融媒体时代大型节目直播系统设计与实践

“2019天猫双11狂欢夜”于2019年11月10日盛大举行，浙江广电集团投入32讯道4K/IP转播车、三维声音频车等系统承担晚会直播信号制作，进行了4K/HD同步制作、全景声/5.1环绕声/立体声同播等技术应用的探索。本文从信号传输、视频系统、音频系统、通话系统等方面着手，详细介绍了融媒体大背景下，大型节目直播技术系统的方案设计和具体实践。

引言

“2019天猫双11狂欢夜”于2019年11月10日晚在上海梅赛德斯-奔驰文化中心盛大举行，晚会由优酷、浙江卫视联手打造，浙江卫视、东方卫视、优酷同步直播，多个国家和地区的平台进行分发转播，同时，通过与淘宝等APP打通，实现了多屏、多端、双向的互动。浙江广电集团技术团队负责晚会直播信号制作，集团协同制作转播旗舰平台所属32讯道4K/IP转播车、三维声音频车、AUX1辅助车、高清卫星车首度合体进行节目制作，视频方面实现HDSDR直播、4K HDR录制，音频方面实现全景声、5.1环绕声、立体声同播，在多个环节进行了技术应用的创新探索。

本场晚会是“融媒体时代超级晚”，是浙江广电集团参与制作的规模最大、要求最高的晚会，总结分析本次晚会的直播技术系统设计实践经验，对于技术团队在融媒体快速发展背景下，更好地解读大型节目制作需求、优化完善大型节目直播技术保障，有着重要的意义。

浙江卫视、东方卫视携手进行电视直播，优酷平台进行了网络同步直播，直播信号路由如图1所示。

浙江卫视、东方卫视的直播信号采用“卫星主备+专线主备”进行传输，信号统一为HD SDI格式，1/2声道立体声，3/4声道杜比E编码5.1环绕声。卫星链路，浙江卫视和东方卫视相同，主路主用为浙江广电集团Ku波段卫星车信号经亚五卫星传输，主路备用为上海机动通信局Ku波段卫星车信号经亚九卫星传输;专线链路，浙江卫视使用2条联通专线进行备份，兼做现场与台里的联排信号传输和新闻信号传输，东方卫视使用2条市内光纤通路进行备份。浙江卫视高清播出为5.1环绕声，标清播出为立体声。

与集团以往制作的大型综艺晚会不同，本次晚会具有明显的融媒体直播特性。转播技术团队在制作电视播出信号的同时，需要为网络端提供多版本的信号，由优酷技术团队负责网络信号的再制作和推流分发。

优酷在现场搭建机房进行网络直播信号推流;转播车提供2路HD SDI信号，1/2声道立体声，3/4声道杜比E编码5.1环绕声;三维声音频车经视频延时对齐后再加嵌，提供2路HD SDI信号，1/2声道为杜比EAC3编码全景声;上述信号在优酷机房延时后通过编码器进行推流。同时，现场架设2台蓝光摄像机，视频信号经光纤传输到优酷机房，音频车提供2路立体声播出信号到优酷机房，由蓝光录像机加嵌合成，再经延时和编码，用于网络多视角推流。

同时，日本、新西兰、俄罗斯、美国等多个国家的电视台或OTT平台通过浙江卫视播出卫星信号、优酷推流信号进行了同步转播。

2.1信号源

晚会现场共架设了31台摄像机，其中22台为转播车搭载的Sony HDC-4300讯道摄像机，使用的特种设备包括了1套飞猫、1套二维飞梭、2套二维升降、1套升降轨道、1台地形车、1台伸缩摇臂、2台Z轴摇臂、3台斯坦尼康等，机位设置充分考虑了场地条件、节目环节、拍摄手法等，便于多角度多形式地为观众展示现场画面，现场机位配置如图2所示。

上述摄像机信号之外，信号源还包括2路游戏镜头、5路AR虚拟合成、2路小剧场PGM、5路EVS、2路蓝光、6路字幕、4路包装，总数达到57路。

2.2切换系统

4K转播车在进行高清直播的基础上，同时进行了4K录制，采用高清和4K同源同切的双版本制作模式。如图3所示，转播车配置双切换台，SonyXVS-7000切换台负责高清切换，SonyXVS-8000切换台负责4K切换。全部57个信源的高清基带信号接入XVS-7000切换台;由于切换台输入通道和上变换设备数量的限制，系统内22个讯道摄像机原生4K/IP信号和4个特种设备上变换4K/IP信号通过主备冗余EvertzIPX128全IP矩阵接入XVS-8000切换台，XVS-7000切换台P/P CLEAN高清信号经Sony HDRC-4000转换为4K信号接入XVS-8000切换台。XVS-8000切换台跟随XVS-7000切换台进行联动切换;当切出信源为4K信号时，XVS-8000切换台切出信号为对应的4K信源;当切出信源为高清信号时，XVS-8000切换台切出信号为XVS-7000切换台P/P CLEAN上变换信号;通过该模式，实现了4K版本的同步制作，并最大程度的保证了4K版本的画面质量。

