黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺技術(shù)平臺新媒體制播

李 軍，劉春光

(1.新奧特(北京)技術(shù)有限公司，北京 100195;2.黑龍江電視臺，黑龍江 哈爾濱 150090)

1 黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺技術(shù)平臺簡介

黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺整站采用LNMP技術(shù)架構(gòu)設(shè)計，為中國第一個全面上線的省級網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺，融網(wǎng)絡(luò)電視、網(wǎng)絡(luò)廣播、資訊、社區(qū)服務(wù)和互動為一體，是一個集網(wǎng)絡(luò)廣播電視直播點播、實時視音頻內(nèi)容制作和在線多媒體內(nèi)容管理、多渠道內(nèi)容發(fā)布為一體的綜合性數(shù)字化、智能化、可控可管的先進網(wǎng)絡(luò)廣播電視技術(shù)平臺。

該平臺實現(xiàn)了面向多終端的直播、時移、點播及資訊發(fā)布、專題發(fā)布等，可提供領(lǐng)先的融合媒體服務(wù);實現(xiàn)了全功能社區(qū)服務(wù)系統(tǒng)，涵蓋調(diào)查、報名、博客、微博、論壇和社區(qū)服務(wù)，并提供了個人網(wǎng)絡(luò)電視臺和新聞爆料平臺，便于網(wǎng)友積極參與，將傳統(tǒng)的觀看、收聽和互動平臺打造為領(lǐng)先的SNS社區(qū)深度服務(wù)平臺［1］。

在節(jié)目制播方面，該平臺承擔(dān)著8個臺內(nèi)自辦頻道的互聯(lián)網(wǎng)直播任務(wù)，每天39個欄目、20多個小時時長、100多條節(jié)目的視頻點播節(jié)目制作和發(fā)布任務(wù)，承擔(dān)著每天500多篇稿件的發(fā)布任務(wù);其特點是節(jié)目收錄采集量大，制作設(shè)備和人員投入少，時效性要求極強，多碼率節(jié)目版本要求精確對應(yīng)，同時要求在較低碼率和兼容主流終端設(shè)備的前提下，節(jié)目質(zhì)量盡可能好，最好不進行轉(zhuǎn)碼，實現(xiàn)網(wǎng)臺直播與點播節(jié)目質(zhì)量的統(tǒng)一。同時，結(jié)合新媒體多平臺、多碼率傳播的特點，勢必需要一種新型的節(jié)目制播工藝流程和相關(guān)產(chǎn)品。

本文介紹了黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺技術(shù)平臺的總體架構(gòu)，然后對多碼率新媒體制播工藝流程，包括對多碼率同收、多碼率同編、多碼率同管和多碼率發(fā)布等主要應(yīng)用環(huán)節(jié)進行了詳細介紹。

2 系統(tǒng)總體設(shè)計

2.1 系統(tǒng)設(shè)計原則

黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺技術(shù)平臺總體設(shè)計原則是:安全穩(wěn)定、易用高效、可擴充、開放性、先進性與成熟性。

2.2 總體架構(gòu)設(shè)計

黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺技術(shù)平臺系統(tǒng)拓撲圖如圖1所示，主要分為信號調(diào)度采集收錄區(qū)、內(nèi)容管理生產(chǎn)區(qū)、內(nèi)容發(fā)布運營區(qū)、臺內(nèi)數(shù)據(jù)中心區(qū)、遠程托管數(shù)據(jù)中心區(qū)以及業(yè)務(wù)運營區(qū)等。

從系統(tǒng)架構(gòu)看，黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺技術(shù)平臺的分為3個層面，分別是內(nèi)容生產(chǎn)管理平臺(內(nèi)容集成、內(nèi)容生產(chǎn))、內(nèi)容運營支撐平臺(內(nèi)容發(fā)布、運營支撐)和多屏服務(wù)互動平臺(多終端服務(wù)門戶)，如圖2所示。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新

在技術(shù)架構(gòu)方面，黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺技術(shù)平臺采用整站LNMP技術(shù)架構(gòu)和全Linux平臺，可大大降低網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺的建設(shè)成本，并提高安全穩(wěn)定性;全業(yè)務(wù)采用BS操作方式，便于網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺大規(guī)模運營;全流程采用多碼率同收同編同管技術(shù)，實現(xiàn)了廣播電視臺新媒體內(nèi)容制作及內(nèi)容運營的低成本、高質(zhì)量、高效率采編及管理發(fā)布。關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新主要包括:基于Linux多碼同收、同編、同管及多格式發(fā)布技術(shù)，無插件Web方式實現(xiàn)H.264視頻幀精確編輯編目技術(shù)，全Linux架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺VMS一體化系統(tǒng)，整站采用高安全、高性能、高可靠LNMP技術(shù)架構(gòu)，整站支持html5和Flash視頻雙呈現(xiàn)終端自適應(yīng)技術(shù)，基于EPG電視頻道超長時移直播及P2P智能切換技術(shù)，多站點網(wǎng)絡(luò)電視廣告管理及智能投放插播技術(shù)。

圖1 黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺技術(shù)平臺系統(tǒng)拓撲示意圖

圖2 黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺技術(shù)平臺系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

