融合媒體制作系統技術實踐

摘? 要：2021年9月，第十四屆全國運動會在陜西西安成功舉辦，本次運動會的主轉播機構（HB）融合媒體制作系統利用了“云，邊，端”架構，構建了主播機構賽事制作系統和云媒體內容生產平臺兩大部分。結合5G新技術，提供了包括收錄、場記、編輯、存儲、遠程制作等滿足多種應用場景的服務，為各持權轉播商提供了線上線下全方位的廣播電視服務。

關鍵詞：十四運;IBC;制作系統;云制作

中圖分類號：TP391? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2021）20-0127-05

Technical Practice of Fusion Media Production System

—Take the 14th National Games as an Example

CHEN Cui

（Fujian Media Group， Fuzhou? 350004， China）

Abstract： In September 2021， the 14th National Games was successfully held in Xian， Shaanxi Province. The fusion media production system of the host broadcaster （HB） uses the architecture of “cloud， edge， end”， it has two parts： the anchor organization event production system and the cloud media content production platform. Combined with 5G new technology， it provides services to meet a variety of application scenarios， including recording， editing， storage， remote production and so on. It provides all-round radio and television services online and offline for all licensed broadcasters.

Keywords： the 14th National Games; IBC; production system; cloud production

0? 引? 言

第十四屆全國運動會于2021年9月15日至9月27日在陜西省舉行，這是慶祝建黨100周年的一次全國性體育盛會，是首次在中西部地區舉辦的頂級體育賽事。

本屆運動會設各類場館設施共53個，分布于陜西全省13個市區。廣播電視中心（IBC）位于陜西國際體育之窗裙樓的一至三層，是十四運賽事視聽信號制作分發的“心臟”，為各持權轉播商（RHB）提供線上線下全方位的廣播電視服務。

在IBC，設置了總控調度中心，融媒體指揮中心，信號收錄場記中心，開放編輯區、5G遠程制作區。其中，總控調度中心承當了全運會各比賽場館信號的匯聚，分配，調度任務，能夠看到賽時近200路的高清和超高清直播場館回傳的電視制播信號，各持權媒體的單邊信號以及最具陜西代表性的歷史文化和地理風貌的風景攝像機信號。這些信號匯聚于IBC電視中心，為賽事節目的生產制作奠定了基礎。

本次運動會主播機構（HB）融合媒體制作系統，是由HB賽事制作系統和云媒體內容生產服務平臺兩大部分構成，利用“云，邊，端”架構，結合5G新技術，提供公共信號收錄服務，場記服務，超高清融合媒體編輯制作服務，一體化后臺服務，在線存儲歸檔服務，賽事信號匯聚分發，移動剪輯，云導播切換，融媒體指揮調度，遠程制作服務，滿足HB、RHB制作的高穩定、高質量、高時效的要求。

1? 私有云

IBC電視中心的超高清融媒體制播系統主要包括收錄子系統，場記子系統，制作子系統、同步子系統，私有云系統框架如圖1所示。

1.1? 收錄子系統

覆蓋高清和4K全賽時公共信號的高、中、低三碼信源的主備收錄，可通過收錄控制端進行收錄任務編單。

主、備收錄在異構系統上實現，更大程度地保障了系統的安全。收錄開始后，收錄文件便實時寫入核心存儲的指定路徑。收錄子系統與制作子系統緊耦合，在收錄開始15秒之后，收錄素材即可在媒體內容庫被發現，用戶可在制作終端對未封口的收錄素材進行瀏覽、剪輯，合成，實現邊采邊編邊合成輸出，大大地提高了制作系統的時效性。收錄服務如圖2所示。

1.2? 場記子系統

場記系統實現了公共信號場記信息的實時錄入，覆蓋比賽當日最大并發量，支持自定義場記模板導入，保證了場記信息的準確。場記點與收錄文件的時碼對齊，用戶可在線下媒體內容庫根據場記點快速定位素材進行高效的預覽，也可以根據場記點信息直接拖拽對應的片段素材上線剪輯，極大地提高了制播的便捷性與時效性。另一方面，在云端，場記點信息可以作為用戶檢索的關鍵字進行匹配，從而進行更加精準快速的定位。如圖3所示，用戶在瀏覽云端內容庫素材時，也可查看素材對應的場記點信息，并根據場記點進行快速搜索、打點、挑選。

