【摘要】 本文探讨了NDI技术在广播融媒体演播室中的灵活应用，重点分析其在视频信号传输、多平台协作和高效制作中的优势。通过具体场景展示，阐述NDI技术如何赋能广播节目制作与传播，并展望其在媒体生产中的未来发展潜力。
【关键词】 NDI技术 融媒体演播室 广播可视化 节目制作
一．项目背景
深圳广电集团广播全媒体采编播系统项目建设了两个融媒体演播室，专注于广播节目的视频化直播，秉承“轻量化、低成本”的原则，致力于打造具备高效可视化运营功能的现代化广播演播室系统。
本台融媒体演播室通过灵活应用NDI和AOIP等先进网络技术，系统不仅保留了传统广播的直播与制作模式，还实现了高质量的视频直播效果。此外，所有广播直播间均支持多信源采集、多媒体互动以及多平台内容分发，极大提升了节目制作的灵活性与互动性，显著提升了内容的影响力和传播力，实现了“看得见的广播”这一创新理念。
二．系统介绍
此次我台新建的两套广播融媒体演播室均采用NewTek Tricaster TC-1设备作为主切换台，该视频切换台为All-In-One一体机，具备视频自动伴随音频切换的无人操作、人工智能操作等两种工作模式，能很好地满足广播融媒体发展的需要。
TC-1视频切换台接口丰富，既配备了4路HD-SDI输入、4路HD-SDI输出接口，又支持NDI协议。只需将设备连接至NDI交换机，视频信号就可以通过NDI网络选择所需的视频信号源。NDI的网络任意路由方式使得信号调度更加灵活，相比传统SDI布线，每条SDI线只能传输一路视频信号，而NDI通过一条以太网线即可同时传输多路高清视频信号。所有连接至NDI网络交换机的视频信号都可以通过NDI接入视频切换台用于播出。可参考下图：
球型摄像机由于为利旧设备，不直接支持NDI协议，无法直接接入NDI网络使用。这里我们选用了MAGEWELL的SDI to NDI转换盒，将球型摄像机SDI输出信号转换为NDI信号后，再送至NDI网络交换机，方便视频切换台及整个NDI网络调度使用。
同时，视频切换台还可以从高清HD-SDI视频矩阵或NDI网络获取到其它需要的视频源，经制作合成后，最终播出的PGM信号通过SDI和NDI双路传输至推流服务器，两路信号互为主备，实现主备冗余。推流服务器配备双网卡，一路用于外网推流，另一路用于接收NDI视频流，保障安全高效的推流操作。
TC-1视频主切换台与广播直播调音台之间也有音频信号互联，调音台PGM信号做N-1处理后输出至TC-1切换台主机，主要用作视频直播的伴音输出。如果视频切换台的视频素材或音频素材也需在广播直播中呈现，则将TC-1的素材播出伴音也送至广播直播调音台，确保了广播视音频直播的信号一致。
采用NDI网络视频传输技术后，我们可以实现系统中的各个环节——从摄像机信号采集、包装制作、外来视频素材播放、视频推流到视频录制，均可通过NDI网络实现信号传输。这种方式减少了系统布线和硬件投入，简化了视频调度，方便多个直播室和演播室之间的协同使用，并有利于未来的系统扩展。
值得一提的是，应尽量选用支持POE甚至POE+的交换机作为我们的NDI网络交换机，这样会给我们在系统布线及设备使用上带来更大便利。我们就不需再为球型摄像机及无线路由器去单独接入直流电源，只需通过网线并经POE转DC转换盒就可实现设备供电。POE+则为我们未来新设备扩展使用带来更大可能。
三．技术特点和优势
NDI（Network Device Interface）是由美国NewTek公司开发的一种版权免费的标准，旨在实现高质量、低延迟、精确到帧的视频通信和传输。这种技术特别适合用于现场直播制作环境中的视频切换。
