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舞台灯光浅谈腾讯体育演播室灯光音响控制网络

时间:2020-04-05

  近年来,各大视频网站、直播平台对体育赛事转播版权的争夺越来越激烈,精彩的赛事也为其带来巨大的点击量和收益。腾讯体育为了高质量地完成各项赛事直播,为广大观众呈现高清晰度、流畅、配有专业解说的精彩赛事,提高用户体验,树立腾讯体育优质、专业的品牌形象,在首钢园区建设了专用的赛事直播演播室。项目建成后,可以满足腾讯体育全年每天24小时不停机直播赛事的使用需求。

  本项目在首钢园区内,利用原来的废料存储筒仓改造成演播室。筒仓为圆柱形,筒仓内直径21 m,筒内地面高-4 m,筒顶高18 m。首钢建设集团根据腾讯体育的规划需求,将筒仓分割成B1层、1层、3层,共设计6个演播室和3个解说间,能够同时进行9场赛事的直播。其中,B1层为技术用房,包括导播室、中心机房、总控室、3个解说间、配电室等;1层为1间242 ㎡演播室和1间205 ㎡演播室;3层为1间140 ㎡虚拟演播室及导播室、3间40 ㎡演播室及导播室。演播室配备IP化高清视音频系统、全自动高清摄像机、全自动跟踪和AR(Augmented Reality,增强现实)系统以及满足未来4K标准的灯光系统。

  腾讯体育赛事直播任务繁重,几乎每天不间断地使用演播室。同时,赛事直播具有流程基本固定、镜头脚本固定、灯光变化简单等特点。因此,在系统设计之初,腾讯体育提出尽量减少演播室运营工作人员数量、降低运营人员成本的要求。

  基于上述需求和使用特点,演播室技术团队决定设计一套纯IP的带外设备控制网络(即一套独立于视频流、音频流传输网以外的设备控制网络),将视频、音频、媒资(内容资产)、收录、灯光控制进行整合,终端约1 300个。运营人员、导播或导播助理可以进行统一调度和集中控制,实现各系统按预先编好的程序联动,使各个系统配合更加精确、紧密,满足腾讯体育全年每天24小时不停机直播、降低运营成本的需求。

  带外设备控制网络布置到每个演播室及导播室,用于传输视频、音频、媒资、收录及总控设备的控制信号。灯光设备也同样被接入该控制网络,这样可以充分利用网络资源,减少网络设备相关成本。网络整体结构采用二层接入、三层汇聚方案,做好相关热备份路由,并进行主备冗余,防止因光纤问题或核心交换机问题,导致网络不可用的情况。整体网络内部规划了几十个VLAN(Virtual Local Area Network,虚拟局域网),针对不同种类设备不同VLAN,控制协议独立划分,并且设有严格的管理和安全监控。

  灯光网络由于涉及到发现、注册等相关问题,内部需要使用组播相关功能。根据之前厂家开发的结果来看,由于TTL(Time To Live,该字段指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量)值仅为1,无法跨网访问。因此,要求厂家对TTL值进行增加,应对跨网段使用,并且针对灯光控制网络专门开启组播功能,以保证灯光系统正常使用。

  IT工程师对Art-Net传输协议和传播方式进行深入了解,将灯光控制台设备接入实际网络环境,并建立灯光专用的VLAN进行测试。

  测试结果显示,虽然Art-Net信号在网络里是广播的方式传输,但数据量并不大,控制网带宽满足Art-Net信号传输要求。控制台和DPU(Distributed Processing Unit,分散处理单元)等联机在专用的VLAN里以组播方式发现,网络传输压力可控,与其他VLAN之间无相互影响。

  测试结果表明,灯光网络不必单独建设网络,与视音频设备控制共同使用带外设备控制网络方案可行,可以和总控软件硬件无缝连通,节约灯光网络硬件投入成本。

  灯光系统方案采用先进的全网络化集中控制,可以通过总控系统支持远程控制。灯光系统可以实现以下功能。

  设置灯光控制台和扩展器各1台,总控制通道达到8 192个,灯光师通过灯光控制台控制6个演播室的灯光。

  设置编程翼两套,配合PC端灯光控制台软件使用,可满足两个演播室同时编程使用,小演播室采用iPAD无线终端编程。

  设有实时备份onPC(指PC端软件),与灯光控制台时刻保持数据同步。假设灯光控制台出现故障,可使用实时备份onPC继续控制灯光完成直播。

  设置网络解码器6台,灯光网络信号采用国际通用的Art-Net/RDM协议,通过网络传输给各个演播室,由放置在各个演播室的网络解码器将Art-Net网络信号解码成DMX512信号来控制灯具。网络解码器要求具有最后场景保持功能,

  总控系统通过专用接口连接到灯光控制台,向灯光控制台发送指令,灯光控制台自动执行相应程序,实现灯光系统与音频、多媒体、摄像机联动。

  所有灯具采用LED光源灯具,灯具具有最后信号保持功能,在DMX512信号中断的情况下,依然保持最后的亮度,保证直播进行下去。

  以上多个安全措施旨在提高灯光系统的安全性,为赛事直播提供安全、稳定的灯光系统。

  灯光控制台应该具有丰富的灯具控制功能、安全可靠的网络功能和开放的接口,可以与第三方播控软件相连,具备多用户权限管理功能。

  本项目对灯光控制台的要求较高,选型至关重要。经过认真对比,选用广州彩熠灯光股份有限公司生产的TEKMAND MINI型灯光控制台(图2)。该灯光控制台具有自主知识产权,功能丰富,符合演播室的功能需求,且具有较高的性价比。

  多用户权限管理功能。多个演播室共用一个灯光控制台,需要在灯光控制台建立各演播室对应的账户,在演播室编程时,采用相应账户登录灯光控制台进行编程,编好程后用管理员账户来控制所有演播室灯光。为了避免对其他演播室灯光的影响,需要将账户与对应演播室灯光进行绑定。例如,灯光师在1号演播室编程,以1号演播室账户登录灯光控制台时,不得控制其他演播室灯光,增强演播室运营的安全性。

  厂家开放了灯光控制台Telnet端口访问权限①。这里灯光控制台相当于远端服务器,第三方播控软件为本地计算机,播控软件按照灯光控制台厂家提供的指令标准格式,通过Telnet端口发送给灯光控制台,灯光控制台可以完全识别并准确执行,与播控软件连通测试顺利完成。相较于采用Midi端口连接灯光控制台,Telnet端口可发送更加丰富的指令,实现更多的远程控制功能。

  本项目于2019年8月1日调试完毕,经过一个月的试运行,系统稳定、安全措施有效,达到预期设计目标。8月31日正式启用,腾讯体育为广大观众呈现精彩的篮球世界杯(图3~图4)。

  本次灯光系统的设计方案,能够满足体育赛事全年每天24小时不停机直播需求,同时也在全网络化灯光控制方面进行了积极探索。采用国产灯光控制台、向厂家提出功能需求定制,并最终实现与第三方播控软件连通、与视音频设备控制共用网络,大胆尝试全网络化灯光系统,用较高性价比的方案实现最初的设计目标。

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