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1、計(jì)算機(jī)論文:馬拉松比賽VR視頻5G直播模式探析
隨著5G商業(yè)化時(shí)代的到來,VR技術(shù)突破了傳輸、處理、實(shí)時(shí)性等相關(guān)的技術(shù)瓶頸,與新媒體技術(shù)相互結(jié)合,開啟了VR全景直播的新時(shí)代。VR全景直播可讓觀眾根據(jù)自己的意愿,控制鏡頭上下左右移動,帶來身臨其境的效果。
在2019年新中國成立70周年閱兵活動中,中央廣播電視總臺首次以多機(jī)位全景VR直播的形式給觀眾展現(xiàn)了全方位臨場感的視覺震撼,各省市的兩會直播及大型活動也都采用了VR+5G全景直播方式,在各電視臺APP中也都專門開設(shè)了VR頻道,VR直播已成為主流媒體活動的一種重要的宣傳方式。
南昌廣播電視臺一直致力
2、于VR技術(shù)的應(yīng)用和研究,從VR閱兵直播中得到啟發(fā),在2019年南昌國際馬拉松活動中采用了多機(jī)位VR全景直播和高清直播相結(jié)合的形式,在新媒體手機(jī)端展現(xiàn)了一場沉浸感十足的全民參與的體育賽事。
一場完整的VR直播需要VR拍攝設(shè)備、高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、VR直播收錄編碼平臺、網(wǎng)絡(luò)分發(fā)以及VR播放端多個(gè)節(jié)點(diǎn),每個(gè)技術(shù)點(diǎn)都十分重要。我們利用云端直播平臺和現(xiàn)有的專業(yè)設(shè)備資源,探索出了一套廣播電視行業(yè)與新媒體結(jié)合的新型VR視頻直播模式。
2 、結(jié)合直播節(jié)目實(shí)際需求定制技術(shù)方案
與其他比賽不同,馬拉松比賽具有參賽人員多、比賽時(shí)間長、地域跨度長的特點(diǎn)。我們
3、直播的這場馬拉松是全程馬拉松,全長42.195公里,整體直播耗時(shí)4個(gè)小時(shí)。在拍攝點(diǎn)的選取上,既要滿足最佳視角的選擇,又要兼顧5G基站的信號強(qiáng)度。在VR馬拉松直播的前期,直播團(tuán)隊(duì)協(xié)同各運(yùn)營商的技術(shù)人員對整個(gè)賽程的5G基站位置做了現(xiàn)場勘察,確定了現(xiàn)場5G設(shè)備和VR攝像機(jī)的詳細(xì)鋪設(shè)位置以及走線方式,VR攝像機(jī)的位置鋪設(shè)既要考慮更深入地接近賽道,又要充分考量不能影響運(yùn)動員的正常發(fā)揮。最重要的是,整個(gè)馬拉松轉(zhuǎn)播持續(xù)時(shí)間長,VR攝像機(jī)和5G傳輸設(shè)備都需要接入電源,所以要充分考慮到鋪設(shè)的線纜不要受到周邊觀眾的踩踏,保證設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。
此外,5G設(shè)備的使用會對C波段的衛(wèi)星信號產(chǎn)生干擾,一些
4、大型活動中高清轉(zhuǎn)播車都是依靠C波段衛(wèi)星信號回傳信號并下行監(jiān)看,所以在選擇VR攝像機(jī)和5G設(shè)備點(diǎn)位的時(shí)候,一定要遠(yuǎn)離衛(wèi)星鋪設(shè)位置。
馬拉松賽事VR直播全流程圖如圖1所示。
現(xiàn)如今,VR拍攝設(shè)備的種類繁多,運(yùn)動級、專業(yè)級和電影級的VR拍攝設(shè)備在視頻分辨率、視頻實(shí)時(shí)拼接能力、直播輸出分辨率、陀螺儀等方面都有很大的區(qū)別,在不同場景使用時(shí)都各有優(yōu)缺點(diǎn)。在考量了各種VR拍攝設(shè)備的性能和對馬拉松賽事特點(diǎn)進(jìn)行分析后,我們采用了Insta360 Pro 2全景攝像機(jī)和Insta360 One X全景運(yùn)動攝像機(jī)兩種VR拍攝設(shè)備。為了能抓住更多的現(xiàn)場閃光點(diǎn),我們將3臺Inst
