广电融媒体平台网络互动直播业务流程和系统架构设计

【本文献信息】蔡宏伍.广电融媒体平台网络互动直播业务流程和系统架构设计[J].广播与电视技术，2018,Vol.45(8).广电融媒体平台网络互动直播业务流程和系统架构设计

蔡宏伍

（湖北广播电视台，湖北 430070）

【摘 要】网络互动直播系统做为广电融媒体平台的一个SaaS应用，通过重新定义生产流程、创新业务系统和工具，可以有效拓展并提升广电业务在互联网时代下的竞争力。本文将根据广电媒体的业务特点、行业背景和技术基础，并结合目前主流的产品设计思维和互联网互动直播技术，进行融媒体平台网络互动直播业务流程和系统架构设计，为从业者提供方案设计参考。【关键词】网络互动直播，直播系统，融媒体，业务流程，架构设计 TN93/TN94 【文献标识码】 B 【DOI 10.16171/j.cnki.rtbe.2018008002【中图分类号】 编码】Interactive Live Broadcasting Business and System Architecture Design

in Convergent Media Network Platform

Cai Hongwu

(Hubei Media Group，Hubei 430070，China)

Abstract As a SaaS application of convergent media platform, the interactive live broadcasting system effectively expands and enhances the competitiveness of radio and television business in the Internet era, by redefining production processes and innovating business systems and tools. According to the business characteristics, industry background and technical foundation of radio and television, this paper combines with the mainstream product design thinking and the Internet interactive live broadcasting technology, to propose a design of the business process and system architecture of the interactive live broadcasting system, which could be a reference for peers.

Live broadcasting system，Convergent media，Business process，Architecture designKeywords Interactive live broadcasting in network，

0 引言

互联网直播行业的发展深刻的影响了视音频内容的服务方式和用户习惯。对于广电媒体而言，已不再停留于讨论要不要做网络直播的阶段，而是进入了实践和探索的阶段。

目前国内已有多家主流公有云平台，一批广电媒体也建成了基于私有云的融媒体平台，对于广电媒体而言，是选择公有云还是私有云来部署网络互动直播系统，可根据自己的实际情况和业务需要来选择。但无论选择哪种部署方式，要想满足不同地域不同运营商下用户能同时低延时、稳定流畅

和高并发地观看直播流，其主流的实现方式是借助融合CDN网络来进行分发。考虑到广电媒体自己搭建CDN网络的成本、难度及合理性，本文建议采用第三方平台提供的CDN服务。已建成私有云平台的的广电媒体，可将直播平台部署在私有云上。

和部署在公有云上相比，私有云架构能够以更低的延时和更好的信号质量来满足台内电视节目直播连线的需要。同时，直播收录视频的共享再利用以及演播室直播信号的回调将更加高效和便捷，更好的满足内容融合生产的需要。另外，通过使用融合CDN，将直播内容互联网发布时所面临的高并

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发、安全稳定等问题转移到了CDN平台，极大降低了私有云平台的压力。本文将以部署在私有云上的方式进行平台业务流程和技术架构设计。

热点 论点面将通过网络渠道发布到APP、两微、第三方直播平台等。后台提供备用信源（可以是视频广告、宣传片等），可用于直播信源的应急垫播等。平台管理员可对所有播出信号进行线

1 业务流程

考虑到广电媒体的业务特点和行业背景，其网络互动直播产品采用邀请制完成直播团队或个人主播的入驻，通过模块化定制和分级运营的结构，构建可管可控的PGC类网络直播平台。入驻平台的PGC内容生产者，通过WEB端后台可获取标准服务模块，如：账户管理、用户管理、直播管理、效果分析等。关于控制端导播功能、发布端内容包装、更多渠道发布等增值服务模块，可根据生产者所拥有的服务权益采取差异化授权。

广电融媒体网络互动直播系统应既能够根据广播电视节目生产中的各类直播需求，通过较少的资源占用，灵活快速的完成演播室现场连线，又能够借助自身完整的业务流程，完成互联网视频直播。生产者通过云端后台创建直播任务，现场直播者可通过摄像机、手机、电脑摄像头、无人机、监控摄像头、VR摄像头等终端设备进行现场拍摄，现场画面将通过互联网实时回传至后台进行调用、包装、监看和发布。针对多信源直播的应用场景，还可进行信源调度和切换。

路干预，保障内容安全。用户在终端观看直播的同时，可通过评论、点赞、打赏、投票等方式进行互动，生产者在后台对评论内容进行审核后显示。根据应用场景的需要，也可增加用户连线入口，参与直播现场的话题讨论或用户现场画面切入。如果需要提高用户粘度，可以在发布端设置留言精选和贡献排行等。直播结束后，可根据需要在发布端生成回看和精彩片段点播。云端系统将对用户的行为数据和互动内容进行数据统计和效果分析，提供给生产者进行经验总结和决策参考。