1.3? 制作子系統

制作子系統是面對HB（主轉播商）與RHB（持權轉播商），提供超高清節目的制作、包裝、信號傳輸等的一體化服務。其后臺的核心支撐服務包括內容核心管理，空間管理、平臺管理、內容檢索、門戶、資源管理服務、核心代理服務等，這些服務以虛機的形式，構建在刀片類服務器、集群存儲等基礎資源上，使用虛擬化平臺對后臺服務進行統一管理，實現資源的自動化調度，這種統一調管的方式能夠更好地為上層應用服務，虛擬機之間完全隔離，任何一臺虛機發生故障，其它虛機不受影響，同類應用層服務，只需一臺存活，便可保證業務的不間斷進行。

制作子系統提供的終端類型包括：常規HL編輯工作站，虛擬化編輯工作站，遠程素材挑選工作站，校色工作站、審片工作站、配音工作站，播出工作站、網管工作站。常規編輯工作站具有良好的UHD/HD/SD編碼兼容性，支持多層、多格式、多層特技的實時混編，在萬兆網絡環境下，實現6層實時的4K混合編輯不卡頓。支持各種主流的字幕特技，提供多步恢復列表，在意外退出軟件后仍然保留時間線的歷史操作記錄，以供恢復。

虛擬化編輯工作站以瘦終端為載體，使用基于VDI（virtual desktop insgrastructure）架構的桌面虛擬化產品，對虛擬化的桌面組件進行統一的管理，集中控制。為用戶提供與胖終端類似的使用體驗。用戶退出虛機后，殘留在虛機上的痕跡被清除，在這種VDI模式下，由于終端上沒有任何的數據與應用，只需要簡單的連接虛擬桌面功能即可，所有維護工作集中在服務器端，在終端基本不需要維護，有利于系統的安全性提升。通過此方法部署的虛擬工作站，經測試可以實現至少4層4K素材混編不卡頓。同時，回放窗口畫面以流方式編碼推送到遠端進行實時預監。

RHB挑選工作站提供給各家RHB在演播室使用，用戶登錄門戶挑選素材后，后臺集群合成，高碼率文件推送至RHB的專屬內容庫，根據不用用戶，不同組織機構進行多個維度的賬戶權限控制，形成不同的專屬下載工作區，以便于區分管理和使用，同樣，支持公共信號高、中、低三碼率下載。

配音工作區除了提供常規傳統的配音工作站，還部署了簡易的解說平臺，解說員觀看公共信號的同時進行畫面解說，后臺獲取音源信息后，與視頻源做一個加嵌處理，推送給目標系統。

文件化播出服務工作站，使用聯動集群控制，主備通道交叉熱備，與收錄服務子系統及超高清制作服務實現緊耦合，實現“邊采集，邊剪輯、邊送播”的一體化業務流程。

1.4? 同步子系統

HB超高清融合系統依托于IBC機房私有云，西安邊緣云和公有云平臺，三朵云之間協同工作，同時面向用戶，必然需要將基礎數據統一起來。如圖4所示，我們在IBC電視中心機房部署了多節點的分布式集群存儲，在公有云上使用電信提供的資源池，兩塊存儲通過云同步服務、遷移服務等，實時同步包括場記信息，低碼率收錄數據、元數據、智能處理數據等方面的信息，使公有云媒體平臺所展示的公共信號素材與線下內容庫保持一致，云上和線下的交互保持暢通。其次，西安邊緣云作為IBC私有云的異地容災備份，我們通過云數據備份服務，實現西安邊緣云與IBC私有云的雙向全量同步，包括素材高低碼率信息，元數據信息，節目制作信息等等。

2? 公有云

云計算是一種將可伸縮，彈性，共享的物理和虛擬資源池以按需的自服務方式供應和管理，是計算機科學與互聯網發展的產物，天翼云采用創新的“云網融合”模式，提供云主機，云存儲等核心產品，通過構建云管端協同，將網絡作為一種可配置，按需調用的服務提供給用戶。

本次運動會云端IBC借力天翼云網技術，部署了主要面對新媒體用戶的應用服務，云媒體內容庫的公共信號收錄與IBC線下內容庫自動同步，用戶可實時觀看高清＼4K賽時場館清流及風景攝像機的回傳信號，為用戶提供了包括素材檢索、挑選、下載，移動編輯、流媒體匯聚分發、新媒體直播等功能的服務，滿足了用戶不同場景下的多層次需求。公有云系統框架如圖5所示。