5、a360 Pro 2全景相機(jī)分別部署在馬拉松賽事的起點(diǎn)、半馬的終點(diǎn)和全馬的終點(diǎn)。Insta360 Pro 2全景相機(jī)在直播模式下,可實(shí)現(xiàn)38401920@30fps(4K)的直播流輸出,可支持RTSP、RTMP和HLS直播協(xié)議,在直播的同時(shí)還可支持8K的視頻存儲。在固定機(jī)位的VR拍攝設(shè)備中,靠一根網(wǎng)線連接5G CPE就可將直播信號直接傳送到云端直播平臺。在直播的同時(shí),我們還存儲了各個(gè)單鏡頭機(jī)位的視頻畫面,用于后期精細(xì)化的賽事節(jié)目制作。
在聲音的采集方面,VR攝像機(jī)畢竟不是專業(yè)的設(shè)備,音頻輸入有1個(gè)3.5mm的輸入源、USB接口或采用攝像機(jī)自帶的話筒,我們試圖用無線話筒直接接
6、入或者用調(diào)音臺的輸出來連接攝像機(jī)的3.5mm輸入,都會有較強(qiáng)的底部噪音。為了最大限度地還原現(xiàn)場聲場,我們采用了ZOOM H5來實(shí)現(xiàn)采集現(xiàn)場聲音的中轉(zhuǎn),利用ZOOM H5設(shè)備的USB輸出和攝像機(jī)相連,再將調(diào)音臺的信號和ZOOM H5的輸入相連,獲得了比較好的拾音效果。
圖1 馬拉松賽事VR直播全流程圖
圖2 直播設(shè)備與音頻設(shè)備連接圖
直播設(shè)備與音頻設(shè)備連接圖如圖2所示。
在比賽場景中,參賽人員的流動性非常大,單單依靠幾個(gè)固定機(jī)位是無法滿足現(xiàn)場賽事報(bào)道需求的。我們還采用了幾個(gè)移動隨手拍的全景相機(jī)Insta360 One X和5G手機(jī)相
7、連,賽事記者將Insta360 One X帶入到人群中,與參賽者一起奔跑,實(shí)時(shí)互動,人群中的移動VR視角讓人更有沉浸感。
在直播信號的傳輸過程中,5G技術(shù)的應(yīng)用大大提高了VR直播的穩(wěn)定性,4K的畫面?zhèn)鬏斝枰邆涓邘挕⒌脱訒r(shí)、高速率的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,這也正是5G網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。為了保證全景相機(jī)推送4K的VR直播視頻流(建議碼率20Mbit/s~40Mbit/s),就要保證30Mbit/s~60Mbit/s的網(wǎng)絡(luò)帶寬。
3、 VR直播新媒體平臺的呈現(xiàn)
VR直播云端平臺除了需要完成直播收入功能,還需要將直播流快速編碼、轉(zhuǎn)碼推送至各CDN分發(fā)節(jié)點(diǎn)。在
8、直播云端平臺的選擇上,我們對平臺編碼效率、平臺穩(wěn)定性、技術(shù)服務(wù)能力等方面綜合考量。在前期測試過程中,我們發(fā)現(xiàn)VR直播對于內(nèi)容下行傳輸網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求是非常高的。通過對Insta360 Pro2推流碼率的測試,我們發(fā)現(xiàn)VR直播過高碼率的推送,不僅會增加云端服務(wù)器的轉(zhuǎn)碼壓力,還會直接影響用戶終端的體驗(yàn)感,在網(wǎng)絡(luò)情況較差的情況下,有的終端甚至無法正常加載視頻頁面。如果推送的碼率過低雖然達(dá)到了播放流暢的效果,但是云端收錄的源視頻品質(zhì)就會大打折扣,直接影響回看視頻的清晰度。經(jīng)過反復(fù)嘗試,在帶寬條件允許的情況下,我們使用15Mbit/s碼率推送至云端直播平臺,保證優(yōu)質(zhì)視頻質(zhì)量的同時(shí)實(shí)現(xiàn)直播流暢度提高和碼率優(yōu)
9、化,滿足不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和手機(jī)性能用戶對VR直播清晰度和流暢度的要求。
