近年來，各大視頻網(wǎng)站、直播平臺對體育賽事轉(zhuǎn)播版權(quán)的爭奪越來越激烈，精彩的賽事也為其帶來巨大的點(diǎn)擊量和收益。騰訊體育為了高質(zhì)量地完成各項賽事直播，為廣大觀眾呈現(xiàn)高清晰度、流暢、配有專業(yè)解說的精彩賽事，提高用戶體驗(yàn)，樹立騰訊體育優(yōu)質(zhì)、專業(yè)的品牌形象，在首鋼園區(qū)建設(shè)了專用的賽事直播演播室。項目建成后，可以滿足騰訊體育全年每天24小時不停機(jī)直播賽事的使用需求。
1 演播室概況
本項目在首鋼園區(qū)內(nèi)，利用原來的廢料存儲筒倉改造成演播室。筒倉為圓柱形，筒倉內(nèi)直徑21 m，筒內(nèi)地面高-4 m，筒頂高18 m。首鋼建設(shè)集團(tuán)根據(jù)騰訊體育的規(guī)劃需求，將筒倉分割成B1層、1層、3層，共設(shè)計6個演播室和3個解說間，能夠同時進(jìn)行9場賽事的直播。其中，B1層為技術(shù)用房，包括導(dǎo)播室、中心機(jī)房、總控室、3個解說間、配電室等；1層為1間242 ㎡演播室和1間205 ㎡演播室；3層為1間140 ㎡虛擬演播室及導(dǎo)播室、3間40 ㎡演播室及導(dǎo)播室。演播室配備IP化高清視音頻系統(tǒng)、全自動高清攝像機(jī)、全自動跟蹤和AR（Augmented Reality，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)）系統(tǒng)以及滿足未來4K標(biāo)準(zhǔn)的燈光系統(tǒng)。
2 方案要求
騰訊體育賽事直播任務(wù)繁重，幾乎每天不間斷地使用演播室。同時，賽事直播具有流程基本固定、鏡頭腳本固定、燈光變化簡單等特點(diǎn)。因此，在系統(tǒng)設(shè)計之初，騰訊體育提出盡量減少演播室運(yùn)營工作人員數(shù)量、降低運(yùn)營人員成本的要求。
基于上述需求和使用特點(diǎn)，演播室技術(shù)團(tuán)隊決定設(shè)計一套純IP的帶外設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)（即一套獨(dú)立于視頻流、音頻流傳輸網(wǎng)以外的設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)），將視頻、音頻、媒資（內(nèi)容資產(chǎn)）、收錄、燈光控制進(jìn)行整合，終端約1 300個。運(yùn)營人員、導(dǎo)播或?qū)Рブ砜梢赃M(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和集中控制，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)按預(yù)先編好的程序聯(lián)動，使各個系統(tǒng)配合更加精確、緊密，滿足騰訊體育全年每天24小時不停機(jī)直播、降低運(yùn)營成本的需求。
3 帶外設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)與燈光網(wǎng)絡(luò)的鏈接
帶外設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)布置到每個演播室及導(dǎo)播室，用于傳輸視頻、音頻、媒資、收錄及總控設(shè)備的控制信號。燈光設(shè)備也同樣被接入該控制網(wǎng)絡(luò)，這樣可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相關(guān)成本。網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)采用二層接入、三層匯聚方案，做好相關(guān)熱備份路由，并進(jìn)行主備冗余，防止因光纖問題或核心交換機(jī)問題，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)不可用的情況。整體網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部規(guī)劃了幾十個VLAN（Virtual Local Area Network，虛擬局域網(wǎng)），針對不同種類設(shè)備不同VLAN，控制協(xié)議獨(dú)立劃分，并且設(shè)有嚴(yán)格的管理和安全監(jiān)控。
燈光網(wǎng)絡(luò)由于涉及到發(fā)現(xiàn)、注冊等相關(guān)問題，內(nèi)部需要使用組播相關(guān)功能。根據(jù)之前廠家開發(fā)的結(jié)果來看，由于TTL（Time To Live，該字段指定IP包被路由器丟棄之前允許通過的最大網(wǎng)段數(shù)量）值僅為1，無法跨網(wǎng)訪問。因此，要求廠家對TTL值進(jìn)行增加，應(yīng)對跨網(wǎng)段使用，并且針對燈光控制網(wǎng)絡(luò)專門開啟組播功能，以保證燈光系統(tǒng)正常使用。
IT工程師對Art-Net傳輸協(xié)議和傳播方式進(jìn)行深入了解，將燈光控制臺設(shè)備接入實(shí)際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，并建立燈光專用的VLAN進(jìn)行測試。
測試結(jié)果顯示，雖然Art-Net信號在網(wǎng)絡(luò)里是廣播的方式傳輸，但數(shù)據(jù)量并不大，控制網(wǎng)帶寬滿足Art-Net信號傳輸要求。控制臺和DPU（Distributed Processing Unit，分散處理單元）等聯(lián)機(jī)在專用的VLAN里以組播方式發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)傳輸壓力可控，與其他VLAN之間無相互影響。
