论文部分内容阅读
【摘要】随着媒体融合的不断发展，网络电台、微信、微博以及各类视频网站都成为了广播电台的传播媒介。融媒体音视频系统的建设，为广播与电视、互联网的融合提供了技术支撑。本文主要介绍了江苏台广播融媒体播控中心融媒体音视频系统的架构和应用场景。
【关键词】广播;融媒体音视频系统;播控中心
中图分类号：TN94 文獻标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.23.010
2019年5月，江苏省广播电视总台广播融媒体播控中心正式投入使用。以IP化先进技术做为支撑，在满足江苏广播各项传统播出业务功能和新媒体业务需求的前提下，广播融媒体播控中心融媒体音视频系统实现了广播总控与广电城电视总控及荔枝云的互联互通、融合分发。
1. 系统架构设计
广播融媒体播控中心融媒体音视频系统，以传统SDI信号和IP信号相混合的方式作为信号传输载体，搭建了一个融媒体音视频传输调度网络。将江苏省广播电视总台广电城电视总控信号、融媒体演播室信号、直播室音视频信号、外场音视频直播信号、荔枝云及大蓝鲸等互联网信号进行分配、调度、编转码、收录、监控。
2. 系统技术方案
系统设计采用传统SDI信号和IP信号相混合的方式作为信号传输载体，配备具备音频解嵌功能的接收光端机，建设融媒体音视频传输调度网络。系统框图如图1所示。
在广播融媒体播控中心和总台电视总控之间，系统通过租用光纤专线传输链路，实现了视频信号的互联互通，使得广播电台也具备了视频信号的调度与分发功能。在广播融媒体播控中心内部，通过搭建SDI矩阵和IP矩阵系统，实现广播融媒体演播室视频信号、广播直播室摄像机位信号的接入与调度，以及网络新媒体信号的接入与调度。所有的视频信号都可以通过IP收录系统，实现直播流的收录，并做到远程下载。
对于视频的伴音信号，系统通过两种方式将信号转为AES信号，一种是通过带解嵌的SDI光端机，将电视总控传输至广播融媒体播控中心的SDI信号的伴音信号直接解嵌为AES信号，另一种方式是通过音频解码器，将IP格式的视频信号直接解码为AES信号。所有的AES信号都传输至音频转播矩阵，实现了视频伴音信号在各个广播直播室的调度与分发。
系统还可以将汇聚到播控中心的视频信号传输给各广播直播室、融媒体演播室、新媒体事业部等可将视频信号与新媒体数据信号等接入到大屏系统，实现对信源的实时监控，在保证播出安全的同时，做到融媒体信号播出的可管可控。
2.1 系统硬件设计
广播融媒体播控中心与总台之间通过专线建立传输通道。收、发端配备SDI光端机和16路CWDM波分复用器，实现了12路HD-SDI信号的收发，且广播融媒体播控中心配备的接收光端机具备音频解嵌功能，解嵌出的AES信号直接与音频转播矩阵相连。
根据广播融媒体播控中心的实际需求，配置32×32路的IP流切换矩阵，实现从任意输入流到任意输出流的调度与切换，以及不同信源的协议转换与调度分配，IP矩阵配备4张网卡，公网IP信号与局域网IP信号通过不同的网口接入。系统配置20×20路的SDI切换矩阵，实现SDI信号的灵活切换和调度。
为了实现IP视频流信号与SDI信号之间的灵活转换，系统配置流媒体编、解码器，实现相关流媒体信号的视频转码，支持UDP、HTTP、RTSP、RTMP等多种IP协议以及MPEG-2、MPEG-4、H.264等多种视频格式。为了实现将IP视频流信号中的音频信号直接解码传输至广播融媒体播控中心音频矩阵，系统配置了音频解码器，能够实现4路IP视频流的音频解码。
配置1台IP视频收录系统，能够做到直播视频流的收录，并且可以做到带权限的远程访问，做到远程下载。
所有的IP设备都配备了双网口，将信号传输网络与远程管理网络分开，确保了整个系统的网络安全，并且能够实现设备的远程集中管理。
2.2 系统软件配置
系统中的IP切换矩阵、视频编码器、流媒体解码器、音频解码器可以通过SNMS形式或者网页的形式进行管理和配置。软件界面如图2所示。
2.2.1 IP流切换矩阵矩阵软件配置
IP流切换矩阵配置软件使用自定义切换矩阵，可以显示整个矩阵的任意一个局部，便于查看和操作。通过不同颜色来表示IP通道的不同状态，灰色表示通道未使能;红色表示通道有错误;黄色表示通道有告警;绿色表示正常工作状态;深绿色表示备份输入源连接。IP流切换矩阵切换界面如图3所示。
