摘? 要：近年來，隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信、廣播電視技術的不斷發(fā)展，我們迎來了以短視頻、移動客戶端視頻直播為主流的新媒體時代。越來越多非電視臺單位、機構或民營公司由于業(yè)務發(fā)展，需要搭建小型視頻訪談室，可以說，高清甚至4K超高清訪談室已經(jīng)越來越“平民化”，而不顯得那么“高大上”。本文通過介紹新華社深圳特區(qū)支社建設的高清視頻訪談室的各項主要功能，分析如何在“小空間、低成本”的前提下搭建訪談室系統(tǒng)，實現(xiàn)包括攝像、切像、錄像、推流、摳像、字幕、調音、通話、提示、非編、配音、調光等功能，并就該類型訪談室設計方案中可能碰到的技術問題進行探討。

關鍵詞：視頻直播;訪談室;NDI? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 中圖分類號：TP311.52? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1671-0134（2020）07-118-04? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.19483/j.cnki.11-4653/n.2020.07.034

本文著錄格式：劉康華.“小空間、低成本”視頻直播訪談室搭建方案探討[J].中國傳媒科技，2020（7）：118-121.

1.項目概況

深圳毗鄰港澳，作為我國最早也是最成功的經(jīng)濟特區(qū)之一，是我國改革開放的前沿陣地，經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)深度融入世界經(jīng)濟，將對促進粵港澳大灣區(qū)城市群的建設發(fā)揮重要作用。近年來，媒體融合及跨界傳播趨勢日益增長，為加快建設國際一流的新型世界性通訊社，加強深圳特區(qū)媒體融合報道技術力量，總社于2018年批復建設深圳特區(qū)支社高清視頻訪談室。

項目總預算不到一百萬，其中視音頻設備包括攝像機及配件、視頻切換系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、通話提示系統(tǒng)等，后期編輯設備包括非線性編輯工作站、音頻編輯工作站等，配置專業(yè)影視燈光，聲學裝飾，安裝空調風機、電氣設施，并設計安裝訪談背景。訪談室位于大廈高層，利用原有舊的辦公室空間進行改造，整個空間的長寬高尺寸約為7米×5米×3米（面積約35平方米）。顯然，在如此“精致”的空間，既要兼顧聲學指標，又要布置燈光內飾、設計背景，還要考慮消防噴淋頭和空調冷凝管、出風口位置，施工很有難度。雖然是小型視頻訪談室，但麻雀雖小五臟俱全，可實現(xiàn)的功能包括攝像、切像、錄像、推流、摳像、字幕、調音、通話、提示、非編、配音、調光等。

2.主要功能介紹

2.1空間布局

訪談室面積不到35平方米，充分考慮訪談室的實用性，兼顧現(xiàn)有空間的面積、地理位置等因素，設置兩個訪談區(qū)域，主區(qū)采用實體背景墻和訪談桌的形式，側面（靠玻璃外墻）可作為輔助訪談區(qū)。主背景區(qū)域采用雙攝像主機位拍攝，結合提詞器和背景65寸電視機，實現(xiàn)主持人現(xiàn)場播報或與嘉賓互動訪談。側面背靠35層高的玻璃外墻，可眺望天空及深圳地標高樓，日?？勺鳛樵L談背景使用。在側邊同時配置電動三色背景卷幕，按需要打開，通過切換系統(tǒng)自帶色鍵功能或后期非編軟件對背景摳像合成，實現(xiàn)單機位播報，可大幅提高空間利用率。平面布局見圖1，實景見圖2、圖3、圖4。

2.2攝像機選型

配置兩套索尼PXW-FS7M2K 4K超高清攝像機，采用 4K Super 35mm CMOS 成像器，支持以 4K 60p 或全高清拍攝，幀率最高可達到 180 fps，可直接拍攝4K標準色域BT.2020的視頻圖像，色域范圍遠大于普通高清BT.709標準，這一提升對增強畫面色彩層次、過渡銜接方面起關鍵作用。攝像機的HDR標準為我國廣電標準HLG，拍攝時即可直接完成HDR編碼，后期不需專門處理，通過更大的動態(tài)范圍和更廣的色彩空間產生更真實的現(xiàn)場感，因此非常合適電視節(jié)目制作。由于訪談室面積不大，整體縱深不到7米，安裝完背景后，主持人和鏡頭之間距離最遠不到4米，配置18～110mm變焦范圍的鏡頭已足夠滿足需要。為提高設備使用率，攝像機自帶錄像存儲功能，日?？勺鲉为毻馀氖褂谩ＴL談室墻上預留視頻接口，最多可支持4路攝像機信號接入系統(tǒng)。