在實(shí)踐中,我們考慮到有些VR直播平臺用戶進(jìn)入直播頁面時(shí)節(jié)目已經(jīng)開始一段時(shí)間的現(xiàn)象,如果有VR直播流快速實(shí)現(xiàn)回看功能,對用戶體驗(yàn)來說是非常重要的一環(huán),于是我們和幾個(gè)VR播出平臺都做了測試,快速實(shí)時(shí)回看功能并不是每個(gè)云平臺都會提供。不同直播云平臺所提供的直播收錄方式不同,收錄文件可支持HLS、Fl V、MP4多種收錄格式。有的直播平臺需要將直播視頻下載后重新轉(zhuǎn)碼上傳回看視頻,這樣不僅耗時(shí)又耗力。有的平臺在云端根據(jù)時(shí)間簡單設(shè)置出入點(diǎn)的方式實(shí)現(xiàn)回看,但比較簡單,要單獨(dú)回看其中幾段也不是很方便。如果在VR直播過程中,
10、直播流可邊播邊收錄為點(diǎn)播資源,可以按照不同碼率版和格式本分發(fā)到不同終端供用戶回看,提高用戶體驗(yàn)。
在長時(shí)間的VR直播中,利用直播平臺的小片段在線回看功能可以快速提升吸引用戶,我們將隨手拍的VR鏡頭實(shí)時(shí)回傳,快速剪輯出剛發(fā)生的精彩賽點(diǎn),以三四分鐘的VR視頻片段為主,獨(dú)立展現(xiàn)在手機(jī)APP端,這種VR短視頻具有VR的360視角特性,新聞點(diǎn)鮮明,用戶流量壓力小,非常適合抓住朋友圈用戶的眼球,引入更多的直播用戶流量。
VR直播新媒體用戶端主要涵蓋了PC端、手機(jī)端以及VR頭戴設(shè)備。由于VR直播流的特殊性,需要專門的VR播放器才可以正常觀看VR直播。手機(jī)端觀看也需要專
11、門的代碼調(diào)取手機(jī)自帶的陀螺儀功能。綜合開發(fā)效率和成本,我們采用了H5頁面內(nèi)嵌VR播放器,它支持標(biāo)準(zhǔn)的HLS、M3U8格式流媒體的直播和點(diǎn)播??捎肞C端以及手機(jī)端瀏覽器直接觀看,也可以直接掛鏈在APP內(nèi)頁,同樣支持微信鏈接的生成、推送和播放。我們在播放器頁面上定制懸浮了媒體LOGO和懸浮字幕,讓朋友圈用戶能一目了然,在直播過程中迅速了解賽程熱點(diǎn)。借助于新媒體技術(shù)的開發(fā),我們在手機(jī)APP端定制化開發(fā)了馬拉松直播專題頁面,將電視直播信號和三個(gè)VR直播信號同時(shí)展現(xiàn)在直播專題頁,用戶在手機(jī)端觀看主持人與嘉賓精彩解說的同時(shí),可以自主選擇不同的VR直播視角,實(shí)時(shí)觀看賽事。由前方記者傳回的VR短視頻也在即時(shí)更
12、新前方冠軍沖刺的精彩回看。整體新媒體端的呈現(xiàn)豐富又真實(shí),只要打開手機(jī)端,無論在場內(nèi)場外都是在C位。2019南昌國際馬拉松直播活動界面圖如圖3所示。
4 、結(jié)語
VR直播帶來的全新的交互交流方式和獨(dú)特的觀賞視角,讓直播的過程變得更有娛樂性,每位用戶都手抓一張賽事VIP門票,享受VIP視角,足不出戶即可不錯(cuò)過任何一個(gè)細(xì)節(jié),甚至可以零距離為比賽冠軍加油助威,真正體驗(yàn)到了360VR全景沉浸畫面。這一突破傳統(tǒng)媒體的呈現(xiàn)形式得益于技術(shù)與內(nèi)容的結(jié)合,兩者缺一不可。在面對VR新技術(shù)的挑戰(zhàn),我們借助業(yè)界的經(jīng)驗(yàn)定制出了符合自身節(jié)目特色的VR直播方案,多場景、多機(jī)位的全景拍攝、播出以及后期的回看點(diǎn)播,使新媒體端的VR內(nèi)容分發(fā)更具觀賞性和傳播性。與當(dāng)日賽事的廣播電視直播、手機(jī)端APP直播相輔相成,給與用戶多種視角選擇,提高了新媒體直播的黏性。
在這次的實(shí)踐中,我們感受到了VR新技術(shù)帶來的全新視覺體驗(yàn),同時(shí)也對技術(shù)團(tuán)隊(duì)在設(shè)備搭建、技術(shù)開發(fā)等方面提出了更高的要求。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的普及,VR直播形態(tài)將凸顯出它的獨(dú)特魅力,VR直播技術(shù)也將成為新一代主流媒體的技術(shù)標(biāo)配。電視從黑白無聲的開端到4K、8K技術(shù)的不斷發(fā)展,每個(gè)進(jìn)化的階段都滿足了人們對于沉浸感的不斷要求,電視行業(yè)節(jié)目轉(zhuǎn)型升級也迎來了一個(gè)新的起點(diǎn)。