基于SRT的電競賽事遠程節目制作實踐

徐 垚，姜燕冰，柯 毅

（浙江傳媒學院，浙江 杭州 310000）

0 引言

作為一門新興產業，電子競技融合了科技、體育、文旅、教育、娛樂及社交等元素，正躍升為城市數字經濟的新增長點及城市創新發展的新動能引擎。在政策利好、資本關注、技術賦能的情況下，中國已成為世界上最有影響力、最具潛力的電競市場，電競行業加速向正規化、專業化發展。

目前，電子競技已經成為國家正式體育項目，而且作為正式項目入選2022年杭州亞運會。2020年中國電競游戲市場規模為1365.57億元，同比增長43.2%，預計在2021年突破1600億元。2020年，中國的電競用戶規模已達到5.2億人次，電競出圈帶動了用戶的進一步增長。

2021年，全球游戲直播觀眾數達到7.2億，年同比增長10.0%。新冠疫情期間，居家隔離時間和社交距離的增加促使人們對游戲直播特別是電競賽事直播產生了廣泛的興趣，從而推動2019年至2020年期間的全球電競直播觀眾數量極速增長，預計中國在未來四年將成為電競直播觀眾數最多 的國家[1]。

1 遠程制作背景

目前，國內電競賽事的直轉播水平已躋身全球領先水平，例如，2017年“英雄聯盟”S7全球總決賽在北京鳥巢舉辦，開幕式中的AR遠古巨龍驚艷了世界。2018年，國內制作團隊圓滿完成了雅加達亞運會電競賽事直轉播任務。但是國內在遠程制作方面也還存在不少的問題，例如，2017年的“英雄聯盟”S7總決賽，賽事主辦方原計劃這屆賽事采用遠程制作，但是對于10 Gb·s-1寬帶的專線需求，運營商實在無法提供，最終主辦方派了上百名員工帶著大量的制作設備到中國來工作了一個多月。

以熱門游戲王者榮耀的城市賽直轉播為例，全年的比賽要橫跨29個省、116個城市，均需要在現場配置直轉播設備，設備運輸及人員差旅成本占據了相當一部分節目整體制作費用，同時運輸過程還存在不可預知的因素造成設備滯期、設備損壞等，也給節目制播的正常進行帶來了很大的風險。而且，由于直轉播設備臨時搭建、調試時間不足等問題，很多時候無法提供類似在固定演播室內的制作水準及更可靠的安全播出。

放眼全球，加拿大CBC廣播公司采用基于IP的遠程制作解決方案，實現了2016年巴西里約奧運會和2018年韓國平昌冬奧會基于IP的遠程制作賽事轉播。2018年5月，在巴黎舉辦的全球季中賽采用了基于H.264壓縮和多路同步技術的新遠程制作解決方案，這次活動僅僅租用了一條1 Gb·s-1的專線就完成了整個活動的遠程制作。

電競節目的遠程制作可以大大減少派往賽事轉播現場的團隊人員數量，在本地制作中心，使用一套專業制作團隊和設備系統，按照統一標準、統一流程就可以進行多場轉播，從而大幅提高轉播效率、降低轉播成本[2-3]。

2 SRT協議

安 全 可 靠 傳 輸（Secure Reliable Transport，SRT）協議誕生于廣電行業而非互聯網行業，是Haivision公司聯手Wowza公司在基于UDP的數據傳輸協議（UDP-based Data Transfer Protocol，UDT）的基礎上針對音視頻實時性提出的一種全新的協議，其主要運用用戶數據包協議（User Datagram Protocol，UDP）進行可靠傳輸、低延時傳輸，適用于復雜網絡。

SRT是Secure、Reliable、Transport三個單詞的縮寫，分別代表安全、可靠、傳輸。安全是指它可以對傳輸內容進行加密，可靠是指它能對抗有損網絡中的丟包和抖動，傳輸就是針對點對點的傳輸。

SRT協議在UDT和自動重傳請求（Automatic Repeat-reQuest，ARQ）數據包恢復技術的基礎上運行，具有非常良好的丟包重傳機制，同時支持ACK、ACKACK、NACK數據包。SRT協議的思想基于編碼，具有抗丟包、抗擁塞、抗抖動等特性[4]。SRT的基本原理如圖1所示。

