【摘要】 5G-Live智媒双向融播平台是以“5G+IT+云技术”为技术支撑，实现大小屏端4D+N双向融播。所谓4D+ N是即4个维度+N种融合应用。在这里4D是指全城多点位慢直播和网络直播、短视频、观众弹幕互动、图文海报应用这4个维度；N是指政务推广、文旅推广、商务推广、直播带货、重大活动直播、慢直播、公益性直播等N种内容形态融合创新应用。即在电视端和移动端后台共享，依托实时采集的直播流信号、互联网大数据、互动音视频图文、实时互动包装信号有机组合，实现4个维度的融合呈现、多元交互，做到平台频道用户化实时生产和融媒化流程再造，并以此为基础构建了全国首个5GLive城市直播频道融合平台，为打造电视端和移动端深度融合的广电+政用、商用、民用新业态进行了有益的探索。
【关键字】 5GLive 双向融播 4D+N 多源融合 多维展现 多元交互 城市直播平台
一．项目背景
中国广播电视行业当前正在以全媒体深度融合发展为方向，以“5G+4K/8K+IT+云技术”网络智能超高清为技术引领，从节目制播、技术创新等各方面革新升级融合发展模式。
从当下的广电行业媒体融合的做法来看，还是以传统电视频道制作节目向移动新媒体端的单向融合为主。媒体融合十多年，我们还在投入大量资源生产电视节目，融合主要还是传统电视制作节目经过切条、剪辑、分类，然后向新媒体端分发，移动优先在本质上还是成了先做电视再到移动端。从电视和移动端大小屏的特点来看，前者屏幕大、欣赏性强、呈现内容丰富、公信力高，但实时互动性弱；后者内容时效性高、互动性强，但屏幕小、欣赏性弱、呈现信息少、公信力弱。为补短板扬优势，我们重点打造了“4D+N”双向融合播出平台，以实现电视端和移动端大小屏内容双向融合，互为补充。所谓“4D+N”在电视端以慢直播、短视频、海报图文和二维码互动这四个维度来呈现电视+政务+商务+服务等N种应用场景，同时，通过扫码发弹幕、参与互动、抽奖等方式实现电视端与移动端内容共享、活动共播、用户信息共用。
基于该平台，南京广电开办了全国首个5G-live城市直播频道。该频道利用5G技术的高带宽和低延时的传输能力，在南京长江大桥、紫金山、夫子庙等数十个著名景点进行实景慢直播，同时配以相应的人文短视频以及海报图文，并通过扫码发弹幕发表观感、参与活动，以全面展示南京人文景观和城市建设新风貌。该频道综合利用活动直播、MCN直播、慢直播、网络流矩阵等形式及各种新媒体节目生产手段，建立起了电视端和移动端多屏联动的“在线、在场、在播、在商”融合联播生态。平台投入使用以来，一方面新颖的多媒体融合播出形式得到政商各界一致好评，有力的提升了直播活动的影响力。另一方面传统电视频道的电视节目生产人员转型成了视频直播、慢直播、短视频、海报图文生产者和实时互动工作人员，盘活了传统广电频道存量资源，降低了生产成本、实现了线上线下联动，为打造电视端和移动端深度融合的广电+政用、商用、民用新业态进行了有益的探索。
二．系统设计
加快媒体融合，主力军挺进主战场。不是放弃传统媒体，而是要像习总书记指示的那样，实现传统媒体和新兴媒体升级迭代、此长彼长、优势互补。平台基于大屏小屏端双向融合的发展需求，整合和利用电视端与移动端的各类资源，在原有向移动新媒体端融合基础上，结合移动端独立策划、自有主题的特点融合生产，反向补给传统频道端，实现跨平台多终端的多维交互和多数据源融合应用，由单向传播转向双向融合，并实现跨终端的多维交互和多数据源融合呈现，打造智媒双向融播平台。
作为广电行业转型发展提供一个新的融媒制作手段，本项目对广播影视领域来讲是一个节目生产模式的变革，将电视节目生产转变成视频直播、慢直播、短视频、海报图文和实时互动信息服务的“生产”。从节目表现形式上讲，电视端多维内容融合呈现一方面弥补了小屏端内容离散、直播节目丰富度不够、展示信息有限的缺点，另一方面提升了节目的公信力和影响力。同时，可根据直播的用户反馈，实时调整节目内容和播出形式，真正实现用户化生产。
随着项目的进一步规划、实施，将在多个系统维度进一步开发优化、应用升级，将大数据、云服务、5G、 4K/8K、IT技术全面融入到系统应用中，形成云上云下同支撑，软件硬件为互补，近端远端相配合的新时代全媒体融合生产播出平台，为融媒化转型发展奠定强大技术基础。
