广播电台推流技术及网络直播应用探讨

2023-08-04邓贵川

通信电源技术 2023年8期

关键词：广播电台音频服务器

邓贵川

（重庆市武隆区融媒体中心，重庆 408500）

0 引言

随着互联网技术的不断发展进步，互联网视频直播受到了更多的关注，为积极推进广播电台发展转型进程，要积极整合流媒体应用模式，利用实时性直播的方式为广播电台提高市场核心竞争力提供保障。

1 流媒体概述

对于广播电台发展转型工作而言，要想实现多元化发展，就要积极推进广播电台视频化发展进程，从产生视频化需求的角度出发，实现网络和电视融合后的视频直播，配合媒体技术处理方案更好地实现完全意义上的广播视频化，借助网络PC 端、移动端等应用模式更好地满足可视化管理应用需求。

1.1 内涵

流媒体也被称为流式媒体，指商家利用视频传送服务器将节目当成数据包予以发送，直接传输到对应网络体系中，用户在借助解压设备进行数据解压后，节目就能像发送时的状态一样予以呈现。在流媒体应用后，人们在网上聊天就能直接采取语音输入的方式，配置摄像头就能完成视频交流。在流媒体传输信息的过程中，基于A/V 和3D 等多媒体文件，借助特殊压缩方式完成压缩包的处理，配合视频服务器实现实时性、连续性数据传送处理[1]。

1.2 方式

顺序流式传输指按照顺序完成下载，在下载文件的同时用户就能利用在线媒体完成观看，并且在固定时间内用户能完成已经下载部分的观看。顺序流式传输处理环节中，能结合用户连接的速度完成调整工作。顺序流式文件是基于标准超文本传输协议（Hyper Text Transfer Protocol，HTTP）服务器完成处理，整体管理效果较好，且其实际应用质量和播放效果与防火墙无关[2]。

实时流式传输主要包括实时流式传输特定服务器和特殊网络协议，按照相应的实时性协议，配合服务器应用要求，就能更好地满足数据信息的汇总处理。

2 广播电台推流技术内容及实现过程

基于广播电台转型发展要求，在广播电台推流技术应用控制的环节中，要按照技术要求和规范落实具体工作环节，维持相应处理控制环节的科学性，更好地配合程序应用要求，符合广播电台检索以及服务的具体标准。

2.1 广播电台推流技术内容

（1）智能流技术能完成自动检测网络状态等工作，将音频视频属性调整到最佳状态后，确保用户收到的是和网络速度相匹配的媒体流，更好地服务用户获取用户体验[3]。

（2）分流技术，发送端服务器将媒体流直接分布在多个接收服务器中，客户端能建立就近访问的处理模式，获取高质量媒体流，并且减少带宽的使用率。在推流的过程中，将直播内容直接推送到广播电视台对应服务器（如图1 所示）。广播电视台推流处理环节中，支持数据包的缓存处理，配合内容分发网络技术就能更好地实现用户请求的合理性发布，提高有效的响应速度并减少骨干网络压力。

图1 视频传输播放过程

（3）流媒体技术还包括内容分发网络技术，构架在IP 网络上建立内容叠加网，利用主动内容管理、全局负载平衡以及内容缓存处理等环节，将用户请求的流媒体内容直接发布到距离用户较近的网络边缘，在体用响应速度的同时，更好地降低骨干网络的运行压力，维持可控化应用效能，保证网络控制协议基础上数据传输的可控性[4]。

2.2 广播电台推流技术实现过程

在广播电台推流技术应用处理控制环节中，配合流媒体应用管理标准，打造完整的应用体系，满足技术实现的具体要求，实现多元数据并行管理的目标。

2.2.1 直播中的流媒体协议

第一，实时消息传送协议（Real-Time Messaging Protocol，RTMP）。RTMP 是实时性消息传输协议，协议在应用过程中基于传输控制协议（Transmission Control Protocol，TCP）完成相应的数据处理，本质上是设计用来完成实时性数据通信传输的网络协议，应用在Flash/Air 平台等，能支持RTMP 协议流媒体以及交互服务器应用要求的落实，建构完整的音频、视频以及数据通信体系[5]。另外，协议还支持操作消息格式（Action Message Format，AMF）数据的管理和控制，完成FLV（Flash Video）视频以及音频数据的协同管理，利用多元连接模式保证多路网络流工作顺利展开，按照固定大小的包实现可控化传输管理目标。

第二，基于HTTP 的流媒体协议（HTTP Live Streaming）。HLS 是Apple 动态码率自适应技术，应用在PC 端或者是Apple 终端进行音频视频服务处理。在实际应用模式中，具备m3u（8）索引文件、TS 媒体分片文件以及key 加密串文件。其基础层级结构如图2 所示。

图2 HLS 层级结构示意图

2.2.2 直播模块处理技术

第一，视频录制端。利用电脑上音频输入设备或者是手机端的摄像头、麦克风等，目前移动终端以手机视频为主。采取的是HS 视频录制技术[6]。

第二，视频播放端。利用电脑上的播放器以及手机端Native 播放器等，建立相应的视频播放处理模式，主要采取的是HLS 协议、RTMP 协议以及ffmpeg，针对移动端视频予以解码处理。