晚会直播信号制作，在多个表演环节使用CuePilot电子台本进行辅助切换，实现镜头画面的精确调度，节目团队设置了技术导播和切换导播进行分级切换，技术导播使用CuePilot进行表演环节画面切换，切换导播负责PGM最终信号切换;为配合该工作模式，切换台面板进行了个性化设置。如图4所示，两个切换台共配置7层切换面板，两张切换台以XVS-7000切换台为主进行联动切换，面板配置也以XVS-7000切换台为主;切换导播在左侧，2层面板级联用于XVS-7000切换台P/P级切换，另外1层面板用于XVS-8000切换台的信号选切;技术导播在右侧，4层面板分别用于XVS-7000切换台M/E1、M/E2、M/E3、AUX1切换，AUX1为外置包装机信号源选择，M/E2和M/E3为特效制作级，M/1为CuePilot自动切换级;键资源分配，P/P、M/E1、M/2、M/E3分别配置8+4+8+4共24个全功能键。电子台本的引入和切换台资源的深度利用，确保了晚会直播画面的精彩呈现。

2.3视频服务器系统

4K转播车搭载2台EVS XT-Via视频服务器，除了承担VCR播出和三倍速慢动作回放之外，根据导演团队的制作要求和设备情况，将其中一台主机的2个输出通道进行捆绑，同步播放提前上载的特效字幕(包含键信号和填充信号)，配合CuePilot进行特殊画面效果制作。两台EVS视频服务器都为12通道，输入输出采用8进4出设置，通过EVS X-NET网关进行互通连接，每台主机配备2块LSM操作面板。如表1所示，EVS1、EVS2分别输入2个三倍速摄像机信号，剩余输入通道用于其他素材上载;EVS1输出为1路VCR和1路慢动作，EVS2输出为1路键素材、1路填充素材、1路慢动作。三倍速慢动作回放由1号操作员负责，使用EVS1主面板和EVS2从面板;VCR及字幕播放由2号操作员负责，使用EVS2主面板和EVS1从面板。两位操作员均可调用EVS1和EVS2的任一素材进行播放，互不影响;单台EVS故障情况下，能保证有1路慢动作和1路VCR的输出，确保节目直播流程正常进行;同时，全部VCR采用蓝光盘进行最终备份。

2.4 SDR和HDR图像质量管理

ITU-R BT.2408-2中对于采用HDR系统进行节目制作，推荐了两种工作流程，HDR调光制作HDR和SDR调光制作HDR，即通常所说的HDR优先和SDR优先。考虑到播出采用高清SDR，为了确保高质量的高清SDR和4K HDR画面质量，本次晚会的HDR制作采用了SDR优先的工作流程;根据浙江卫视“领跑2019演唱会”、“2019抖音美好奇妙夜”等晚会的制作经验，HDR制作标准采用HLG-Live伽玛和BT.2020色域。

高清SDR图像质量管理和传统高清电视转播一样，4名调像员在调像工位通过摄像机RCP面板进行画面亮度、黑电平、色彩等实时调整，工位配置Sony LMD-A220监视器和Tektroinx WFM5200示波器。4K HDR的图像质量管理，Sony HDC-4300摄像机SDR GAIN设置为-6.0dB〜-9.0dB，HDR BLACK OFFSET设置为-6.0dB〜-10.0dB，使得4K HDR画面主观感觉和高清SDR基本一致，并能呈现更多的亮度层次;同时，上变换4K HDR信号与摄像机原生4K HDR信号相比，整体图像质量相差较大，需通过Sony HDRC-4000进行运动补偿、饱和度、锐度等参数的调整;设置4K HDR图像管理员1名，根据现场不同灯光效果和画面要求，通过MSU主控单元进行各摄像机SDR GAIN和HDR BLACK OFFSET的微调控制，工位配置Sony BVM-X300监视器和Tektroinx WVR8300示波器。