1.系统定位
双向融播平台，将多格式、多信源、多平台内容流汇聚制作融合，如跨地域网络摄像头、城市监控摄像头、手机和无人机直播源、摄像机5G信号源、网络端流信号、广电传统演播系统等，最终通过5G等网络技术、多种协议、多种融合方式，以频道直播、网络直播形式，送至播控以及牛咔云等第三方各网络播出最终平台。借助“牛咔云” 智媒双向融播平台，改变从以往的摄、录、播播出形式，利用活动直播、MCN直播、慢直播、流矩阵网络流等建立多屏联动的4在（在线、在场、在播、在用户）互联网直播频道。
该平台由移动优先的新媒体单向传播向双向融播 发展。
图1 双向融播平台示意图
单向传播：即将传统电视优质资源剪辑编辑拆条发送给移动小屏端，观众通过移动小屏单向的节目画面，无法有效的做互动与反馈；
双向融播：即整合和利用好传统频道资源，在原有向移动新媒体端融播基础上，结合移动端独立策划、自有主题、实时生产的特点多平台融合生产，从而通过移动新媒体端反补传统频道大屏端，同时向多平台多终端融合传播，并实现多屏多维交互化。
该系统以“4D+N双向融播”作为理念设计，实现多格式、多信源、多平台内容流汇聚制作；多种技术、多种协议、多种融合方式，在电视频道和各网络平台直播互动，可以实现直播带货、政务直播、重大活动直播、慢直播、公益性直播、商务推广、文化推广等多种业态节目直播。
2.设计架构
5GLive双向融播平台借助最新网络技术和制播技术，实现多源、多格式、多协议、多接口信源融合；实现多种新媒体制播方式和大小屏融合；实现视频、文字、图片、动画等多媒体实时融合，实现专用网、局域网、办公网、互联网多网络应用融合；实现牛咔云、新华云、政务云等多云融合。
图2 融播平台信号融合流程图
图3 双向融播平台的一期建设系统设计框图
同时，南京广电一期规划在南京市自建20个4K高清网络星光摄像头和200路的视频源的接入能力，目前已经基本建成，包括紫金山、新街口、夫子庙等多个南京地标性区域。南京广电还积极与市大数据局进行融合，与市大数据局建设了视频数据专网，第一步准备接入市大数据局城市摄像头100余个。
通过初步的平台建设和运营，使得原本需要关停的标清信息频道，以全新的融合形式，较低的设备和人力成本华丽转身为Live南京城市高清直播频道，目前已实现单个频道7×15小时实时高清互动直播和全网分发。
图4 融播平台实拍图
3.融合创新
（1）多融合：借助5G等最新网络技术和制播技术，实现多源、多格式、多协议、多接口信源融合；实现多种新媒体制播方式和大小屏融合；实现视频、文字、图片、动画等多媒体实时融合，实现专用网、局域网、办公网、互联网多网络应用融合；实现牛咔云，新华云，政务云，等多云融合。
（2）全交互：频道播出内容多维度、深层次的事件型互动。弹幕、聊天室，还可对播出的具体内容进行事件型的深度互动。如主动选择音乐会不同曲目导赏和乐队指挥介绍，以及VR的沉浸式体验和交互式互动模式等更多交互体验。多样化的交互形式也是目前行业内领先的一个应用，也是未来行业融媒转型的发展重点。
（3）移动直播：实现线上“云旅游”和直播的空间融合。如景区游览车上5G直播点，实现活动参与者、电视观众、网友三方都融合在一个空间里共同参与直播。
（4）慢直播流时移：建成100个城市风光摄像头，摄像头5G传输和台内播控5G接入实现双向5G交互传输。同时CDN互联网分发，先进流时移功能，7*24小时风光录像 回看。
（5）短视频：实现你拍我播，深度参与。观众将短视频扫码上传给频道，审核后在频道和视频平台播出，扫码投票，专家打分，实现评奖，吸引受众深度参与。
三．平台八大模块化系统
具体实施方案按照系统设备功能主要建设八大系统，分别是：融媒制作系统、切换调度系统、实时包装系统、云汇聚审核系统、云素材管理播出系统、互动用户管理系统、多元网络复合系统、云资讯融通系统。
图5 汇聚信号示意图
1.融播制作系统
