近日，成都市廣播電視臺向茚程在《廣播電視信息》雜志5月刊上發(fā)表的論文《成都大運會輕量化云制作應用》，為我們展現(xiàn)了體育賽事直播技術變革的前沿動態(tài)。論文以第31屆世界大學生夏季運動會排球等項目轉播為例，深入探討了TVU 輕量化云制播方案的實際應用與顯著優(yōu)勢。該方案通過多機位信號同步采集、云端微服務制作及公共信號云交付，不僅大幅提升了制作效率，還顯著降低了成本，展示了極佳的靈活性和可靠性，更為媒體制播技術發(fā)展指明了新方向，值得業(yè)界深入研究和借鑒。小編特此轉載，以饗讀者。

成都大運會輕量化云制作應用

文│成都市廣播電視臺 向茚程

　　摘要： 本文以第 31 屆世界大學生夏季運動會排球轉播為例，探討了基于云的輕量化制作方案實施效果和優(yōu)勢。項目采用了輕量化云導播制作系統(tǒng)，通過多機位信號同步采集、云端微服務制作以及公共信號云交付，實現(xiàn)了遠程協(xié)同制作。結果表明，該方案在保證制作質量的同時，顯著降低了成本，提高了制作效率和靈活性。

　　關鍵詞： 體育賽事 輕量化云制作 遠程制作 直播傳輸

　　1 引言

　　2023 年 8 月 8 日，第 31 屆世界大學生夏季運動會(以下簡稱“成都大運會”)正式落幕。成都大運會期間，成都市廣播電視臺(以下簡稱“成都臺”)首次將基于云的輕量化制作方案應用于國際大型體育賽事的轉播中，實現(xiàn)了多機位信號同步采集、云端微服務制作以及面向國際廣播中心的公共信號云交付，展示了該方案在輕量化、多功能、高品質和高可靠性等方面的優(yōu)勢，為未來的媒體制作提供了新的思路和范例。

　　輕量化云制作是指利用云計算技術，將信號采集、處理、傳輸、交付等制作環(huán)節(jié)分布在云端，實現(xiàn)遠程協(xié)同制作的一種新型制作方式。本文以輕量化云制作在成都大運會排球轉播的應用為案例，從系統(tǒng)方案、項目特色、項目實施效果 3 個方面進行了詳細的分析和評價，探析輕量化云制作應用對未來的媒體制作有哪些啟示和借鑒意義。

　　2 項目方案介紹

　　成都大運會在乒乓球、羽毛球、網(wǎng)球、籃球、排球5 個項目所涉及的 5 個場館部署了小組賽賽事公共信號輕量化制作系統(tǒng)。系統(tǒng)服務于賽事公共信號制作，采用融媒體和輕量化云制作 2 種制作方式，結合多途徑、真融合的賽事制作理念，以及輕量化直播手段覆蓋具備關注度的小組賽賽事項目，設置專業(yè)攝像機按照基礎規(guī)模拍攝實時賽場畫面。同時，還融入了新媒體制作和技術手段，配置新穎的新媒體視角進行融媒體信號制作。系統(tǒng)通過前端不同工具、融媒體設備的信號采集，完成云端信號匯聚;通過云端導播系統(tǒng)進行信號處理;通過字幕包裝合成，最終將信號交至國際廣播中心。

　　在成都大學體育館的排球副賽公共信號制作項目中，成都臺根據(jù)上述制作要求，采用以TVU  云導播制作系統(tǒng)為核心的輕量化云制作方案來承擔該場館的公共信號制作。輕量化制作系統(tǒng)架構如圖 1 所示。

圖1  輕量化制作系統(tǒng)架構

　　在場館內，制作團隊根據(jù)要求部署了 4 個攝像機機位，每臺攝像機捕獲的實時信號通過光纜傳輸?shù)街谱鏖g，音頻部分使用攝像機嵌入的方式實現(xiàn)多機位的音頻采集，并通過嵌入式 SDI 信號傳輸至制作間進行統(tǒng)一制作。

