5G時(shí)代氣象融媒體直播的技術(shù)體系分析
——以“煙花”臺(tái)風(fēng)直播為例

曹立人 王 軼 陳加利 胡映君 倪靈芝

（作者單位：浙江省氣象服務(wù)中心）

1 氣象網(wǎng)絡(luò)直播技術(shù)現(xiàn)狀

5G技術(shù)的應(yīng)用，不僅改變了我國(guó)通信現(xiàn)狀，完善了通信基礎(chǔ)設(shè)施，提高了通信效率，還為我國(guó)新媒體提供了更加廣闊的發(fā)展前景和機(jī)會(huì)，讓移動(dòng)直播成為新媒體的主要發(fā)展方向，既可以提高新聞的時(shí)效性，又可以加大傳播力度。如今直播平臺(tái)百花齊放，網(wǎng)民數(shù)量不斷增加，網(wǎng)絡(luò)直播用戶規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，因此在將新興技術(shù)和信息傳播方法相融合的基礎(chǔ)上打造直播平臺(tái)，探索平臺(tái)應(yīng)用方式至關(guān)重要。

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)直播行業(yè)得到快速發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)帶寬、云數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)直播行業(yè)越來(lái)越重要。在5G技術(shù)的加持推動(dòng)下，網(wǎng)絡(luò)直播平臺(tái)組織和個(gè)人將不再受制于光纖連接的移動(dòng)性差和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心靈活性欠缺的短板，能夠提供內(nèi)容極其豐富的高質(zhì)圖片和高清視頻。

網(wǎng)絡(luò)直播通常包括直播基礎(chǔ)業(yè)務(wù)和直播互動(dòng)業(yè)務(wù)。其中，直播基礎(chǔ)業(yè)務(wù)主要包括音視頻推流、轉(zhuǎn)碼、分發(fā)與播放等功能；直播互動(dòng)業(yè)務(wù)在終端上表現(xiàn)為互動(dòng)直播場(chǎng)景，如留言、點(diǎn)贊、打賞、彈幕等[1]，但官方的氣象網(wǎng)絡(luò)直播一般不存在打賞、彈幕。終端用戶通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直播平臺(tái)觀看內(nèi)容的過(guò)程中，對(duì)視頻和音頻的播放流暢度、清晰度和播放時(shí)延等有著很高的要求。基于這些要求，網(wǎng)絡(luò)直播需要借助5G網(wǎng)絡(luò)超大的容量、更快的傳輸速度以及更小的網(wǎng)絡(luò)時(shí)間延遲來(lái)滿足網(wǎng)絡(luò)直播需求，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)直播用戶的體驗(yàn)；同時(shí)，也需要云計(jì)算、超高清實(shí)時(shí)編碼、智能化分析技術(shù)與大數(shù)據(jù)技術(shù)等最新的技術(shù)來(lái)搭建基礎(chǔ)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)氣象信息生產(chǎn)方式、模式的突破[1-4]。

氣象信息傳播要利用這些技術(shù)來(lái)提升傳播力，并以新技術(shù)媒體思維來(lái)構(gòu)建以視頻內(nèi)容為主的融媒體網(wǎng)絡(luò)直播等智能化產(chǎn)品[5-6]。

在2021年7月抗擊臺(tái)風(fēng)“煙花”期間，浙江省氣象服務(wù)中心以“直擊臺(tái)風(fēng)‘煙花’72小時(shí)”為主題首次以“慢直播”、專家訪談和外場(chǎng)視頻連線的形式，推出72小時(shí)超長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)直播。為了實(shí)現(xiàn)這種超長(zhǎng)直播，浙江省氣象服務(wù)中心在目前5G新技術(shù)基礎(chǔ)上，以視頻云為基礎(chǔ)云平臺(tái)，搭建了直播平臺(tái)。直播平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)鋱D如圖1所示：

圖1 臺(tái)風(fēng)“煙花”直播系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)鋱D

2 信源的接入、轉(zhuǎn)換和傳輸

2.1 視頻信源的接入、轉(zhuǎn)換和傳輸

在主直播室內(nèi)架設(shè)兩臺(tái)攝像機(jī)用數(shù)字分量串行接口（serial digital interface，SDI）信號(hào)有線連接全能直播機(jī)，主持人和受邀嘉賓無(wú)線麥克風(fēng)接入攝像機(jī)，攝像機(jī)實(shí)時(shí)將音視頻通過(guò)SDI同軸線一起接入全能直播機(jī)和視頻云。