主要负责各种信号源的汇聚、网络的推拉流、满足多路信号同步录制、融媒播出模板制作。满足多路通道主备份需求。采用多套融播系统并行互联设计（充分考虑主备再主备的应急），具备平行扩展性，主要负责保证网络直播信号拉流推流制作切换；与网络直播间摄像头的互通；通过流矩阵拉流城市远端5G慢直播摄像头信号（4K信号）；拉取素材管理系统的视频文件本地DDR播出；按照节目需求设计和定制包装模板，加载一定的一级包装字幕信息，做节目内容的包装。支持SDI，SDI接口，支持HTTP协议以及RTSP、RTMP、HLS、TS、SRT等流媒体类型，具有虚拟演播室功能，高质量色键器，多个虚拟几位，可以接入最新虚拟主播应用。除了汇集5G慢直播城市摄像头、矩阵、播出服务器、DDR本地视频、网络直播间摄像头、手机或推流盒直播信号、宽慧城市交通探头外，配备扩展接口，以备后期更多的信号源汇聚。
可实现多路手机源汇聚，采用SRT协议和声音消隐技术，并可以实现双向互动，多向互动，与融播平台（包括演播厅主播）实现双向互动，还可以多点，多镜头，实现多向互动，画面和声音，还有通话系统，TALLY系统，返送系统等。扩大了制作半径，缩减了制作成本，提高了制作效率。在大屏幕的融播中，实现了对镜头效果控制，安全性的把控，提高了公众播出的安全性。
城市摄像头系统通过主动汇报方式，将全高清或4K视频源信号安全送至平台后，进入流矩阵系统，流矩阵会自动依据视频流的质量切换备份视频源，保障了城市风光摄像头信号的稳定性。
2.切换调度系统
主要由融播切换台、控制电脑、调度矩阵组成。多级切换系统，保证一个频道的高效安全融播的同时，平行系统可以支持多个频道，多个平台不同节目的同时播出，并可以互为备份。负责对多路融播系统、外源信号及键信号的调度以及满足各种格式要求的信号多平台输出。支持1080i、1080p、2160p格式，支持40路以上12G-SDI输入和24路以上12G-SDI输出，支持所有输入格式转换功能，
可以很好的满足各种汇聚信源的调度，各直播流节目信源融播切换。最高可实现64个以上的画面监看；配置切换台控制电脑支持软件控制切换台，更加方便简洁操作，相较于传统控制面板，更加节约成本；带有多级ME切换功能及独立的调音台。
3.实时融合包装系统
由三维互动实时包装服务器组成，负责制作内容模板，拓展丰富画面信息，实时展现小屏与大屏的交互信息。配备独立的三维交互式资讯包装系统，用于加载标题、弹幕、角标、三维转场、拉滚、多视窗、频道预告等频道上的包装。按照该平台的定位，需配备互动实时包装软件，操作灵活，分类清楚，各种元素格式兼容性强，并且与素材管理系统网络资源共享，各模块元素如文字，拉滚，三位模型，图片，窗口视频可以实时替换，能满足平台多元多维化的展示需求和实时互动形态。
配合融播系统设计定制节目模板，添加包装资讯信息，丰富节目元素，增加受众互动。支持跨平台使用，具有强大的交互性，支持几何体实例化，支持html5的交互式使用，可进行丰富的交互设计，实现交互式特效,全面展示html5新特性,支持3dmax\maya等第三方三维模型文件快速导入,视频文件包括AVI、MXF、MPG、MOV、 FLV、MP4、WMV、M2V等，图片格式包括TGA、 BMP、JPG、PSD、PCX、GIF、TIFF、PNG、WMF、 EMF等以及图像序列。
该包装系统进一步实现包装云模板化，可以供跨地域多平台进行调度使用，并全面于云汇聚系统进行数据互联，呈现更多形式和内容的实时互动包装效果。
4.云汇聚审核系统
主要由多媒体汇聚互动服务器及配套的审核系统组成，负责对弹幕素材进行多层级的审核管理，确保播出安全。
（1）数据通联汇聚：支持牛咔APP、微信、微博等互联网平台用户互动信息汇聚；多平台一键切换；多平台，多账号同时支持。支持互联网用户信息加扰算法；对互动汇聚的数据，文字，图片，表情，语音，视频（多种分辨率），短视频，图片序列，进行分类管理存储；支持数据网络共享应用。对弹幕信息进行分类库表管理，调用时，可以选择日期和分类，选择调入播出弹幕列表中；支持相关数据接入，如表格，问卷，提问，留言，投票等；大数据接口开发，可以多平台对接，支持多种大数据格式。
（2）汇聚包装输出：为包装设备提供实时互动弹幕信息，并由云化3D渲染引擎对弹幕进行包装后电视端呈现；包装多种效果方式呈现（多种滚屏，弹幕墙，单独选择呈现播放等）；视频音频文件支持声音输出（支持填信号SDI嵌入输出）。数据支持格式：文字，图片，动画序列，视频，语音等；包装支持广电SDI信号格式标准，支持Fill， Key信号。