　　在制作間內，部署了1臺TVU RPS Link  5G編碼器，接入光端機輸出的現(xiàn)場4機位HD-SDI信號，再通過互聯(lián)網(wǎng)將信號同步送入云端的TVU Producer 導播制作系統(tǒng)中。TVU RPS Link  5G編碼器支持多網(wǎng)聚合傳輸技術，在這次的直播項目中，TVU RPS Link 聚合了6路5G/LTE 網(wǎng)絡、1 路場館公共 Wi-Fi，以及 1 路 200Mbps互聯(lián)網(wǎng)專線，共計 8 條通信鏈路，以保障直播信號上云的安全與穩(wěn)定性。

　　根據(jù)項目制作要求，系統(tǒng)同時配置了 1 路手機直播移動機位，用以展示新媒體獨特視角。此外，在現(xiàn)場配置了 1 臺高性能手機，安裝了TVU Anywhere  直播客戶端，配合大疆手持云臺穩(wěn)定器實現(xiàn)場館內觀眾席、球隊替補席等場景的精彩畫面移動直播，直播信號通過手機的 5G網(wǎng)絡 + 場館 Wi-Fi 聚合的方式傳輸?shù)皆茖Рハ到y(tǒng)中，5G網(wǎng)絡和場館 Wi-Fi 網(wǎng)絡互為備份，保障直播信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

　　核心的云播制作系統(tǒng)，高質量的云導播切換系統(tǒng)用于媒體制作，后臺應用以微服務的架構部署于 AWS 及阿里云。導播人員僅需要通過可訪問互聯(lián)網(wǎng)的 PC 瀏覽器即可開啟導播制作，云導播制作系統(tǒng)支持多通道信號預覽及切換、圖文疊加、多通道音頻混音、傳輸信號技術監(jiān)控、直播推流等功能，制作完成的 PGM 信號后通過 RTMP 流的方式交付國際廣播中心。

　　導播間內配置了 2 臺筆記本電腦，接入高速有線互聯(lián)網(wǎng)，可通過 Chrome 瀏覽器訪問TVU Producer  云導播的制作頁面，并投屏到大屏供導播切換監(jiān)看。為了便于導播及音頻技術人員操作云導播系統(tǒng)的信號切換及音頻在線控制，配置了基于 USB 連接的外置信號切換面板及調音面板，可通過快捷鍵及 MIDI 協(xié)議實現(xiàn)信號及音頻的切換調整。導播間云制作實景如圖 2所示。

圖 2 導播間云制作實景

　　3 項目特點和優(yōu)勢

　　成都大運會采用的輕量化云制作系統(tǒng)圓滿完成了公共信號的制作，在節(jié)目質量、信號傳輸穩(wěn)定性及安全性方面達到了賽事制作要求，其特點和優(yōu)勢表現(xiàn)在以下 3 個方面。

　　3.1 超低延時的云預覽

　　相較于基于傳統(tǒng) SDI 切換臺制作系統(tǒng)，基于云的導播制作系統(tǒng)多了信號編碼上云的環(huán)節(jié)，為了保障信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和高質量，需要在傳輸環(huán)節(jié)增加延時緩存以對抗互聯(lián)網(wǎng)波動。在制作過程中，導播需要通過通話系統(tǒng)與攝像保持實時溝通及指揮，在云導播操作頁面，需要提供低延時的信號預覽來實現(xiàn)這種協(xié)同操作，以適應體育賽事的制作要求。為了解決這個問題，本項目采用了TVU RPS Link  編碼器支持雙編碼的方式：編碼器可同時輸出低碼率低延時(200ms 延時)代理碼率流信號以及 TVU  IS+高碼率流信號(2s 延時);代理碼率流用于云導播操作頁面的超低延時預覽以實現(xiàn)導播與前方攝像的實時溝通協(xié)作，TVU  IS+ 流用于傳輸?shù)皆贫?a href="http://www.banjixiaomi.com/product/server/list.html" target="_blank" class="inlink">服務器中，以實現(xiàn)高碼率、高質量的云端節(jié)目制作及輸出。