1.网络传输：NDI允许通过常规以太网基础设施传输高质量、低延迟的视频、音频和元数据，简化了系统构建和信号传输的复杂性。
2.实时性：支持多路视频信号的实时传输，适用于对即时性和高质量要求高的应用场景，如广播和视频制作。
3.广泛适用性：NDI基于开放标准，获得了许多软件和硬件厂商的支持，包括vMix、LiveStream Studio、OBS、StreamStar和NewTek Tricasters等。
4.灵活性：NDI技术可以将HDMI或SDI视频信号转换为IP工作流，同时也能将IP工作流中的信号转换回传统的HDMI或SDI信号，提供了低成本的IP工作流切换解决方案。
5.简化系统：不需要专用的视频传输硬件，仅需千兆交换机即可支持多路高清NDI流。系统设计、集成、应用和维护变得更加简单和灵活。
6.网络灵活性：NDI信号通过网络传输，允许在同一网络中存在多个高清NDI流，用户可以从交换机调配NDI信号源，任何设备可以连接至网络中的视频设备。
随着NDI技术的普及，许多实时流媒体制作软件和设备开始支持这一标准，进一步推动了其在多媒体生产环境中的应用和发展。
四．应用场景
1.利用腾讯会议软件连线外场
为实现直播间与外场的视频连线，我们在SVR工作站上安装了NDI TOOLS软件包。通过NDI Scan Converter软件，在SVR工作站中能够捕捉腾讯会议软件中的外场视频信号，并将其转化为NDI信号源，供视频切换台使用。再利用NDI Virtual Input软件将演播室PGM信号虚拟为一个摄像头的视频信号。在SVR工作站的腾讯会议软件设置中，选择“NewTek NDI Video”作为摄像头输入，即可将演播室的视频信号传送至外场。
为了避免音频信号的回输问题，送往外场的声音需在视频切换台上进行N-1处理（即将外场音频信号从主混音中减去）。这一处理避免了音频信号产生正反馈。
2.带货节目细节展示
在直播带货节目中，展示商品近景的特写画面至关重要。然而，在视频切换台的画面中，通常只能预览略缩图。为了解决这一问题，在不增加任何硬件设备的前提下，我们在SVR工作站上使用了NDI Monitor软件，将显示器配置为监视器。这使得直播时能够迅速实时捕捉展示商品的近景细节，确保展示画面对焦清晰、构图精准，从而低成本的提升了带货节目对商品细节的呈现效果。
3.无线传输视频信号
为方便主持人或嘉宾在主播台上通过笔记本电脑展示PPT、图片等内容，我们通过Wi-Fi将笔记本电脑接入NDI网络。如图三所示，视频交换机级联了一个无线接入点（AP），并在AP端设置了仅允许具有固定IP的设备连接。设备接入网络时需输入AP的密码，采用双重认证机制，有效防止误连。为了确保安全播出，视频交换机与外网完全隔离。笔记本电脑接入网络后，借助NDI Scan Converter软件，可将其展示内容转化为NDI视频信号，通过无线传输至视频交换机，供切换台调用，实现投屏等功能。整个过程过无需线缆，现场布置更为灵活，还可解锁更多使用场景，减少设备投入，节约成本。
五．总结
NDI技术显著提升了广播和融媒体节目的制作效率与灵活性。通过高质量、低延迟的视频传输，减少了布线和硬件投入，简化了视频调度，并支持多直播室协作。技术的应用已覆盖横屏访谈、竖屏带货、大型活动等多种节目形式。
目前，通过新系统的技术赋能，广播节目能够在深爱听、壹深圳、深圳发布公众号、抖音、微信小程序等多平台发布，拉流、推流业务已成为常态。NDI的灵活性和经济性为节目制作赋能，推动了多平台发布和内容传播的创新。未来，NDI技术将继续在媒体生产中发挥重要作用，为广播节目带来更多创意和表现力，实现降本增效。