在软件的输入设置中，可对IP输入通道的输入协议、输入地址、输入端口、组播输入网卡、失锁门限、流同步检测、连续计数监测、频道名称进行配置。在输入通道使能后，输入设置界面下方可以实时显示输入码流的码率。在输出设置中，可以对IP输出通道的频道名称、输入源ID、备份输入源ID备份、组播TTL、IP格式、输出地址、输出端口、UDP输出网卡、流名称等进行配置。PID映射可以自动把切换后的输入流的PID映射到切换前的PID，实现PID保持不变，从而保证流切换的无缝过渡。IP流切换矩阵输入输出设置如图4所示。
3. 系统应用场景
融媒体音视频系统在广播融媒体播控中心中有着广泛的应用场景：
3.1 视频信号的调度与监看
融媒体音视频系统中的视频信号通过SDI矩阵和IP流矩阵进行调度、分发，将信号传输到融媒体演播室、广播融媒体播控中心大屏系统以及各个广播直播室，实现视频信号的监看。
3.2 与广电城电视总控的互联互通
总台广电城电视总控提供的信号经过光端机与复用器通过光纤专线传输到广播融媒体播控中心，通过解复用后接入到接入到融媒体播控中心SDI矩阵，电视伴音信号也通过带解嵌的SDI光端机解嵌出来，以AES的格式传送到音频转播机柜。融媒体演播室的SDI信号也通过SDI矩阵调度切换、SDI光端机、复用器传输到总台广电城电视总控。从而实现了两者之间信号的互联互通。
3.3 广播直播室视频信号的接入
利用广播融媒体播控中心SDI矩阵和IP网络远程传输系统，将电视音视频信号通过双路由传至广播直播室，在直播室可实时同步显示总台视频资源，为节目的播出、应急等提供有力的保障。视频直播信号的引入，广播直播室也可作为总台重要音视频直播的分演播室使用，和总台进行直播节目的互动。
3.4 视频流的接入与推送
江苏广播大蓝鲸视频流与增强广播视频流通过公网交换机接入到融媒体音视频系统网络，通过IP切换矩阵，可对信号进行调度与切换。同样，可通过IP流切换矩阵，将视频直播流推送到公网直播服务器上，实现在线直播。
参考文献：
[1] 孙岩君. 江苏台基于 AoIP 技术的广播融媒体播控中心建设[J]. 电声技术，2019， 43（11）：10 -13.
作者简介：施仁政（1989-），硕士研究生，江苏省广播电视总台运维工程师，研究方向：广播播控等。
【关键词】广播;融媒体音视频系统;播控中心
中图分类号：TN94 文獻标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2020.23.010
2019年5月，江苏省广播电视总台广播融媒体播控中心正式投入使用。以IP化先进技术做为支撑，在满足江苏广播各项传统播出业务功能和新媒体业务需求的前提下，广播融媒体播控中心融媒体音视频系统实现了广播总控与广电城电视总控及荔枝云的互联互通、融合分发。
1. 系统架构设计
广播融媒体播控中心融媒体音视频系统，以传统SDI信号和IP信号相混合的方式作为信号传输载体，搭建了一个融媒体音视频传输调度网络。将江苏省广播电视总台广电城电视总控信号、融媒体演播室信号、直播室音视频信号、外场音视频直播信号、荔枝云及大蓝鲸等互联网信号进行分配、调度、编转码、收录、监控。
2. 系统技术方案
系统设计采用传统SDI信号和IP信号相混合的方式作为信号传输载体，配备具备音频解嵌功能的接收光端机，建设融媒体音视频传输调度网络。系统框图如图1所示。
在广播融媒体播控中心和总台电视总控之间，系统通过租用光纤专线传输链路，实现了视频信号的互联互通，使得广播电台也具备了视频信号的调度与分发功能。在广播融媒体播控中心内部，通过搭建SDI矩阵和IP矩阵系统，实现广播融媒体演播室视频信号、广播直播室摄像机位信号的接入与调度，以及网络新媒体信号的接入与调度。所有的视频信号都可以通过IP收录系统，实现直播流的收录，并做到远程下载。
对于视频的伴音信号，系统通过两种方式将信号转为AES信号，一种是通过带解嵌的SDI光端机，将电视总控传输至广播融媒体播控中心的SDI信号的伴音信号直接解嵌为AES信号，另一种方式是通过音频解码器，将IP格式的视频信号直接解码为AES信号。所有的AES信号都传输至音频转播矩阵，实现了视频伴音信号在各个广播直播室的调度与分发。
