吴江电视台微信直播系统设计与实现

金鑫 吴江电视台

1.引言

传统电视台被一直困扰的难题是，内容经过制作播出以后，无法得知在电视机前的观众到底是谁，原有的广电模式更无法和观众进行互动。近十年，随着视频网站兴起和新媒体技术的发展，传统电视台所面临的这一短板显得更为突出。虽然观众观看的内容大部分仍然来自电视台的专业制作，但观众的收看渠道逐步向手机、PC等终端迁移，收看时间也呈现碎片化。近年，基于HTML5编码技术的微信直播方式逐渐兴起，传统电视台直播方式的转变融合时机已经到来。吴江电视台作为一家提前完成节目高清化转型的县级电视台，积极在微信直播上做出了探索。

2.微信直播平台的技术要求

吴江电视台微信直播系统的系统构建以《中国电视台数字化网络化建设白皮书》的理论为指导，以国家广电总局《关于加强网络视听节目直播服务管理有关问题的通知》中对相关视频直播技术的要求为依据。系统结合吴江电视台的实际情况，注重传统设备和新媒体设备的融合性、流程合理性、功能实用性、使用可靠性、维护方便性。

3. 微信直播平台的技术特点

项目主要基于吴江电视台技术部和新媒体部的团队协作，框架主要由我们自行设计和开发。微信直播就是将视频通过微信平台进行直播，利用第五代HTML（H5）传播快、易发布的特点，在H5页面中嵌入一个或者多个直播链接进行图文、视频节目的直播。通过进一步软件开发或者使用第三方软件开发工具包（SDK），用户在直播页面可以对微信直播中的直播进行内容互动，例如点评、互动问答、抢红包等。微信直播视频流的推送是基于Real Time Messaging Protocol（ 简 称 RTMP） 协 议， 是Adobe公司为Flash播放器和服务器之间音频、视频、数据传输开发的开放协议。手机客户端视频则采用HTTP Live Streaming（HLS）协议，它主要用于PC和Apple终端的音视频服务，包括一个m3u(8)的索引文件，TS媒体分片文件和key加密串文件，这个协议最初是苹果公司针对iPhone等苹果公司移动设备而开发的流，能直接嵌入H5开发的页面中。简单来说RTMP协议实时性最佳，视频推流普遍使用它，而采用HLS协议就可以在服务器端将接收到的TS流分段发布，方便手机端读取视频流并能很好的切换码流适应不同的网络带宽。微信视频流程图如图1所示。

图1 微信视频流程图

4.微信直播平台的设计和构建

传统电视直播的方式是由转播车等直播设备提供主备信号，通过双回路光纤或者微波的主备通道进入电视台播出总控，经主备播出通道后播出。转播车和播出系统均符合广电总局安全播出的要求，对电源、视音频系统、同步系统、传输环节等系统进行主备，确保播出安全。电视台微信直播不同于社会上商业公司的微信直播，在微信直播系统设计之初，我们考虑最多的就是微信直播的播出安全。吴江电视台微信直播的安全播出基于2个原则：实现直播信号的延时应急功能与主备双通道的直播信号。

4.1 直播延时处理功能

传统电视直播的延时技术应用已经很成熟，一般分为前端延时和后端延时。吴江电视台传统现场直播一般采用播出机房后端延时10分钟的方式，如果直播现场突发意外，由机房审片插入应急信号。我们通过对微信直播目前主流技术进行考察研究，微信直播延时同样可以分为前端延时和后端延时。

（1）前端延时。前端延时主要依靠微信直播设备来实现，如图2所示的这款产品就实现了延时直播及无缝插入应急画面的功能。

如图2所示，由于对直播流的推送做了延时和监看，一旦现场PGM信号出错或者现场直播出现状况，只要在延时时间内都能对直播流进行插入、剪辑、应急备片的播放。

(2)后端延时。延时信号的后处理是对推送到服务器的直播流做延后，如图3所示的这款云平台直播产品。

图2 微信前端延时直播设备

图3 微信后端延时直播设备

如图3所示，云平台将我们推送给它的视频流做了最短3分钟的延时或者自定义延时时间，对直播中突发状况，可以通过后台软件进行应急备片的播放或者对直播链接的撤销和改动。

4.2 传统直播设备与新媒体设备的融合

吴江电视台传统电视直播主要依靠6讯道电视转播车提供的主备信号源，视地理位置等特殊情况，使用4讯道EFP系统与单独外挂摄像机作为主备信号。我们将微信直播系统分为前后级，如图4所示。前级系统即传统设备视音频系统、电源、同步等主备冗余；后级系统以新媒体传输设备为主，实现传输链路、内容服务运营商、传输编码器与服务器的主备冗余。

图4 微信直播系统示意图

吴江电视台微信直播系统前道设备由于采用了传统广播级系统，可靠性高的转播车与EFP，因此在延时功能上未采用前端延时的方式。微信直播主通道信号采用第三方平台推流至服务器，在服务器端做后端延时，微信直播备用通道信号通过转码器推送至乐视云、奥点云等云直播服务，通过软件设置做后端延时。根据实践，需要指出的是，微信直播不管是前端延时还是后端延时，都无法把延时时间做到精确，主要的原因是微信直播的延时时间除了设定的延时时间以外，还受到各运营商网络延时的制约。

