1、    視頻編轉(zhuǎn)碼系統(tǒng)應(yīng)用淺析    王浩摘 要：為順應(yīng)媒體融合的歷史發(fā)展潮流，肥東縣融媒體中心建成一套視頻編轉(zhuǎn)碼中心。此系統(tǒng)能解決電視臺內(nèi)部所有文件的轉(zhuǎn)碼和直播推流問題，滿足不同的終端處理能力和不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境以及不同播出渠道的視頻格式需求。主要介紹該中心的搭建背景、系統(tǒng)拓?fù)洹⒃O(shè)備選型及實際應(yīng)用等情況。關(guān)鍵詞：視頻轉(zhuǎn)碼;直播推流;媒體融合隨著信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，媒體融合進(jìn)程的不斷加快，素材來源渠道和視頻播出平臺的逐漸增加。能夠?qū)崟r轉(zhuǎn)換任意格式的視頻是未來融媒體市場的發(fā)展趨勢，視頻轉(zhuǎn)碼技術(shù)必將得到更加廣泛的應(yīng)用。杭州當(dāng)虹科技股份有限公司，是專業(yè)提供視頻產(chǎn)品

2、及相關(guān)服務(wù)的科技公司，其編碼和轉(zhuǎn)碼產(chǎn)品依據(jù)性能的高低，應(yīng)用于各級廣播電視臺和互聯(lián)網(wǎng)公司等。肥東縣融媒體中心作為一個縣級臺，根據(jù)自身資金水平，切合實際功能需求，采購了當(dāng)虹科技的一些相對低價的編碼轉(zhuǎn)碼產(chǎn)品，通過優(yōu)化設(shè)計充分發(fā)揮產(chǎn)品的功能特性，下面介紹一下我們對該產(chǎn)品的應(yīng)用和體會。文件轉(zhuǎn)碼產(chǎn)品我們用兩臺文件轉(zhuǎn)碼產(chǎn)品arcvideo core 3302 為核心搭建了臺里的轉(zhuǎn)碼中心，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如下：由兩臺轉(zhuǎn)碼器硬件設(shè)備加上轉(zhuǎn)碼設(shè)備的集成管理軟件，形成了一個全自動化轉(zhuǎn)碼中心。單臺設(shè)備可以達(dá)到8 倍速的轉(zhuǎn)碼能力，兩臺設(shè)備組合同時工作時，可以達(dá)到15 倍速的轉(zhuǎn)碼速度。當(dāng)其中一臺設(shè)備出現(xiàn)故障時，集成管理軟件可

3、以將其任務(wù)轉(zhuǎn)換到另一臺，轉(zhuǎn)碼效率雖有所下降，但是轉(zhuǎn)碼任務(wù)不會丟失。這樣可保證轉(zhuǎn)碼任務(wù)的正常工作，避免單點故障，提高系統(tǒng)穩(wěn)定度。15 倍速的轉(zhuǎn)碼速度，就是說15 小時的視頻內(nèi)容，轉(zhuǎn)碼中心可以在1 個小時內(nèi)轉(zhuǎn)碼完成。這樣的轉(zhuǎn)碼速度，極大地提高了內(nèi)容收集和生產(chǎn)的效率。轉(zhuǎn)碼中心部署在電視臺私有云里，與其它設(shè)備通過局域網(wǎng)連接，24 小時不間斷提供轉(zhuǎn)碼服務(wù)。根據(jù)不同部門要求，最少可以提供以下四類轉(zhuǎn)碼服務(wù)：一、素材匯聚轉(zhuǎn)碼電視臺制作內(nèi)容的素材，以往的來源是非常單一的，基本就是拍攝和廣電統(tǒng)一格式的素材。但是隨著融媒體和視頻技術(shù)的發(fā)展，內(nèi)容的素材來源越來越廣，電視臺內(nèi)播出和新媒體發(fā)布的很多精彩素材，會來自互聯(lián)網(wǎng)