云端服務主要包括：

云挑選下載：互聯網上的授權用戶在任何有足夠帶寬的網絡環境下，可登錄云平臺，進入內容庫瀏覽場館賽時公共信號，檢索、打點挑選、加挑選籃，用戶提交轉碼后，由云端后臺服務發起轉碼請求，轉由IBC本地服務調用對應的高碼素材進行轉碼，轉碼完成后遷移到云端資源池，為用戶提供下載。圖6為云平臺的內容庫。

移動非編：提供移動非編工作站，支持以筆記本電腦為載體，接入云媒體內容庫，并輔以本地素材，進行移動化的天地混編，合成后節目文件一鍵回傳IBC廣播電視中心。ENG團隊可通過上載器上載攝像機拍攝的高質量素材，回傳IBC媒體資源庫。

云切換：獲得授權的移動端制作團隊可以通過WEB門戶登陸，按需動態申請云端資源匹配模板，進入云導播臺，用戶可以自定義拉流地址作為信源輸入，支持RTC、SRT、RTMP、HTTP等通信協議，可以調用本地文件作為墊片信號，支持創建以RTC通信協議為基礎的云端連線，可進行多通道調音，音頻跟隨，疊加字幕，多視窗等包裝合成。支持以H.264、H.265編碼輸出視音頻信號，支持以UDP/RTMP傳輸協議推送進行網絡新媒體直播。

云采編/Web編輯如圖7所示：手機，PAD的授權用戶可隨時隨地在智能終端通過專用APP接入云媒體平臺，查看云端推送的賽場公共信號，進行挑選下載，素材上傳等。在手機/PAD端，支持以RTC等低延時的方式進行移動拍攝，拍攝素材可上傳云媒體平臺，作為素材補充。如圖7所示，在云媒體平臺，還提供JOVE ONE輕量化模板剪輯工具，無須下載可直接使用云庫的內容資源，支持低碼云合成，可用于新媒體視頻的制作發布。

云分發：如圖8所示，云平臺提供了EPG電子節目單服務，EPG電子節目單與每日賽程安排相對應，獲權用戶可獲取賽事信息，拉流地址等。天翼云承擔公共賽事/ENG信號的流匯聚分發，支持并發40路高清流媒體接受能力，100路的高清流媒體分發能力。

公有云端的交換素材有高、中、低三種碼率供用戶選擇，即可滿足新媒體輕體量，高效性，便捷性的特性需求，又可滿足用戶深度編輯的需求。

3? 邊緣云

邊緣云計算，就是將云計算能力拓展至距離終端更近的邊緣側，并通過云邊端的統一管控實現云計算服務的下沉，是中心云的延伸，邊緣云與中心云形成“云邊協同”的技術構架，通過把部分工作放在邊緣處理，降低響應時延，降低帶寬成本，并能提供全網調度、算力分發等云服務。如圖9所示，本次運動會在西安邊緣云部署的超高清融合媒體虛擬化后臺服務，有效地利用了邊緣云技術“大帶寬，低延時”的特點，實現了為西安區域內的授權用戶提供線上超高清剪輯服務，邊緣云與IBC電視中心共享存儲，全量同步，統一用戶認證，用戶可以使用瘦終端登錄邊緣云的虛擬機門戶，獲取與線下同步更新的媒體內容庫，使用非編進行素材檢索、剪輯、場記查看、輸出等操作，完成電視節目生產。通過將HDR監看畫面流化后推送到本地瘦終端，解決虛擬終端預監的問題，節目成品同樣可以一鍵同步到公有云。

另一方面，我們利用邊緣云做了一個IBC超高清制作服務的異地容災，當IBC后臺核心制作服務出現不可控的事故，可由邊緣云上的后臺服務進行接管，保證制播任務的不間歇進行。最大限度地保障制播安全。

4? 結? 論

HB超高清融媒體系統于2021年9月1日在陜西西安十四屆全國運動會正式投入使用。在十四運報道期間，系統總體運行情況良好，各項技術指標與功能均達到了預期計劃，收錄、場記、編輯等子系統工作穩定，公有云、邊緣云、私有云三朵云協同合作，在保證系統安全穩定的基礎上，為用戶提供了適應多場景的應用，滿足不論是新媒體用戶還是傳統媒體的多樣化需求。本項目利用了大量最新的技術手段，開創了賽事制播的新模式，是一次全新的探索。9月27日，隨著十四運閉幕式的完美落幕，此次制播系統也圓滿地完成了其使命，從立項到此歷時4個月，畫上了完美的句號。

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作者簡介：陳翠（1983.12—），女，漢族，福建福州人，本科，工程師，主要研究方向：電視工程。