2.3視音頻切換系統(tǒng)

視音頻切換系統(tǒng)是訪談室的核心設備，設計方案時曾經(jīng)考慮過使用傳統(tǒng)的硬件切換臺+顯示屏的模式，但由于傳統(tǒng)切換臺功能相對單一，一般只支持輸入輸出信號切換、簡單特技通道，也有部分支持格式轉換。這樣還要考慮配置字幕機、圖文包裝設備，格式轉換器等設備，如果要實現(xiàn)推拉流，還可能要專門配置推拉流設備。顯然該方案在預算及空間有限的情況下并不現(xiàn)實。后來經(jīng)過了解，目前市場上有直接基于Windows平臺下安裝多功能專業(yè)切換軟件，再在主機服務器上配置硬件采集卡的方案。

本項目支持超高清視音頻信號輸入的切換系統(tǒng)Livestudio，該系統(tǒng)集成了漢化版的國外主流直播切換平臺Livestream Studio和BMD公司的視音頻采集卡，通過專用的USB快捷切換面板，也可直接使用鼠標鍵盤實現(xiàn)切換，支持5路最高2160p30的SDI或HDMI輸入和1路最高2160p30的SDI或HDMI輸出。內置8路調音臺、2路本地字幕疊加、臺標角標疊加、節(jié)目輸入輸出錄制、節(jié)目輸出流媒體廣播、視頻摳像等多種功能，可將不同類型的攝像機、手機、電腦等視頻終端，不同分辨率、格式的視音頻信號通過RTMP、NDI等傳輸協(xié)議換成標準信號，實現(xiàn)一套設備就能替代原來演播室內多種傳統(tǒng)設備相互連接協(xié)作才能完成的功能。輸入視頻信號支持6G-SDI、3G-SDI、HDSDI、SDI、HDMI、VGA等多種格式，可在SDI視頻中解嵌出音頻，并對音頻進行單獨調音。設備具備一定視頻存儲空間，可存儲節(jié)目，可對存儲的多種格式視頻素材調出播放并直接切換播出。

2.4音頻和通話提示系統(tǒng)

除了視頻切換系統(tǒng)自帶調音功能外，作為應急備份，系統(tǒng)還配置一臺雅馬哈的小型調音臺，支持16路音頻輸入，另外配置3個播音主持話筒、4個無線話筒、內外監(jiān)聽音箱、主持返送監(jiān)聽耳機等音頻設備。利用無線通話系統(tǒng)，主持人和攝像可監(jiān)聽導播通話，通過攝像機外置的雙色提示燈了解機位切換情況，返送監(jiān)視器可實時播放現(xiàn)場切出的PGM節(jié)目信號。臺詞提示器自帶藍牙控制器，主持人和控制室操作人員均可控制臺詞播放。

2.5錄制和后期編輯系統(tǒng)

視音頻切換系統(tǒng)支持同時4路廣播級質量的本地信號錄制，可自定義設置路徑和錄制碼率，每路碼率最高達到120Mbps，錄制的視頻可直接在切換系統(tǒng)的播放窗口實時播放。為保障錄制安全，配備一臺4K存儲卡錄像機，可支持最高2160p30格式記錄ProRes或DNxHD文件錄制。同時為最大限度滿足實時編輯需求，出于主備考慮，配置兩套Edius 9非線性編輯系統(tǒng)，采用服務器架構，存儲模式采用256G ssd 固態(tài)系統(tǒng)硬盤+4TB*2 SATA 素材硬盤，最多可配備8塊硬盤，且支持RAID，確保數(shù)據(jù)存儲安全。非編支持4K視頻編輯，通過視頻采集卡可實時錄制切換系統(tǒng)輸出的PGM節(jié)目信號，另配置一套音頻編輯工作站，包括錄音軟件、聲卡、錄音話筒，實現(xiàn)從前期錄制到后期剪輯、配音等全流程節(jié)目生產制作。