本文主要介紹本項目采用的多碼率新媒體制播工藝流程，包括多碼率同收、多碼率同編、多碼率同管和多碼率發(fā)布等。

3 新媒體制播新工藝

3.1 工藝流程創(chuàng)新設(shè)計

以往的節(jié)目制作方式，使用專業(yè)設(shè)備收錄或采集高碼率素材，如8 Mbit/s(MPEG－2 TS)、50 Mbit/s(MPEG－2 50，DVCPRO 50)或100 Mbit/s(MPEG－2 100，DVCPRO HD)，然后使用專業(yè)化非編設(shè)備進行編輯，節(jié)目完成后，發(fā)布到播出環(huán)節(jié)進行播出。如果要再送到其他渠道進行播出，往往還得重復(fù)上述過程。如果同時要將一個節(jié)目送到多個渠道播出發(fā)布，就需要在后臺經(jīng)過專業(yè)化的轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)形成新的文件。這種方式對于一開始就有多個碼率、多格式、多渠道的新媒體制作、內(nèi)容管理和發(fā)布而言，極為耗費資源和時間，也使用了很多專業(yè)設(shè)備，同時多次編解碼不僅成本很高，而且每次編解碼都會降低節(jié)目質(zhì)量，對于新媒體本來就是小畫面的節(jié)目技術(shù)質(zhì)量帶來很大的劣化影響。

為此，筆者設(shè)計了一種國內(nèi)外領(lǐng)先的多碼同收、同編、同管及多格式發(fā)布技術(shù)，并研發(fā)了系列產(chǎn)品，確保在最小工作量的前提下，用較小的設(shè)備、時間和人員代價下，實現(xiàn)最高質(zhì)量的視頻采集、拆條、快編、合成、管理，并實現(xiàn)最快速度的發(fā)布。

采用本項目方案后，可以一次對多碼率編碼輸出進行源格式收錄、制作使用其中一個代理碼率，節(jié)目合成使用同碼率素材進行，并且整個過程不需要轉(zhuǎn)碼。這種方式帶來的好處就是使用較低要求的非專業(yè)化設(shè)備來編輯，同時提高性能，并對節(jié)目的技術(shù)質(zhì)量不產(chǎn)生任何劣化。

3.2 H.264幀精確快編系統(tǒng)

本項目中，在國內(nèi)外首次實現(xiàn)通過BS瀏覽器方式，對H.264視頻節(jié)目的幀精確編輯，包括拆條、快編、拼接、合成等。前后臺實現(xiàn)精確對應(yīng)，即前臺預(yù)覽、幀精確播放、拆條和快編，同時后臺合成完全使用對應(yīng)碼率素材進行合并，做到無質(zhì)量劣化的高效節(jié)目輸出。圖3為新奧特Stream Cutter流媒體快編系統(tǒng)軟件界面。

3.3 一體化VMS視頻管理系統(tǒng)

圖3 新奧特Stream Cutter流媒體快編系統(tǒng)軟件界面

本項目中，在國內(nèi)外首次實現(xiàn)了全Linux架構(gòu)的一體化VMS視頻管理系統(tǒng)，采用新奧特iStream新媒體運營平臺系列產(chǎn)品，主要包括:多頻道多碼率自動化收錄系統(tǒng)(iS-tream REC)，Web視頻節(jié)目拆條系統(tǒng)(iStream FastEditor)和快編系統(tǒng)(Stream Cutter)，Web快編多碼率自動合成系統(tǒng)(Stream Mixdown)，基于Linux平臺的多格式集群轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)(iStream TC)。通過Web方式實現(xiàn)了全業(yè)務(wù)(匯聚、采集、快編、管理、轉(zhuǎn)碼、發(fā)布)的一體化、自動化和高效率，便于跨地域、高水平、高效率、高質(zhì)量的內(nèi)容匯聚、內(nèi)容生產(chǎn)、內(nèi)容轉(zhuǎn)化、內(nèi)容管理和內(nèi)容發(fā)布。圖4為新奧特iS-tream VMS視頻管理系統(tǒng)軟件界面。

圖4 新奧特iStream VMS視頻管理系統(tǒng)軟件界面(截圖)

4 總結(jié)

結(jié)合黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺項目應(yīng)用，實現(xiàn)了網(wǎng)臺直播信號的多碼率同時收錄、一次制作多碼率高效后臺合成、一次編目多碼率同時管理、多碼率分平臺定向快速發(fā)布的新媒體制播新工藝。同時，確保了網(wǎng)臺直播與點播節(jié)目質(zhì)量的統(tǒng)一，并完成了時效性極強、多碼率節(jié)目版本精確對應(yīng)和多終端發(fā)布格式的統(tǒng)一制作與高效合成，實現(xiàn)了無轉(zhuǎn)碼新媒體多平臺發(fā)布。

該項目使用基于Web視頻節(jié)目快編系統(tǒng)，首次實現(xiàn)通過瀏覽器操作對H.264視頻節(jié)目的幀精確編輯和后臺高效合成，針對500 kbit/s碼率素材的合成僅需要原先1/20的時間，其視頻快編合成速度和節(jié)目技術(shù)質(zhì)量均處于國內(nèi)領(lǐng)先水平。

黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺進行了較長時間的在線運行測試后，目前已正式開播近5個月。該技術(shù)平臺承擔(dān)著黑龍江電視臺8個臺內(nèi)自辦頻道的互聯(lián)網(wǎng)直播任務(wù)，每天39個欄目、20多個小時時長、100多條節(jié)目的視頻點播節(jié)目制作和發(fā)布任務(wù)，系統(tǒng)運行可靠穩(wěn)定，同時這種創(chuàng)新的新媒體制播工藝也得到有關(guān)專家的肯定［2］。

［1］王洪濤，劉春光.網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺技術(shù)方案設(shè)計思路［J］.廣播與電視技術(shù)，2010(12):58，60－63.

［2］黑龍江網(wǎng)絡(luò)廣播電視臺技術(shù)平臺新奧特項目獲專家肯定［EB/OL］.［2011－08－20］.http://www.cdv.com/News－Details.aspx?NewsID=274