系统还可以将汇聚到播控中心的视频信号传输给各广播直播室、融媒体演播室、新媒体事业部等可将视频信号与新媒体数据信号等接入到大屏系统，实现对信源的实时监控，在保证播出安全的同时，做到融媒体信号播出的可管可控。
2.1 系统硬件设计
广播融媒体播控中心与总台之间通过专线建立传输通道。收、发端配备SDI光端机和16路CWDM波分复用器，实现了12路HD-SDI信号的收发，且广播融媒体播控中心配备的接收光端机具备音频解嵌功能，解嵌出的AES信号直接与音频转播矩阵相连。
根据广播融媒体播控中心的实际需求，配置32×32路的IP流切换矩阵，实现从任意输入流到任意输出流的调度与切换，以及不同信源的协议转换与调度分配，IP矩阵配备4张网卡，公网IP信号与局域网IP信号通过不同的网口接入。系统配置20×20路的SDI切换矩阵，实现SDI信号的灵活切换和调度。
为了实现IP视频流信号与SDI信号之间的灵活转换，系统配置流媒体编、解码器，实现相关流媒体信号的视频转码，支持UDP、HTTP、RTSP、RTMP等多种IP协议以及MPEG-2、MPEG-4、H.264等多种视频格式。为了实现将IP视频流信号中的音频信号直接解码传输至广播融媒体播控中心音频矩阵，系统配置了音频解码器，能够实现4路IP视频流的音频解码。
配置1台IP视频收录系统，能够做到直播视频流的收录，并且可以做到带权限的远程访问，做到远程下载。
所有的IP设备都配备了双网口，将信号传输网络与远程管理网络分开，确保了整个系统的网络安全，并且能够实现设备的远程集中管理。
2.2 系统软件配置
系统中的IP切换矩阵、视频编码器、流媒体解码器、音频解码器可以通过SNMS形式或者网页的形式进行管理和配置。软件界面如图2所示。
2.2.1 IP流切换矩阵矩阵软件配置
IP流切换矩阵配置软件使用自定义切换矩阵，可以显示整个矩阵的任意一个局部，便于查看和操作。通过不同颜色来表示IP通道的不同状态，灰色表示通道未使能;红色表示通道有错误;黄色表示通道有告警;绿色表示正常工作状态;深绿色表示备份输入源连接。IP流切换矩阵切换界面如图3所示。
在软件的输入设置中，可对IP输入通道的输入协议、输入地址、输入端口、组播输入网卡、失锁门限、流同步检测、连续计数监测、频道名称进行配置。在输入通道使能后，输入设置界面下方可以实时显示输入码流的码率。在输出设置中，可以对IP输出通道的频道名称、输入源ID、备份输入源ID备份、组播TTL、IP格式、输出地址、输出端口、UDP输出网卡、流名称等进行配置。PID映射可以自动把切换后的输入流的PID映射到切换前的PID，实现PID保持不变，从而保证流切换的无缝过渡。IP流切换矩阵输入输出设置如图4所示。
3. 系统应用场景
融媒体音视频系统在广播融媒体播控中心中有着广泛的应用场景：
3.1 视频信号的调度与监看
融媒体音视频系统中的视频信号通过SDI矩阵和IP流矩阵进行调度、分发，将信号传输到融媒体演播室、广播融媒体播控中心大屏系统以及各个广播直播室，实现视频信号的监看。
3.2 与广电城电视总控的互联互通
总台广电城电视总控提供的信号经过光端机与复用器通过光纤专线传输到广播融媒体播控中心，通过解复用后接入到接入到融媒体播控中心SDI矩阵，电视伴音信号也通过带解嵌的SDI光端机解嵌出来，以AES的格式传送到音频转播机柜。融媒体演播室的SDI信号也通过SDI矩阵调度切换、SDI光端机、复用器传输到总台广电城电视总控。从而实现了两者之间信号的互联互通。
3.3 广播直播室视频信号的接入
利用广播融媒体播控中心SDI矩阵和IP网络远程传输系统，将电视音视频信号通过双路由传至广播直播室，在直播室可实时同步显示总台视频资源，为节目的播出、应急等提供有力的保障。视频直播信号的引入，广播直播室也可作为总台重要音视频直播的分演播室使用，和总台进行直播节目的互动。
3.4 视频流的接入与推送
江苏广播大蓝鲸视频流与增强广播视频流通过公网交换机接入到融媒体音视频系统网络，通过IP切换矩阵，可对信号进行调度与切换。同样，可通过IP流切换矩阵，将视频直播流推送到公网直播服务器上，实现在线直播。
参考文献：
[1] 孙岩君. 江苏台基于 AoIP 技术的广播融媒体播控中心建设[J]. 电声技术，2019， 43（11）：10 -13.
作者简介：施仁政（1989-），硕士研究生，江苏省广播电视总台运维工程师，研究方向：广播播控等。