圖1 SRT基本原理

SRT加入了糾錯功能，在進行公共互聯網傳輸時，盡管編碼后的視音頻碼流經過公網傳輸后幀間隔變得不固定，但由于SRT封裝中包含精準的時間戳，解碼接收端可以通過該時間戳重現固定的幀間隔。更重要的是，通過規定延時量，同時劃定了發送端緩沖區與接收端緩沖區，來自接收端的反饋信號通過一系列的設置、糾錯、流量控制，使編碼后的視音頻碼流擁有與原碼流幾乎一樣的碼率特性[5]。

流媒體直播要求低延時、高質量、高可靠的視音頻傳輸。SRT正是通過ARQ糾錯和基于時間戳的數據包傳送，實現了點對點的實時視音頻傳送，并保證了低延時和高質量。

3 SRT在遠程制作中的實現方式

SRT在各類直播場景中的應用主要通過兩種方式實現：一種是通過SRT直接傳輸包含音視頻數據的TS流，下行復用現有直播系統，此方法已作為Haivision硬件及OBS的推流格式標準，并全程應用在英雄聯盟S9等重大賽事中；另一種是將SRT作為傳輸層之上的協議，將任何基于TCP的應用層協議改造為基于SRT的應用層協議，目前在各類直播體系中的推流和回源環節均支持此方式，并與現有各種直播系統直接兼容[6-7]。SRT推流架構如圖2所示。

圖2 遠程制作中SRT推流架構

SRT技術應用于電競賽事節目制作中的各個環節，有效地滿足了現場直播、遠距離傳輸、上行推流、遠程制作等多方面的需求。尤其是在全球疫情的特殊時期，電競賽事遠程制作可以有效地解決地域限制，避免人員聚集，統一制作標準，提高制作效率，降低直轉播成本。

4 電競賽事節目遠程制作應用

4.1 演播室介紹

浙江傳媒學院4K電競綜合演播室采用了NDI及SMPTE2110雙網IP架構，滿足6訊道“ST2110”全流程的4K超高清綜合節目制作、4K虛擬演播節目制作、電競賽事直播節目制作等功能需求，實現了雙網（聯通光纖+5G移動網絡）聚合，在賽事制作過程中能夠時刻保持游戲、解說、賽事現場音視頻信號及數據的穩定傳輸。同時，演播室配備了電子競技及傳統視頻制作相關的全套頂級裝備，符合國內外頂級賽事制作標準及要求，能夠很好地承載跨國、跨區域賽事遠程制作的嚴苛需求，并在制作過程中達到相對于同級別賽事更高的制作水準[8]。演播室系統拓撲如圖3所示。

圖3 演播室系統拓撲圖

自2020年9月投入使用之后，4K電競綜合演播室作為國內頂尖的制作中心和賽事場館，承接了包括馬來西亞PUBG Mobile全國大賽（PMNC 2020）、騰訊第二屆、第三屆王者榮耀全國大賽、網易第五人格抖音嚶嚶杯以及網易坦克世界閃擊戰（戰火杯2020）等國內外知名賽事的遠程節目制作及直轉播工作。

4.2 第三屆王者榮耀全國大賽遠程制作

第三屆王者榮耀全國大賽采用專線光纖傳輸、無壓縮的遠程制作模式，前方節目現場來自全國三個賽區（華北賽區：湖北；東南賽區：浙江；華南賽區：廣州），后方制作中心位于杭州市浙江傳媒學院4K電競綜合演播室，遠程信號分布在全國各地。此案例重點為異地跨網段信號傳輸，遠程制作拓撲如圖4所示。