（3）数据审核管理：多级审核机制，支持AI自动审核和人工审核；支持黑、白名单设置、查询、权限管理；对弹幕信息自动审核，敏感词数据包过滤，危险库处理等；智能库添加，关键词填加实现弹幕智能过滤；对违规弹幕信息有相应提示和告警。
该系统可以使得大小屏各终端用户通过多平台更好的互动参与，可以有更多的参与形式和展现形式，可以对参与的交互信息进行多层次管理和应用，并对参与用户进行开发和管理，使得用户数据和信息数据在节目中可以更有效的分析展现和应用，并可以接入更多维的大数据平台信息，通过智能技术和大数据应用，以更多形式，更多内容，更多手段，更多层次服务于融播平台的节目制作和 分发。
5.云素材管理播出系统
主要多台大容量的存储系统及编播系统组成，对上传素材进行安全隔离审查，同时对素材进行入库、编单、播出。配备大容量存储空间作为可以快速导入保存相应视频文件，与系统设备接入同一网络，方便快速调取素材；通过播出服务器播放素材，同时可以进行视频列表编播，系统与内部网络互联，方便素材选择导入和交互，方便外部视频文件载入，与融合生产网、媒资网全面应用互通，方便平台调度使用。
6.互动用户管理系统
以云上服务器为载体，对网络端和各终端的各类视音频信号，用户互动文字、图片、视频，以及两微一端进行云接入和云汇聚，对跨地域点进行云控制、云反馈和云互动服务。
用户数据管理应用提供完备的信息管理本地数据库并支持主备机制；用户信息管理：对用户可以进行分类管理，对用户进行筛选，积分管理，与多平台用户进行互联，以便存储多平台交互用户数据；通过用户发送的主题，关键字等信息，可以进行用户筛选，同时可以加筛选功能；筛选的数据可以导出，播出，展现，或者参与相关活动和抽奖。可以应用现有的网络成熟软件进行可视化，如web端H5前端效果，相关数据通联，即可调用数据进行屏幕展现，包装机支持相应模式转换展现输出。
7.多元网络复合系统
将业务平台专用网、办公网、互联网、公有云等多种不同类型的网络融合在同一框架中，满足了融播系统平台的多元化需求。
采用双机热备、链路冗余，利用Vlan和防火墙等网络安全设备，将慢直播系统、新闻融媒体内容库、OA办公系统、新华云、牛咔云、政务云、宽慧专网、互联网及视音频设备控制系统融合在一起。每个子系统既相互独立，又具备一定的联系。
数十路不同场地的网络直播间摄像头信号通过多层级交换机互联至播出机房，在从播出机房交换机拉线至核心千兆交换机，实现汇聚；直接网络拉流可以保证延时在1秒内，不同房间的画面声音可以同步切换选择，支持远程PTZ控制，方便进行构图的调整。
专线宽带保障各终端平台网络接入和多平台分发播出，并保证可靠的互动直播效果。
上百路的城市慢直播源，通过自建20个摄像头点位和各种平台的接入，保证了Live南京直播平台对全市城建，交通，旅游，商业等各业态的感知和直播。
8.云资讯融通系统
具备丰富多样的外联接口，通过“云”联通各种外部系统，如牛咔云、新华云、南京大数据政务云等实现了安全高效地资讯传递方式。
借助于公有云平台，系统可以查看下载订阅相关公有云平台中最新的视音频、稿件等资讯内容，例如新华社、牛咔等，定时自动推送至播出素材库，供选取、审核、播出。
新华云平台 牛咔云平台
四．节目融合创新形态
5GLive双向融播平台,初期要在高清频道和牛咔、抖音上平台上，实现“4D+N双向融播”，N种节目形态主要分为：直播带货、政务直播、重大活动直播、慢直播、公益性直播、商务推广、文旅推广等，初步的节目形式，如下列节目截图展示：
画面各部分介绍：
五．总结
作为全国首个“Live南京”5G城市直播平台的载体， 5Glive双向融播平台在实现电视端和移动端大小屏双向融合，内容互为补充方面作了一个初步的尝试。平台投入使用一年多来，以新颖的融媒体互动播出形式为全面展示南京人文景观和城市建设新风貌，以及各类政商宣传和直播带货带来了新的体验形式和良好的体验效果，正日益受到广播电视和新媒体从业人员以及广大观众和用户的广泛欢迎，市场应用前景广阔。