2.6網(wǎng)絡現(xiàn)場直播

為滿足新媒體直播報道需要，系統(tǒng)在設計時考慮實現(xiàn)流媒體編碼和推送功能，支持包括RTMP、NDI等多種流媒體傳輸協(xié)議，可接收多路RTMP、NDI視頻流，可同時多地址推流，自定義設置RTMP輸出格式和碼率，支持多碼率同時輸出到一個地址、多碼率同時輸出到多個地址，假如網(wǎng)絡條件允許，最高可以同時推25個網(wǎng)絡地址。推流過程中可非常直觀顯示實時推流狀態(tài)，生成推流日志，狀態(tài)信息包括視頻幀率和碼率。也可通過分社配備的LiveU H.265 HEVC直播編碼設備，借助有線網(wǎng)絡、無線WIFI或4G無線網(wǎng)絡傳送到北京總社新媒體發(fā)布平臺完成信號分發(fā)，第三方直播平臺再從新媒體發(fā)布平臺拉流獲取直播信號。

2.7燈光設計布局

配置25臺新型的LED燈，其中17臺平板燈，8臺聚光燈。色溫從3200K-5600K可調，亮度從0-100%可調而色溫基本保持不變，顯色系數(shù)達到95，發(fā)光均勻、發(fā)熱少。由于層高只有3米，中間還分布有空調管和消防噴淋頭，不適合安裝導軌，要實現(xiàn)兩個訪談區(qū)合用，又要盡量減少操作人員工作量，這對平板燈的尺寸、噪聲和布局都有非常高的要求，平板燈采用自然冷確散熱方式，無風扇噪音，尺寸只有38cmX31cmX9cm，可最大限度避開攝像機位，且基本覆蓋兩個訪談區(qū)域。

3.NDI協(xié)議的技術優(yōu)勢：

該項目預算有限，在設計中需綜合考慮先進性、經(jīng)濟性、兼容性和可擴展性，尤其對于核心設備的選型，在對市場上的產品進行充分調研后，基于對視頻制作行業(yè)發(fā)展趨勢的分析，最終考慮集成NDI協(xié)議的多功能切換系統(tǒng)，可同時支持多路NDI信號的輸入輸出。隨著業(yè)內越來越多廠家設備支持NDI協(xié)議，將更有利于整個系統(tǒng)日后功能的擴展。

NDI是Network Device Interface的簡稱，由美國NewTek公司于2015年推出的版權免費的標準，可使兼容的視頻產品以高質量、低延遲、精確到幀的方式通訊、傳輸和接收廣播級質量的視音頻，支持Alpha通道、雙向設備控制，自帶通道信息，所以疊加字幕、包裝圖文不用像傳統(tǒng)切換臺一樣需要Fill+Key信號，而是直接識別透明通道進行疊加。

NDI技術優(yōu)勢在于可以將HDMI或SDI視頻信號在IP工作流中實現(xiàn)低延時高質量雙向轉換。充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡基礎設施，借助有線網(wǎng)絡或無線WIFI網(wǎng)絡進行視頻傳輸，減少布線成本和部署時間，在局域網(wǎng)內的一個設備可通過一根網(wǎng)線輸出或接收多個NDI信號，非常適合演播室、現(xiàn)場多機位視頻直播的制作需求。使得視音頻數(shù)據(jù)在IP空間進行簡捷高效的傳輸成為現(xiàn)實，這一特性和應用將在很大程度上取代目前行業(yè)特定的有線連接和傳輸模式（比如HDMI、SDI等）。

由于NDI協(xié)議版權免費，已經(jīng)被全球很多軟件及硬件產品兼容。任何人在任何地點，只要有網(wǎng)絡都可以使系統(tǒng)和設備通過IP網(wǎng)絡進行連接和通信，從而創(chuàng)建基于IP的視音頻生產環(huán)境，并對視頻、音頻和其他數(shù)據(jù)進行共享訪問。

可以說，隨著5G技術的高速發(fā)展，我國互聯(lián)網(wǎng)寬帶速率的不斷提高，基于IP傳輸方式的電視制作、直播方案已經(jīng)日益占領市場，且有逐漸成為行業(yè)主流的勢頭。在近期央視5G媒體應用實驗室搭建的4K IP切換系統(tǒng)中，包括4K信號實時回傳、4K信號協(xié)議轉換、4K IP切換制作、4K多畫面監(jiān)看和直播發(fā)布等子系統(tǒng)，整個系統(tǒng)采用IP化架構，以NDI流為核心，通過編解碼、網(wǎng)絡協(xié)議轉換，全面兼容目前演播室的4×3G SDI 4K基帶電視信號。