第三，视频服务器端。利用nginx 服务器，能在接收视频录制端提供视频源的同时，为视频播放端提供流服务。主要的技术手段是nginx rtmp-module 或者是simple-rtmp-server，完成流服务器相关工作[7]。

2.2.3 视频直播系统处理技术

视频直播系统处理系统主要划分为媒体模块、服务模块、管理模块以及Open Source 模块，如图3所示。

图3 系统组成

（1）媒体模块主要包括音频视频采集单元、信息预处理单元、编码单元、传输单元、解码单元以及渲染单元等。

服务模块包括礼物系统、聊天室、即时通信技术、支付系统、运营系统、任务系统、安全系统、统计系统等，能结合直播服务要求选取适当的处理模式，更好地维持直播系统运行控制的科学性。

管理模块包括前端管理和后台管理。前端管理涉及客户端设计维护等内容。后台管理涉及数据库和控制模块。

与此同时，结合实际应用要求，从用户生产内容（User Created Content，UCC）、专业生产内容（Professionally Produced Content，PPC）以及职业生产内容（Occupationally Generated Content，OGC）中选取适当的直播模式，有效依据直播控制要求完成相应工作，更好地满足广播电台流媒体网络直播的应用要求。

3 广播电台流媒体网络直播应用

在广播电台流媒体应用体系中，为更好地搭建完整的网络平台推流模式，要结合电台节目的实际情况，建立一个基于流媒体传输协议格式的推流地址，将主地址、挂载点以及串流码作为核心，打造可控化应用模式，从而维持网络直播应用管理的实效性。本文以HN 电视台音乐频道实时消息传输协议RTMP 流媒体传输推送蜻蜓平台为例。

3.1 确认网络直播

在传统广播电台开展流媒体网路直播工作中，为更好地满足后续工作管理控制的基本需求，要结合实际应用环境落实规范化流程，保证相应工作都能顺利开展和落实。在网络直播工作开始前要确认电台是否已经完成播出授权，目前较为常见的方式包括合作处理模式和自建模式。

（1）合作处理模式。以电台身份与一些较大的平台完成合作洽谈工作，基于网站服务器较为稳定的优势，能支持较大宽带范围内听众访问，在签署授权合同的基础上，平台会提供对应的直播服务器支持。值得一提的是，在合作模式中电台要下载对应的直播软件，并且利用网站方提供的直播参数，在登录直播服务器后，结合相应的实时性处理要求落实具体工作。与此同时，直播要借助直播服务器完成中转工作。合作处理模式还可以联动广播电台网络公司，在提供直播服务器架设的基础上，广播电台要自行完成接入处理工作，配合广播电台日常播出计划，更好地建立完整的信息传递和共享模式。

（2）自建处理模式。广播电台要自行购买相应的服务器设备，在服务器上安装流媒体直播服务软件，在完成服务器托管工作的同时，结合实际广播应用服务要求落实相应工作计划，借助直播软件连接直播服务器完成相应直播工作。值得一提的是，宽带要自行购买，或者与电信公司形成合作关系。自建处理机制对成本要求较高，具备相应实力的电台选择这种方式。

无论是何种模式，都要基于实际使用要求和规范落实具体工作，以确保流媒体直播业务顺利开展和落实。

3.2 应用基础架构

在满足流媒体网络直播应用控制标准的基础上，按照基础流程完成相应工作。

（1）设置推流服务器IP 地址（server IP），设定为starfish.hz.aliyun.008.qingting.fm。

（2）设置挂载点，/HNleguangbo[8]。

依据应用要求建立基础框架结构，在此基础上配合流媒体处理技术完成相应工作。

3.3 配置处理

在完成基础传输推送处理环节后，要将相应的挂载点直接配置在音频编码器具体参数中，从而更好地完成电台节目到平台的推流直播。为保证推送处理的科学性，要优选适配的推流音频。目前，多数地区采取的都是电脑处理模式或者是专业硬件设施，专业化电台音频编码器也逐渐受到了更多的关注，因为95%以上的互联网广播听众其实际使用的收听终端一般都是移动网络，所以专业编码器编码端就要满足编码格式的基础要求，无论是码流还是协议都要更好地服务于移动终端，从而确保相应的处理方式更加科学合理。在音频编码器处理环节中，主要是利用硬编码和软编码。其中，硬编码利用嵌入式多媒体处理器，就能打造更加安全可靠的信息交互平台，借助不同编码方式在设备选型环节优选适配设备。

本文案例中HN 广播电视台增设的音乐广播推流内容为更好地提高质量效果，选取国内3 家厂家生产的编码器，并对其进行了阶段性测试，依据测试结果完成选型工作。从设备稳定性、模拟输入选择、音频编码效果、编码码率等进行分析，并着重对比了推流地址路数、网络延迟性以及音频显示是否直观等信息数据。实验结果显示，设备的延时大概都集中在6 s左右，手机延时约为30 s。应用独立音频硬编码器能更好地满足要求，维持较好的可靠性、安全性和性价比。相关配置如表1 所示。