測試結(jié)果表明，燈光網(wǎng)絡(luò)不必單獨(dú)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)，與視音頻設(shè)備控制共同使用帶外設(shè)備控制網(wǎng)絡(luò)方案可行，可以和總控軟件硬件無縫連通，節(jié)約燈光網(wǎng)絡(luò)硬件投入成本。
4 音響燈光系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)施
燈光系統(tǒng)方案采用先進(jìn)的全網(wǎng)絡(luò)化集中控制，可以通過總控系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程控制。燈光系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)以下功能。
設(shè)置燈光控制臺和擴(kuò)展器各1臺，總控制通道達(dá)到8 192個，燈光師通過燈光控制臺控制6個演播室的燈光。
設(shè)置編程翼兩套，配合PC端燈光控制臺軟件使用，可滿足兩個演播室同時編程使用，小演播室采用iPAD無線終端編程。
設(shè)有實(shí)時備份onPC（指PC端軟件），與燈光控制臺時刻保持?jǐn)?shù)據(jù)同步。假設(shè)燈光控制臺出現(xiàn)故障，可使用實(shí)時備份onPC繼續(xù)控制燈光完成直播。
設(shè)置網(wǎng)絡(luò)解碼器6臺，燈光網(wǎng)絡(luò)信號采用國際通用的Art-Net/RDM協(xié)議，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給各個演播室，由放置在各個演播室的網(wǎng)絡(luò)解碼器將Art-Net網(wǎng)絡(luò)信號解碼成DMX512信號來控制燈具。網(wǎng)絡(luò)解碼器要求具有最后場景保持功能，
在網(wǎng)絡(luò)信號中斷的情況下，依然可以輸出最后的場景，保證直播繼續(xù)。
燈光師可通過RDM功能遠(yuǎn)程檢查燈具狀態(tài)。
總控系統(tǒng)通過專用接口連接到燈光控制臺，向燈光控制臺發(fā)送指令，燈光控制臺自動執(zhí)行相應(yīng)程序，實(shí)現(xiàn)燈光系統(tǒng)與音頻、多媒體、攝像機(jī)聯(lián)動。
所有燈具采用LED光源燈具，燈具具有最后信號保持功能，在DMX512信號中斷的情況下，依然保持最后的亮度，保證直播進(jìn)行下去。
燈光網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)圖見圖1。
以上多個安全措施旨在提高燈光系統(tǒng)的安全性，為賽事直播提供安全、穩(wěn)定的燈光系統(tǒng)。
5 燈光控制臺定制功能
燈光控制臺應(yīng)該具有豐富的燈具控制功能、安全可靠的網(wǎng)絡(luò)功能和開放的接口，可以與第三方播控軟件相連，具備多用戶權(quán)限管理功能。
本項目對燈光控制臺的要求較高，選型至關(guān)重要。經(jīng)過認(rèn)真對比，選用廣州彩熠燈光股份有限公司生產(chǎn)的TEKMAND MINI型燈光控制臺（圖2）。該燈光控制臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)，功能豐富，符合演播室的功能需求，且具有較高的性價比。
圖2 燈光控制臺
除具備燈光控制臺的常規(guī)功能外，廠家還提供了以下定制服務(wù)。
多用戶權(quán)限管理功能。多個演播室共用一個燈光控制臺，需要在燈光控制臺建立各演播室對應(yīng)的賬戶，在演播室編程時，采用相應(yīng)賬戶登錄燈光控制臺進(jìn)行編程，編好程后用管理員賬戶來控制所有演播室燈光。為了避免對其他演播室燈光的影響，需要將賬戶與對應(yīng)演播室燈光進(jìn)行綁定。例如，燈光師在1號演播室編程，以1號演播室賬戶登錄燈光控制臺時，不得控制其他演播室燈光，增強(qiáng)演播室運(yùn)營的安全性。
廠家開放了燈光控制臺Telnet端口訪問權(quán)限①。這里燈光控制臺相當(dāng)于遠(yuǎn)端服務(wù)器，第三方播控軟件為本地計算機(jī)，播控軟件按照燈光控制臺廠家提供的指令標(biāo)準(zhǔn)格式，通過Telnet端口發(fā)送給燈光控制臺，燈光控制臺可以完全識別并準(zhǔn)確執(zhí)行，與播控軟件連通測試順利完成。相較于采用Midi端口連接燈光控制臺，Telnet端口可發(fā)送更加豐富的指令，實(shí)現(xiàn)更多的遠(yuǎn)程控制功能。
6 結(jié)語
本項目于2019年8月1日調(diào)試完畢，經(jīng)過一個月的試運(yùn)行，系統(tǒng)穩(wěn)定、安全措施有效，達(dá)到預(yù)期設(shè)計目標(biāo)。8月31日正式啟用，騰訊體育為廣大觀眾呈現(xiàn)精彩的籃球世界杯（圖3~圖4）。
圖3 演播室實(shí)際燈光效果
圖4 演播室實(shí)際播出畫面截圖
本次燈光系統(tǒng)的設(shè)計方案，能夠滿足體育賽事全年每天24小時不停機(jī)直播需求，同時也在全網(wǎng)絡(luò)化燈光控制方面進(jìn)行了積極探索。采用國產(chǎn)燈光控制臺、向廠家提出功能需求定制，并最終實(shí)現(xiàn)與第三方播控軟件連通、與視音頻設(shè)備控制共用網(wǎng)絡(luò)，大膽嘗試全網(wǎng)絡(luò)化燈光系統(tǒng)，用較高性價比的方案實(shí)現(xiàn)最初的設(shè)計目標(biāo)。
作者簡介：
唐正戈，騰訊科技（北京）有限公司多媒體設(shè)計師（燈光師）。
孫健，騰訊科技（北京）有限公司IT網(wǎng)絡(luò)工程師。
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