4.3 新媒体技术的应用

目前，微信直播领域中商业用途的微信直播设备很多，而能达到广播级指标的设备几乎没有，因此，现阶段信号源只能依赖传统的直播系统。微信直播设备可以定义为信号处理的二级设备，对传统系统提供的信源视频信号进行互动字幕、点评等新媒体元素的包装，经转码器进行推流至后台服务器，利用后台管理软件的优势对推流信号进行功能性设置。

吴江电视台考虑到整个微信直播系统的合理性、实用性以及将来的延续拓展性，尝试引进了一台微信直播设备。该设备主要用于实现在微信直播中微友们的点评、互动答题，对直播页面的设计和地址的发布，对应急信号备片的管理以及视频的延时功能。当然作为商业运用，它的切换功能、调音功能、字幕等功能基本覆盖了作为直播所需的功能。微信直播软件切换台主要功能界面如图5所示。

备路直播信号我们采用外置专业级视频编码器，编码后推送云服务商。在云服务商提供的后台管理系统中，如图6所示可以在活动发布选项中找到生成一组直播HTML代码，通过常用的H5页面生成器可以对代码进行页面包装，例如增加图片文字简介、页面元素的位置调整等。

4.4 微信直播系统页面与微信发布的整合

图5 微信直播软件切换台功能界面

图6 云服务商直播HTML代码

微信的自定义菜单增加直播入口的数量有限制（二级菜单最多只支持五个超链接），我们将其中四个超链接主要用于以往微信直播节目的精彩回放。由于链接数的限制不能直接实现主备链接在微信公众号上，吴江电视台微信直播将两个直播界面同时嵌入到一个H5页面中，从而实现了用户可以在直播主页面选择通过主通道或者备用通道观看直播。第一步通过微信开发接口，在吴江电视台公共微信号做一个简单的页面接口“直播”，方便微友在微信公共号主页面上点击进入；第二步用H5设计软件设计一个主页面，主要包含了文字图片的活动介绍以及两个点击按钮，点击按钮分别链接主备路信号的直播页面；第三步微信的预告发布以及主页面的微信圈分享。流程设计及效果见图7。

根据使用习惯，将活动简介通过图片和文字的形式放在主页面的上方，主通道和备用通道的进入按钮放在主页面的下方。实现主备两个直播通道的切换，也可以在主通道出现故障时，通过滚动字幕或者后台预先设置的图片告知用户，选择备用通道。4.5 微信直播内容的安全播出

图7 微信直播流程设计及效果

电视台是党的喉舌，对播出的内容特别是直播节目负有不可推卸的责任。作为一家县级电视台，从技术角度来说，我们的微信直播从信号的延时播出、信号的双通道直播都有了充分的保障和预案。微信直播有别于传统的电视直播，在内容方面有更多的互动性，网友可以通过页面直接参与到直播过程中，进行点评、留言。吴江电视台微信直播主通道的点评系统为了防止不良言论直接在直播中显示，需要对评论进行审核，审核后方可在前台显示网友的点评和留言。如图8所示，管理员可以通过后台审核机制，来筛选显示在直播下面的网友评论。

直播中出现突发状况或者设备故障的情况也需要提前予以考虑。因此，在直播过程中需要能及时插播垫片，给直播现场提供技术处理时间。如图9所示，如果在直播中出现突发状况，管理员可以在后台直接切换事先准备好的城市宣传片或者其他垫片，以保障直播安全。

备用通道是在主通道网络故障或者主通道直播设备故障时启用的应急方案，即能不影响网友观看直播的基本需求，又可以有充分的时间修复主通道设备故障或者网络故障。由于只是临时通道，所以备用通道不提供网友评论功能，暂时也不支持切换宣传片的功能。

5.轻量化微信直播中云导播台技术的应用

5.1 轻量化直播

图8 直播页面留言后台审核界面

所谓轻量化直播指的是针对非政治类，贴近生活的民生类微信直播，使用非传统广播级设备打造的微信直播方案，例如主持人体验美食、体验乘坐地铁等作为轻量化直播的对象。类似的微信直播往往不需要也不便于携带大量的直播设备特别是广播级设备，一般使用手机、手持云台、大疆四轴飞行器或者最新的JVC HM200AO系列的摄像机直接推流到网络进行直播。

5.2 云导播台的应用

云导播台顾名思义就是将广播级切换台功能移植到网络并符合网络切换的需求。图10是云导播台切换的界面。

图9 后台切换垫片界面

图10 云导播台切换界面

吴江电视台充分利用云服务商提供的云导播台服务，用手机、手持云台、大疆四轴飞行器、摄像机直接通过推流地址推送到云导播台，实现了特殊场景跨地域远程多路节目源实时混编处理，例如多路记者体验吴江地铁四号线等。多路信号能相互备份，一旦某路信号出现信号中断或者现场突发意外，都能迅速切换至其它信号源或者垫片，甚至网络上的流媒体视频。云导播台也能通过视频特效、文字特效、弹幕等功能丰富节目的内容。

图11 云导播台的应用

6.总结

吴江电视台微信直播系统设计符合本台的实际业务需求，注重传统设备与新媒体设备的深度融合，严格按照电视媒体的直播技术要求来实施。此项目通过一年多的运行，不仅在重大新闻事件党代会、两会、吴江大道开通的微信直播中取得了很好的社会效益，获得了各级领导的一致好评，也在轻量级直播的各类主持人体验活动中获得了微友的好评。