經(jīng)NDI協(xié)議傳輸?shù)囊曇纛l流都基于網(wǎng)絡，比如單個1080p60的全NDI流可能需要125Mbps，單個2160p60的全NDI流則需要250Mbps。對于視頻傳輸有高質量要求，且需采用全NDI進行編碼和傳輸?shù)模瑒t可能受本地網(wǎng)絡帶寬限制，如千兆以太網(wǎng)僅能同時傳輸幾個全NDI源。為了提高傳輸效率，適應更多信號接入，現(xiàn)在有了NDI|HX，相當于全NDI的低帶寬版本，使用高度壓縮的Long-GOP H.264編碼，但與全NDI相比，NDI|HX會產生更多延時，延時大小取決于所采用的設備、幀速率、視頻分辨率和網(wǎng)絡條件等。不同的全NDI源對應的大概帶寬需求見表：

4.問題與思考

采用傳統(tǒng)PC平臺+專業(yè)切換軟件這種方式搭建的直播平臺，優(yōu)點是功能齊全，有的功能還可通過后期版本升級逐漸增加，但并不是像有的廠家說的那么無所不能，只有優(yōu)點沒有缺點的，筆者認為，在同類系統(tǒng)設計中需要考慮以下問題：

4.1 PC平臺的硬件處理性能問題

由于直播平臺同時接入多路SDI、HDMI高清甚至4K超高清視頻信號，雖然有多塊專業(yè)視頻處理板卡支持，但是對主板、內存、CPU和硬盤運行速度的要求是非常高的，尤其在摳像、字幕角標、多通道同時高碼率錄制、播放、多路推流拉流等高耗資源型的進程同時運行時，很容易出現(xiàn)宕機，造成直播安全事故， 因此對PC平臺軟硬件的穩(wěn)定性要求比較高，而且通常只有PC平臺作為單一節(jié)點，要在推流前端做備份難度比較大，有條件的話，可考慮主備雙路設備同時推流。而在傳統(tǒng)切換系統(tǒng)中，通過配備硬件切換、硬件色鍵處理摳像、硬件推流、外置錄像機、應急切換矩陣等設備，出現(xiàn)這種問題的幾率相對較低。

4.2聲畫不同步問題

項目搭建過程中，安裝工程師把多路視頻信號接入到切換系統(tǒng)主機，經(jīng)切換系統(tǒng)處理后輸出，桌面話筒作為音頻信號源接入到調音臺，通過調音臺混音后輸出，最后把輸出的視頻和音頻通過嵌入器形成PGM SDI信號（帶音頻），再經(jīng)視頻分配器分發(fā)到非編和錄像機等設備，在系統(tǒng)搭建完畢后，進行錄制測試，始終出現(xiàn)明顯的聲畫不同步，剛開始以為是錄制設備有問題，后來發(fā)現(xiàn)問題的根源在于視頻、音頻設備處理的時間長短不一致。經(jīng)測算，視頻處理時間比音頻處理時間長接近500ms。解決辦法有三種，分別是：

方案一：把調音臺的音頻總輸出接入到某一路攝像機，通過攝像機實現(xiàn)音頻同步嵌入，見圖5。

方案二：在調音臺總輸出增加音頻延時器，延時調整后再接到嵌入器，與視頻實現(xiàn)同步，見圖6。

方案三：把已接入調音臺總輸出的嵌入器放在視頻切換系統(tǒng)前端作為“SDI視頻”信號源，通過切換系統(tǒng)調整延時實現(xiàn)同步，見圖7。

本系統(tǒng)采用方案三的辦法解決，由于切換系統(tǒng)自帶音頻延時調整（最多支持2000ms），通過對嵌入器輸出“SDI視頻”的內?音頻延時調整后，切換系統(tǒng)的PGM帶音頻輸出的聲畫不同步問題得以解決，但需占用切換系統(tǒng)的一個視頻輸入通道和操作系統(tǒng)部分運行資源。

5.后記

本項目只是小型視頻訪談室系統(tǒng)搭建的一個例子，隨著計算機、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信和廣播電視技術的不斷發(fā)展，搭建這類多功能直播系統(tǒng)的門檻將越來越低，使用操作也更加便利，需要的操作人員也相對傳統(tǒng)演播室系統(tǒng)大幅減少。當然，由于該系統(tǒng)使用時間不長，個人總結的經(jīng)驗畢竟有限，可能有描述不夠全面或不夠準確的地方，請讀者包涵，僅當拋磚引玉，期待未來出現(xiàn)更多“小空間、低成本”的視頻直播訪談室搭建方案。

[1]汪波.4K IP切換系統(tǒng)在5G媒體集成制作中的應用[J]. 現(xiàn)代電視技術，2019（06）：94-98.

作者簡介：劉康華（1984-），男，廣東中山，技術中心副主任，研究方向：廣播電視工程 通信工程。