大的內(nèi)容支持。特別是設(shè)計(jì)者可以將普通的全高清視頻轉(zhuǎn)換為4k-vr視頻，帶來(lái)更震撼的視覺效果影響。這不僅實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)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(shí)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(shí)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(jí)，操作人員就必須要進(jìn)一步了解直播業(yè)務(wù)工作過程中涉及的關(guān)鍵技術(shù)。然后從直播業(yè)務(wù)的典型應(yīng)用場(chǎng)景出發(fā)，通過對(duì)關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)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(jì)者要全面了解4K直播活動(dòng)許多電視臺(tái)、廣播電視運(yùn)營(yíng)商、媒體公司、報(bào)業(yè)集團(tuán)公司等都有直播需求，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)要進(jìn)行及時(shí)處理和返回，分發(fā)到各個(gè)廣播平臺(tái)進(jìn)行廣播。然后在大屏幕電視、網(wǎng)站、手機(jī)等上觀看，現(xiàn)場(chǎng)直播內(nèi)容多種多樣，包括會(huì)議、活動(dòng)、景觀、音樂會(huì)等，會(huì)議頻繁。由于4K直播有線運(yùn)營(yíng)商的直播業(yè)務(wù)是目前最基本的直播業(yè)務(wù)，服務(wù)千家萬(wàn)戶，對(duì)穩(wěn)定和安全要求高，注重高標(biāo)準(zhǔn)清晰直播。所以設(shè)計(jì)者要確保有線直播方面，直播4k業(yè)務(wù)系統(tǒng)重點(diǎn)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(yùn)營(yíng)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(lái)越多。這要求設(shè)計(jì)者可以采取合作經(jīng)營(yíng)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(yùn)營(yíng)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(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)視頻的影響力。

4 結(jié)語(yǔ)

在設(shè)計(jì)應(yīng)用5G+VR技術(shù)的直播系統(tǒng)時(shí)，需要設(shè)計(jì)者根據(jù)直播業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計(jì)和典型應(yīng)用場(chǎng)景設(shè)計(jì)等需求，提高直播質(zhì)量和效果。由此推動(dòng)直播業(yè)務(wù)的創(chuàng)新發(fā)展和改革，進(jìn)而從各個(gè)方面確保直播業(yè)務(wù)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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