圖4 遠程制作拓撲圖

前方現場把所有的攝像機信號接入現場的核心切換臺。核心切換臺制作完成后加嵌好音視頻信號的節目Clean PGM傳輸到SRT發送設備，通過SRT傳輸協議，點對點把遠端Clean PGM傳到本地制作中心。SRT接收設備把接收到的信號接進矩陣并分配給播出切臺和特技切臺。本地演播室將Sony XVS-7000作為播出切換臺和備用切換臺，NEWTEK VMC作為特技切換臺，把信號接進播出切換臺。使用ZERO DENISITY制作虛擬場景，先把攝像機信號接進ZERO DENISITY，用ZERO DENISITY摳像并制作好虛擬場景，信號接進矩陣后分配給播出切臺和特技切臺。四路OB信號通過轉換器接進矩陣，并把信號分配給播出切臺、特技切臺和NEWTEK 3Play1。慢動作NEWTEK 3Play1和字幕信號接進矩陣，并把信號分配給播出切臺和特技切臺。PGM畫面輸出給加嵌器，最終傳輸到推流服務器。同時，本地制作中心的Final PGM也通過SRT回傳至現場，將Final PGM作為監看和現場觀眾觀看畫面[10]。

本案例采用的是國內的遠程信號傳輸鏈路。遠程現場安排有攝像人員和調度導播，前端完成基礎制作后遠程傳輸信號至制作中心，使得多地前方制作人員及成本大幅度減少，與后方共用一套核心制作團隊及轉播設備，提高了制作效率，降低了轉播成本的同時保證了直播質量。

4.3 絕地求生東南亞錦標賽（PMNC）遠程制作

本次PMNC采用跨國專線光纖傳輸、無壓縮的遠程制作模式，前方現場來自馬來西亞，后方制作中心位于中國杭州市浙江傳媒學院4K演播室。此案例重點為異國跨域跨網段多路音視頻信號傳輸、低延時信號處理、遠程實時通話。跨域遠程制作拓撲如圖5所示。

圖5 跨域遠程制作拓撲圖

4.3.1 視頻方面

遠在馬來西亞的現場把遠程解說信號傳輸到SRT發送設備，通過SRT傳輸協議，點對點把現場信號傳到本地制作中心的SRT接收設備。浙江傳媒學院4K演播室將Sony XVS-7000作為播出切換臺和備用切換臺，NEWTEK VMC作為特技切換臺，把信號接進播出切換臺。ZERO DENISITY虛擬制作設備接收到遠端解說信號，用ZERO DENISITY摳像并制作好虛擬場景，把信號接進矩陣分配給播出切臺和特技切臺。四路OB信號通過轉換器接進矩陣，并把信號分配給播出切臺、特技切臺和NEWTEK 3Play1。慢動作NEWTEK 3Play1和字幕信號接進矩陣，并把信號分配給播出切臺和特技切臺。通過導播切換，Final PGM畫面輸出給加嵌器，最終傳輸到推流服務器。同時，演播室的AUX Final PGM也通過SRT發送設備回傳到現場的SRT，將這路信號作為解說的返看。

4.3.2 音頻方面

在通過SRT傳輸至本地演播室的眾多信號中，取一路視頻信號，進行加嵌遠端現場的Mix audio，使得遠端現場的音視頻信號音畫同步地到達本地演播室。同時，本地導播的指令也會通過和AUX Final PGM進行加嵌，回傳至遠端現場，使得雙方溝通暢通無阻礙。

本案例通過專線條件下的SRT技術跨國遠程傳輸，最大限度地簡化了遠程端的制作難度，將原生信號安全穩定地傳輸回國內后進行二次制作，依托浙江傳媒學院4K電競綜合演播室高質量高穩定的設備作為基石，充分發揮了遠程制作的優勢。轉播現場只有少量的攝像機、話筒、編轉碼等輔助設備，而后方只需要一套標準的轉播制作系統，節約了設備成本，提高了工作效率，一個師生制作團隊在校內就能很好地完成工作[10]。

5 結語

遠程節目制作從出現至今，應用場景不斷擴大，從最開始的同域制作到現在的跨域制作，高效且穩定地完成了轉播任務。特別是疫情期間，相較于傳統直轉播，遠程節目制作的優勢更得以體現。隨著直播行業的不斷創新和改進以及SRT技術的發展，相信在未來，遠程節目制作必定會成電競直轉播行業的發展方向。