主持人面前的筆記本電腦通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入云視頻，通過(guò)視頻終端和第三方平臺(tái)可以隨時(shí)看到網(wǎng)友的互動(dòng)信息。嘉賓面前的筆記本電腦連接氣象部門(mén)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)筆記本信源采用高清晰多媒體接口（High Definition Multimedia Interface，HDMI）轉(zhuǎn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口協(xié)議（Network Device Interface，NDI）信號(hào)流通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)（依托融媒體中心現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)）接入視頻云，可以隨時(shí)獲取氣象的最新信息。嘉賓面前的筆記本通過(guò)多屏顯示模式，將一路HDIM信源轉(zhuǎn)換成SDI信源，通過(guò)SDI同軸電纜接入全能直播機(jī)。這樣信源傳輸可以減少對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的影響，增強(qiáng)信源傳輸?shù)目煽啃院头€(wěn)定性。

外場(chǎng)記者的手機(jī)拍攝的音視頻，通過(guò)5G（或4G）網(wǎng)絡(luò)接入視頻云，也可以通過(guò)TUV移動(dòng)設(shè)備的熱點(diǎn)Wi-Fi，作為手機(jī)拍攝直播視頻傳輸備選方案。浙江省氣象服務(wù)中心“追風(fēng)”記者用5G TVU移動(dòng)設(shè)備連接攝像機(jī)拍攝的音視頻也可以實(shí)時(shí)通過(guò)“5G+TVU”接入視頻云。相對(duì)來(lái)說(shuō)，攝像機(jī)拍攝的視頻質(zhì)量比手機(jī)視頻質(zhì)量要好。所以在不需要太多外場(chǎng)記者的情況下，一定要盡可能用攝像機(jī)去現(xiàn)場(chǎng)拍攝，如此才能達(dá)到廣播級(jí)圖像質(zhì)量。

從圖2中可以看出，網(wǎng)絡(luò)云直播信源接入傳輸除了使用攝像機(jī)、手機(jī)等拍攝來(lái)的信號(hào)源，還可以調(diào)用其他合作媒體的信號(hào)流（互聯(lián)網(wǎng)信息流），并在某些場(chǎng)景中采用，以豐富直播內(nèi)容。這種相互合作的方式可以使直播活動(dòng)的受眾面進(jìn)一步擴(kuò)大，內(nèi)容更豐富。

圖2 臺(tái)風(fēng)“煙花”直播信源傳輸拓?fù)鋱D

2.2 音頻信源的接入和傳輸

對(duì)于直播活動(dòng)的聲音信源，筆者主要從兩方面來(lái)闡述：一是在主直播間主持人和嘉賓的音源是從無(wú)線麥克風(fēng)輸出，接入本地?cái)z像機(jī)，再將嵌入式音頻隨視頻用SDI傳到直播一體機(jī)，經(jīng)過(guò)解嵌解調(diào)，聲音就可以監(jiān)聽(tīng)了。要是把信號(hào)切到節(jié)目（Program，PGM）信號(hào)播出去，就可以在直播終端收聽(tīng)到聲音了。二是在采訪現(xiàn)場(chǎng)的直播時(shí)，記者的聲音通過(guò)無(wú)線麥克風(fēng)接入移動(dòng)攝像設(shè)備，隨著視頻信號(hào)通過(guò)無(wú)線的方式傳輸?shù)街辈ヒ惑w機(jī)，再輸出到直播終端，隨著視頻播放就能收聽(tīng)到了。

3 直播場(chǎng)景展現(xiàn)方式

在直播間以“大屏背景+氣象主持人+受邀嘉賓”的形式展現(xiàn)（見(jiàn)圖3）以及傳統(tǒng)播報(bào)新聞和采訪專家的方式來(lái)給受眾提供信息。此外，還有各種組合畫(huà)面，以畫(huà)中畫(huà)形式展現(xiàn)，給受眾以更多信息，也可以解答直播時(shí)受眾提出的問(wèn)題。

圖3 臺(tái)風(fēng)“煙花”直播主持人+專家解讀場(chǎng)景

現(xiàn)場(chǎng)記者主要展現(xiàn)的是臺(tái)風(fēng)“煙花”來(lái)臨前或正在登陸時(shí)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)雨實(shí)況（見(jiàn)圖4），能夠讓受眾了解臺(tái)風(fēng)相關(guān)信息和知識(shí)，以及“煙花”臺(tái)風(fēng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，提高受眾防災(zāi)減災(zāi)的意識(shí)，并付諸實(shí)際行動(dòng)，讓臺(tái)風(fēng)影響造成的損失降到最小。