3.1 现场信号源

本次晚会表演环节复杂，参与嘉宾众多，现场音频系统规模较大。表演嘉宾和主持人，共配置54个通道的无线手持和腰包，以Shure AD2手持和AD1腰包为主，辅以部分Sennheiser 9000手持;乐队方面，配置56个通道的完整乐队拾音设备。上述现场音源经有源音分后，一式三份分别接入三组调音台接口箱：DiGiCo SD-Rack扩声及返送、DiGiCo SD-Rack音乐混音、Lawo DALLIS播出调音。

同时，在现场观众席架设了2支Schoeps MSTC6 ORTF制式话筒和6支Sennheiser MKH416点话筒，舞台四周架设4支Sennheiser MKH416点话筒，拾取14个通道的现场环境声，经LAWO DALLIS接口箱接入音频播出制作系统，用于播出信号制作。

3.2 扩声及返送系统

扩声配置了2张DiGiCoSD5调音台，两张调音台实时镜像热备，确保直播安全;配置1张DiGiCoSD9调音台负责语言混音，1张Yamaha PM10调音台负责现场音效和AR音频输入。返送配置了2张DiGiCoSD5调音台，一张调音台提供给部分艺人的自带监听调音师操作;另外一张调音台由驻场调音师操作，负责其余演出艺人的监听。上述DiGiCo调音台和接口箱通过环路光纤连接构成扩声及返送光环网。

另外，在扩声和返送工作区放置2张DiGiCo SD10调音台，让其成为独立光环网，由美国歌手泰勒斯威夫特自带调音师进行独立操作。国外调音师在现场编写调音台文件时，不会对现场彩排产生影响，而经过调试之后，将音频信号给到扩声及返送系统中，就可以进入演出模式。

3.3 音频播出系统

本次晚会，外聘团队负责现场扩声返听、音乐混音，浙江广电集团技术团队负责音频播出信号制作。音频播出系统采用一版制作、多版输出的方式，为电视及网络播出提供立体声、5.1环绕声和全景声信号，音频播出信号的制作由三维声音频车和4K转播车音频系统合力完成。

如图5所示，现场音源通过4个Lawo DALLIS接口箱接入音频车主备中央交换机，采用AoIP方式为音频车Lawo MC2 66和Lawo MC2 56调音台以及4K转播车Lawo MC2 56调音台提供信号。为达到高质量的播出效果，在独立房间搭建了音乐混音机房，配置2张DiGiCo SD7 Quantum调音台进行音乐混音，考虑到播出和扩声对信号增益要求不同，音乐混音配置了单独的舞台接口箱，形成单独的光环网。音乐混音机房提供主备MADI音乐预混信号接入音频车。

音频车内，Lawo MC2 66调音台所在制作A区拥有5.1.4监听环境，负责网络版全景声、电视高清版5.1环绕声、标清版立体声的终混;调音台完成全景声版本初步制作后，送杜比DP590进行下变换渲染，杜比DP591生成EAC3编码的全景声信号，Junger MAP生成杜比E编码5.1环绕声信号，制作过程中采用Merging Anubis Pro进行各版本声音的快捷监听。LAWO MC2 56调音台所在制作B区拥有5.1.2监听环境，负责语言混音，同时也是终混备份;语言混音制作使用TC6000综合效果器等进行声音优化处理。两张调音台输出经二选一切换后，为4K转播车提供主备的全景声、5.1环绕声、立体声播出信号。

4K转播车音频区同样拥有5.1.2监听环境，负责EVS播放、蓝光放像、第二现场的音频控制，并将立体声终混信号送主备HD加嵌器;同时，现场分轨信号和扩声终混信号都接入Lawo MC2 56调音台，在极端情况下，可利用扩声信号进行备份播出。来自音频车的全景声和环绕声编码信号透传接入HD加嵌。1号、2号加嵌器的1/2轨为立体声，3/4轨为杜比E编码5.1环绕声;3号、4号加嵌器的5/6轨为杜比EAC3编码全景声。

音频车后门厅设置独立工作区，配置2台LawoV_Pro8对转播车3号和4号加嵌器输出信号进行处理，将视频延时与全景声音频对齐后再进行加嵌，为优酷机房提供只包含1/2轨杜比EAC3编码全景声的高清信号，用于优酷平台播出。音频车多功能区具备5.0还音条件，通过卫星接收机和天猫魔盒接收实时的电视播出信号和网络播出信号，为浙江卫视、东方卫视以及优酷的节目负责人提供实时审看。音频车前门厅设置音频信号监测工位，通过监听表桥结合LAWO V_remote4对各节点的音频信号进行切换监测，确保直播安全。

4、通话系统

通话系统核心为转播车上搭载的Telex RTS ADAM通话矩阵，内置8块32通道IP矩阵板卡，通话面板以Dante方式接入，CCU通过Lawo RUBY接口箱转换后以AES67方式接入。