4、、無人機、手機拍攝、監(jiān)控設(shè)備、pgc 以及ugc 等，電視臺內(nèi)各系統(tǒng)對各種來源的內(nèi)容出現(xiàn)格式兼容性問題。此時則經(jīng)常需要技術(shù)人員從網(wǎng)上搜索軟件進(jìn)行素材的格式轉(zhuǎn)換，用得最多的應(yīng)該是格式工廠和elecard 這兩個軟件了。在做格式轉(zhuǎn)換時，會遇到以下幾個問題：1. 轉(zhuǎn)碼的速度慢，由于使用的都是pc，性能不穩(wěn)定，再加上硬盤讀寫的影響，要花上素材幾倍的時間來轉(zhuǎn)碼，效率極低。2. 不能確定素材真正適應(yīng)哪個軟件，轉(zhuǎn)碼中若出現(xiàn)錯誤，就不得不換一個軟件再試試運氣。3. 轉(zhuǎn)碼后的圖像質(zhì)量得不到保障，不是專業(yè)軟件，不能有效進(jìn)行圖像編碼的優(yōu)化轉(zhuǎn)碼后素材圖像質(zhì)量亦達(dá)不到廣播級要求，導(dǎo)致非編制作系統(tǒng)編輯后質(zhì)量不能過關(guān)等。此

5、轉(zhuǎn)碼設(shè)備支持多種輸入輸出文件格式，可以把素材放到統(tǒng)一的存儲庫，然后根據(jù)優(yōu)化后的轉(zhuǎn)碼參數(shù)模板，自動快速地進(jìn)行高質(zhì)量格式轉(zhuǎn)碼，各部門可以按需索取。二、非編格式轉(zhuǎn)碼非編制作系統(tǒng)對素材的要求很高，對源文件兼容的格式也不多。前面的提到素材匯聚轉(zhuǎn)碼，完全可以解決素材內(nèi)容對非編系統(tǒng)兼容的問題。對比發(fā)現(xiàn)有些素材用轉(zhuǎn)碼中心轉(zhuǎn)碼后，再導(dǎo)入到非編系統(tǒng)，比直接用非編導(dǎo)入要快，圖像質(zhì)量好。經(jīng)調(diào)查，其實是非編系統(tǒng)不直接支持該文件格式，而是后臺用第三方軟件轉(zhuǎn)碼一次后再導(dǎo)入到非編系統(tǒng)，才導(dǎo)致的速度慢。另外，一個電視臺可能會有2-3 套非編系統(tǒng)，但是不同非編系統(tǒng)之間的文件格式也是不兼容的，轉(zhuǎn)碼中心可以有效地解決各個非編系統(tǒng)文件

6、共享問題。1. 播出格式轉(zhuǎn)碼播出系統(tǒng)文件格式也有要求，在文件格式不兼容的情況下，必須轉(zhuǎn)碼成播出系統(tǒng)可識別的文件，才能確保安全優(yōu)質(zhì)播出。2. 新媒體點播轉(zhuǎn)碼新媒體內(nèi)容格式較多的有：有線和iptv 的vod 的ts 文件格式，網(wǎng)絡(luò)電視臺的mp4 和flv 格式，以及手機平臺用的切片的hls 文件格式。轉(zhuǎn)碼中心有api 接口可以輕易地集成到媒資系統(tǒng)，可以實現(xiàn)新媒體內(nèi)容格式的轉(zhuǎn)碼。三、直播編碼產(chǎn)品直播編碼產(chǎn)品主要用于電視臺節(jié)目的直播和推流，演播室的編碼傳輸和推流，以及直播車的推流。因為頻道數(shù)量少，只用到了低端的兩款編碼器arcvideo-live-1300 和arcvideo-live-1000。這兩

7、款編碼器，除了性能和輸入輸出接口不一樣外，軟件功能完全相同，均可適應(yīng)傳統(tǒng)廣電和融媒體的編碼需求。包含有編解碼和協(xié)議轉(zhuǎn)換的能力。支持hd-sdi 和ip 信號輸入，同時支持ip 和hd-sdi 信號輸出，對于基帶信號的sdi 和hdmi 輸入，可以編碼后成文件和ip輸出。1. 對ip 信號的輸入，可以用作解碼器解碼成sdi 輸出，用于直播信號的傳輸。廣電傳統(tǒng)的專業(yè)解碼器， ip 輸入僅僅支持局域網(wǎng)或?qū)＞€傳輸?shù)膖s over ip 信號，這款編碼器除此之外還可以支持眾多的基于互聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議的信號，如rtmp，hls，rtsp，http ts，srt 協(xié)議等。借助互聯(lián)網(wǎng)降低了視頻傳輸?shù)某杀荆S時可以