圖4 臺(tái)風(fēng)“煙花”直播“追風(fēng)”記者出鏡場(chǎng)景

4 “慢直播”場(chǎng)景展現(xiàn)方式

臺(tái)風(fēng)慢直播就是將沿海海塘邊的監(jiān)控?cái)z像頭（風(fēng)景攝像頭）信號(hào)、筆記本桌面的雷達(dá)圖信息和可視風(fēng)場(chǎng)等信息單一展示或通過(guò)組合輸出的方式呈現(xiàn)，讓受眾能及時(shí)了解臺(tái)風(fēng)的相關(guān)信息。

5 臺(tái)風(fēng)“煙花”網(wǎng)絡(luò)直播展現(xiàn)方式

在上述技術(shù)平臺(tái)搭建后，這次臺(tái)風(fēng)“煙花網(wǎng)絡(luò)直播采取“慢直播填充+‘追風(fēng)’記者出鏡+專家解讀”等形式。“慢直播”運(yùn)用天氣網(wǎng)眼、云圖、流場(chǎng)圖等獨(dú)家畫(huà)面和專業(yè)產(chǎn)品；前線“追風(fēng)”記者帶來(lái)省內(nèi)各地風(fēng)雨實(shí)況畫(huà)面，觀眾可直觀見(jiàn)證臺(tái)風(fēng)“煙花”影響。后方氣象主播和專家則通過(guò)雷達(dá)、云圖、大數(shù)據(jù)挖掘等專業(yè)產(chǎn)品解讀“臺(tái)風(fēng)”煙花風(fēng)雨影響及未來(lái)走勢(shì)，科普防災(zāi)減災(zāi)和預(yù)警信號(hào)的知識(shí)，為公眾和相關(guān)行業(yè)做好防范措施提供科學(xué)指導(dǎo)。

此外，在臺(tái)風(fēng)“煙花”二次登陸之后，又臨時(shí)插播1小時(shí)的專家訪談，邀請(qǐng)首席預(yù)報(bào)員為公眾解讀臺(tái)風(fēng)“煙花”后續(xù)的走向和影響。

6 臺(tái)風(fēng)“煙花”的網(wǎng)絡(luò)直播的社會(huì)影響力

2021年7月18日第6號(hào)臺(tái)風(fēng)“煙花”生成，浙江省氣象服務(wù)中心發(fā)揮融媒體矩陣的優(yōu)勢(shì)，首次以慢直播、專家訪談和外場(chǎng)記者連線的形式，推出72小時(shí)超長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)直播。此次臺(tái)風(fēng)“煙花”直播共吸引人民日?qǐng)?bào)、新華網(wǎng)、央視新聞、央視頻、中新網(wǎng)、新京報(bào)、澎湃新聞、浙江發(fā)布、浙江日?qǐng)?bào)、浙江衛(wèi)視、杭州日?qǐng)?bào)、杭州新聞?lì)l道等20余家媒體的轉(zhuǎn)播。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全網(wǎng)播放量超過(guò)5 000萬(wàn)人次。在浙江省氣象服務(wù)中心自有渠道官方微博、官方微信和官方抖音直播間公眾觀看量也達(dá)278萬(wàn)人次，創(chuàng)歷史新高。

7 直播中存在的問(wèn)題及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

在本次直播中，直播主場(chǎng)內(nèi)的局域網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)速穩(wěn)定以及導(dǎo)播一體機(jī)性能穩(wěn)定是至關(guān)重要的。導(dǎo)播機(jī)的功能還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)調(diào)試，為提高直播畫(huà)面的豐富性打下硬件基礎(chǔ)。

8 結(jié)語(yǔ)

在整個(gè)臺(tái)風(fēng)“煙花”的直播中，5G技術(shù)大帶寬、低延時(shí)、大容量等優(yōu)勢(shì)得到充分展現(xiàn)，也帶給公眾更加真實(shí)、生動(dòng)的氣象資訊體驗(yàn)。

氣象防災(zāi)減災(zāi)任重道遠(yuǎn)，工作人員要做到監(jiān)測(cè)精密、預(yù)報(bào)精準(zhǔn)、服務(wù)精細(xì)，準(zhǔn)確及時(shí)為全社會(huì)防汛減災(zāi)工作贏得主動(dòng)，把好“前哨崗”，當(dāng)好“千里眼”，用實(shí)際行動(dòng)詮釋習(xí)近平總書(shū)記“人民至上，生命至上”的指示要求，發(fā)揮好氣象作為防災(zāi)減災(zāi)第一道防線的作用。氣象融媒體直播作為氣象防災(zāi)減災(zāi)服務(wù)的一個(gè)環(huán)節(jié)，在5G時(shí)代發(fā)展前景廣闊、大有可為。