如图6所示，转播车上部署了28块通话面板，通过网线连接交换机;音频车上部署了1台Telex RTS ADAM-M通话矩阵，8块通话面板通过网线连接车内通话交换机，交换机经车尾接口光纤级联至转播车通话交换机接入转播车通话。在集装箱区和内场控台区设立技术节点并搭建EFP飞行箱，技术节点工位所需的5块通话面板,通过网线或光纤与EFP飞行箱内交换机连接，经光纤级联至转播车交换机接入通话系统。内场控台技术节点部署了4台BTR80N无线通话基站，搭载16个TR82N无线通话腰包用于特种摄像通话，基站以模拟四线的形式连接EFP飞行箱内的2套P64信号转换器形成主备链路，转换成Dante协议的IP信号接入转播车通话系统。

同时，内场搭建了一套导演组通话系统，承担导演组内部通话以及总导演与杭州/上海播出机房电话，包含2台Telex CROUNS矩阵、7台BTR80N和3台BTR800无线通话基站、28个TR82N和12个TR800无线通话腰包、1台PS-20有线通话基站、10个有线通话腰包，2个电话耦合器TIF-2000A，2块总导演通话面板DKP4016。两台矩阵采用光纤进行级联，以模拟四线的形式连接EFP飞行箱内的P64信号转换器形成主备链路，转换成Dante协议的IP信号接入转播车ADAM通话系统。

演出现场无线环境比较复杂，无线通话基站使用H1(Tx：500〜518MHz，Rx：614〜632MHz)、H2(Tx：500〜518MHz，Rx：632〜650MHz)、F6(Tx：482〜500MHz，Rx：704〜722MHz)频段，在调试阶段发现与话筒、耳返的频率有干扰;为确保现场话筒与耳返的正常使用，对无线通话基站频率进行了调整，频率错开500K以上即视为安全频率。H1、H2频段与部分630-633MHz的无线话筒有干扰，经调整后干扰问题坚决;F6的接收频段与耳返频段完全重叠，经与导摄团队协调，使用F6频段的无线通话腰包设置为只听不说，避免了对现场耳返的干扰。

本次晚会直播技术系统，紧密结合“2019天猫双11狂欢夜”的制作规模和技术需求，同时具有明显的融媒体直播特点，相关设计重点及思考如下：

1. 多格式播出信号制作。本次晚会的融媒体大直播，网络平台除了与电视播出相同的高清/5.1环绕声信号之外，还提供高清/全景声信号和独立视角高清/立体声信号，丰富了网络观众的观看选择，提供了极致的视听感受。当前，电视播出仍然以高清为主，网络端4K、全景声等观看需求快速增长，在大型综艺晚会直播技术系统设计搭建时，要更多考虑网络平台不同版本信号和多视角画面的制作、传输、分发等需要，在系统上做好对应的信号、数据、通讯等交互和处理，满足融媒体大直播需求。

2.高清/4K同源同切制作。系统采用该制作模式，切换到4K信号源时使用4K信号，切换到高清信号源时通过高清PGM上变换得到4K信号，实现了高质量4K版本的同步制作。受上变换设备数量限制，35路高清信号源只挑选了4路特种设备信号进行独立上边换，并进行了上变换参数的精细设置，剩余高清信号通过高清PGM上变换，只能进行较为安全的参数设置，对画面质量有一定程度影响;同时，上变换4K信号与原生4K信号存在较为明显的质量差距，随着无线图传、字幕机等4K设备的升级换代和价格下降，逐步过渡到全4K原生系统是设计的必然方向。

3.音频一版制作多版输出。本次晚会充分应用三维声音频车的先进功能，音频播出首次采用一版制作、多版输出的模式，一次完成全景声终混，下变换生成5.1环绕声和立体声，实现全景声/5.1环绕声/立体声同播，制作流程更加清晰，信号审听更加便捷，系统备份更加充分;经本次实践探索，完成集团大型综艺晚会音频播出制作流程的优化升级。

“2019天猫双11狂欢夜”在双卫视平台取得了CSM55城2.39%和收视份额9.89%的佳绩，还有200多个国家和地区的观众通过优酷APP观看直播，优酷直播间63%观看用户进行了互动。通过晚会的融媒大直播，浙江广电协同制作转播旗舰平台实现了首次合体节目制作，32讯道4K/IP转播车和三维声音频车各项设计功能得到了充分挖掘和深度应用，进一步积累了大型节目直播技术系统设计实践的宝贵经验。