8、把直播內(nèi)容直接引入到電視節(jié)目中，提高了節(jié)目的時效性和豐富度。2. 也可以用作收錄服務(wù)器。在節(jié)目直播的時候，可以實時錄制成文件，文件存儲格式有mp4，ts，flv 等。3. 還可以轉(zhuǎn)碼或者轉(zhuǎn)協(xié)議輸出ip 信號，做視頻切換服務(wù)器。把直播節(jié)目進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)度處理。互聯(lián)網(wǎng)傳輸來的信號，轉(zhuǎn)換成廣電ts 格式到信號監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控，同時通過延時處理，把信號轉(zhuǎn)換協(xié)議傳輸?shù)礁魅诿襟w直播平臺。如srt 協(xié)議傳輸回來的直播信號，監(jiān)控和轉(zhuǎn)換成hls 到手機直播平臺。設(shè)備可以對信源具有主備切換和墊播的功能，更好地保證直播的安全。ip 信號輸出可以支持多協(xié)議（有線組播協(xié)議，iptv 單播協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)電視rtmp 協(xié)議，手機

9、電視hls 協(xié)議等）、多格式和多地址同時分發(fā)，滿足多元傳播需求。四、當(dāng)虹作為一家專業(yè)編碼器公司其產(chǎn)品具有以下三大特色對于一個縣級電視臺，當(dāng)虹科技的一臺直播設(shè)備，能夠做到對信號便捷的控制和調(diào)度，極其簡化了電視臺對直播節(jié)目的播控。1. 圖像質(zhì)量優(yōu)越現(xiàn)今新媒體直播大多是手機用戶，為了使他們能在4g的環(huán)境下流暢地欣賞直播節(jié)目，我們把直播碼流設(shè)置到800kbps，發(fā)現(xiàn)當(dāng)虹編碼器推出的圖像質(zhì)量，遠(yuǎn)高于一般廠商推流盒子推出的圖像質(zhì)量，然后將推流盒子推送碼率提高到2.2mbps 后，兩者之間的圖像質(zhì)量才相當(dāng)。也就是說，當(dāng)虹編碼器的編碼效率約是其它推流盒子的3 倍。相比之下當(dāng)虹編碼器能給用戶帶來更好的圖像質(zhì)量，

10、更滿意的收視效果。2.srt 協(xié)議當(dāng)虹編碼器具有srt 協(xié)議功能。srt 協(xié)議是加拿大視頻編碼和傳輸?shù)墓緃aivision開發(fā)的一個低延時視頻傳輸協(xié)議，已經(jīng)開源給其它廠家使用。srt 協(xié)議是目前視頻傳輸里可靠性最高的協(xié)議。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)延時，調(diào)整傳輸?shù)木彌_大小，可以保證視頻在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)可靠傳輸。當(dāng)虹科技是國內(nèi)為數(shù)不多的集成了srt 功能的廠家。利用互聯(lián)網(wǎng)可以讓廣電擺脫傳統(tǒng)的對衛(wèi)星、光纖和專線等的依賴，實現(xiàn)低成本傳輸視頻。可以提高內(nèi)容播報的實時性，讓直播變得多樣化，平民化，輕量化。3.ndi 協(xié)議ndi（network device interface）即網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口，是由美國newtek 公司開發(fā)的版權(quán)免費的標(biāo)準(zhǔn)，該設(shè)備支持ndi協(xié)議可使兼容的視頻產(chǎn)品以高質(zhì)量、低延遲、精確到幀的方式通訊、傳輸和接收廣播級質(zhì)量的視頻，非常適合在現(xiàn)場直播制作環(huán)境中進(jìn)行切換。五、結(jié)論本臺高清化改造項目完成將近一年時間，以當(dāng)虹編轉(zhuǎn)碼器為核心的編轉(zhuǎn)碼和直播推流系統(tǒng)運行狀態(tài)良好，大大簡化系統(tǒng)架構(gòu)，提高編播效率，值得推廣應(yīng)用。同時感謝當(dāng)虹工程師對本文的指導(dǎo)，亦想通過此文為同行提供些許參考。參考文獻(xiàn)：1 壽曉霽， 張科峰. 輕量化視頻直播系統(tǒng)在廣播融媒體直播間的搭建及應(yīng)用j. 廣播與電視技術(shù)，201