　　為保障“所見即所切”，在采用代理碼率信號預覽時，云端高碼率 IS+ 流信號需要同步切換。在TVU  編碼傳輸設備采集直播信號時，設備輸出的 2 個直播流信號可實現(xiàn)每幀精確地對應，使云導播操作頁面上的所有交互和操作都可以精確地對應在高質量的云端服務器的切換及制作上。

　　3.2 多機位信號幀同步云傳輸及制作

　　云制作應用需要面對的第二個問題是信號上云傳輸環(huán)節(jié)所帶來的信號同步問題。不同于傳統(tǒng)制作系統(tǒng)在制作系統(tǒng)內部通過同步信號的鎖定實現(xiàn)信號的幀同步制作，云制作系統(tǒng)需要在現(xiàn)場編碼器和云端接收解碼服務的整個傳輸鏈路中實現(xiàn)多機位信號的傳輸同步。

　　在成都大運會前期的項目準備及測試期間，成都臺針對該問題進行了全方位的多輪測試，本次的TVU  產品系統(tǒng)采用 Timelock 技術，保持系統(tǒng)時鐘與時鐘服務器同步的時間更精確。通過交換時間服務器和客戶端的時間戳，計算出客戶端相對于時間服務器的時延和偏差，從而實現(xiàn)時間的同步。TVU Timelock  是指多個終端同步時間，利用時間戳校正保持多路信號的幀同步。通過同步測試的結果可以看出，輕量化云制作方案在同步方面有較好的表現(xiàn)。多機位信號幀同步傳輸測試如圖 3 所示。

圖3  多機位信號幀同步傳輸測試

　　3.3 多網(wǎng)聚合傳輸技術帶來的高穩(wěn)定性

　　云制作應用需要解決網(wǎng)絡傳輸環(huán)節(jié)穩(wěn)定性的問題即便是現(xiàn)場部署的互聯(lián)網(wǎng)專線，依然會有單鏈路故障的問題出現(xiàn)。為保障本次項目應用中涉及的信號編碼上云、下云等環(huán)節(jié)信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，編碼傳輸環(huán)節(jié)均采用了多網(wǎng)聚合的模式。

　　現(xiàn)場信號上云方案采用的 TVU RPS Link 編碼器聚合了現(xiàn)場 200Mbps 有線互聯(lián)網(wǎng)專線及6個5G網(wǎng)絡、1路場館 Wi-Fi 來保障信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，有線互聯(lián)網(wǎng)的中斷不會影響到現(xiàn)場信號傳輸云導播。5G網(wǎng)絡會實時提供網(wǎng)絡幾余，傳輸算法支持無縫切換，信號編碼傳輸環(huán)節(jié)不會造成畫面中斷，該方案極大地提高了信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

　　云導播制作信號的實時預覽下云環(huán)節(jié)依然采用 TVU Router  多網(wǎng)聚合路由器提供的聚合網(wǎng)絡，聚合了現(xiàn)場可用的互聯(lián)網(wǎng)專線及 5G 網(wǎng)絡，任意網(wǎng)絡的中斷及波動均不會影響導播預覽監(jiān)看信號的畫面，提供了穩(wěn)定的制作體驗。

　　4 結語

　　在項目實施過程中，前方制作團隊進行了細致的規(guī)劃和準備，確保了轉播系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，保證了轉播工作的順利進行，輕量化云制作方案在畫面品質和制作效果方面都達到了高質量水準。

　　通過成都大運會賽事的云轉播實踐及應用，成都臺展示了輕量化云制作系統(tǒng)在體育賽事的可行性和優(yōu)越性，驗證了使用輕量化的云導播系統(tǒng)、高效的編碼技術和穩(wěn)定的網(wǎng)絡傳輸，為全球觀眾呈現(xiàn)出高品質的體育賽事直播。輕量化云制作方案在成本、效率、靈活性和品質等方面都具有明顯的優(yōu)勢，為未來的媒體制作提供了新的思路和范例，也為體育賽事的傳播和推廣帶來了新的機遇。通過這次項目，制作團隊積累了豐富的經驗，為同類賽事制作應用提供了寶貴的參考價值。