1.2业务基本结构分析

关于系统基本业务结构的分析，我们根据平台业务参与者的分工，将整个平台的基本业务结构划分为内容生产端、平台管理端和内容消费端三大部分。1.2.1内容生产端

内容生产端的参与者是以主播为代表的直播团队，提供内容的生产和运营等。按照平台的使用办法和管理规范，生产不同形式不同类型的直播内容。1.2.2内容消费端

内容消费端的参与者是观看直播的用户，用户通过各种发布渠道来参与到直播内容当中，完成内容的传播和消费。1.2.3平台管理端

平台管理端的参与者是平台技术运营和监督管理人员，

1.1业务流程描述

进行网络直播时，生产者在后台可对直播画面进行包装，如：添加logo、字幕、动态或静态广告、分屏显示（如：画面中一半是现场画面一半是资料展示）等，包装完成后的画

云端后台拍摄终端云端后台融合CDN用户终端账户管理用户管理直播管理互动管理效果分析增值服务互联网摄像机手机电脑摄像头无人机监控摄像头VR摄像头互联源调度互联网APP客户端H5网页微博/微信第三方直播平台观看直播评论点赞打赏投票互联网画面包装互动交流内容监管回看点播应急干预视频连线演播室内部专线回看点播留言精选贡献排行有线电视IPTV创建直播现场拍摄后台制作发布渠道终端观看图1󰀡广电融媒体平台网络互动直播系统业务流程图广播与电视技术 〔2018 年·第45卷·第8期〕

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内容发布、交流互动、用户管理等内容生产端内容观看、交流互动等内容消费端业务闭环平台管理端图2󰀡网络互动直播系统业务闭环

负责整个平台的日常运行和有序生产。

整个平台业务的基本结构可以形成业务闭环，所有的业务参与者依托平台的业务逻辑和节点实现供需关系的平衡，平台对整个业务的运行全程可管可控。

用于满足广大用户第一时间了解政务活动的需要。1.3.3 人物访谈

与广播电视人物访谈节目相比，网络直播人物访谈更亲民更经济，具有良好的互动性。通过主持人的引导、把控以及与用户的实时互动，嘉宾可以更好地向网络用户分享故事、表达观点、展示才艺等。1.3.4 文艺汇演

借助网络直播的便捷性，既可以直接进行文艺汇演的内容直播，也可以从不同的视角为用户展现文艺汇演的现场情况，为用户带来更加立体的感受和更多的新鲜感。1.3.5 教育讲座

教育讲座类的直播已经是成熟的应用场景，广电行业本身具有这方面的资源，可以通过网络直播这种技术手段充分挖掘资源的价值。1.3.6 论坛峰会

大量的论坛峰会需要借助媒体报道来提升其影响力和知名度，目前网络直播技术已普遍用于各类论坛峰会现场的报道和互动。1.3.7 商业活动

商业活动是指根据商家品牌推广或流量变现的需要，通过网络直播的方式去完成用户和商家的对接。商业活动直播

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1.3业务应用场景

网络直播将是人们了解世界和社会交往不可或缺的途径，凭借其灵活、便捷、互动性等技术优势，可以用于很多的应用场景。根据广电行业特有的事业和市场双重属性，其网络直播业务应用场景更加的丰富和多样，既能做以新闻为代表的垂直纵深领域，也可横向扩展进行文化传播和泛商业化探索。在进行网络互动直播业务场景设计时，广电媒体应考虑行业的相关规定、要求以及自身资源的实际情况，充分应对互联网行业直播内容的竞争。1.3.1 新闻现场

针对各类新闻事件进行现场连线和报道，既可以配合电视新闻进行直播连线，也可直接进行新闻现场网络直播。1.3.2政务活动

用于发布会、公务调研、精准扶贫、学习实践、办公现场等各类活动的报道，将可以做网络直播的政务活动第一时间发布出来，既能用于相关部门内部学习和交流，又能

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目前已有很多成功的案例和成熟的运作模式，是网络直播直接变现的一种有效途径。

YUV（视频）和PCM（音频）。

2. 前处理

热点 论点RGB/原始视音频信息进行采集，目前通行的采样格式为：

2 系统架构

广电媒体网络互动直播系统的设计，包含直播流本身的处理和非视频功能的开发。既要实现低延时、流畅、秒开和高可用的直播流，又要完成包装、控制、互动、管理等软件功能。平台整体结构上包含三大部分：基础视频流部分、交互系统部分和运营监管部分。

前处理环节为视频流提供美颜、模糊等功能。美颜功能目前已成为个人直播的标配功能，例如：美白效果，利用图像识别算法对皮肤区域进行识别并进行色值调整、改变透明度或增加白色图层来实现。在美颜处理方面，可通过GPUImage等开源框架进行功能开发以实现自己最理想的效果。

3. 编码封装

拍摄录制终端采集到的原始音视频体积很大，需要经过压缩编码技术处理后以提高存储和传输的效率。目前常用的视频编码是H.2，其它如H.265，将是未来发展的主流方向。常用的音频编码方式有AAC、MP3、WMA等。

4. 码流自适应

在网络条件有限的情况下，我们需要根据网络状况实时调节回传的码流大小，才能尽量保证将最好的画质送到云端。可以通过帧率和码率自适应的方式去实现，如果网络状况不

2.1基础视频流部分

实现网络视频直播的关键环节有：信源采集、网络传输、服务端流处理、网络分发和终端播放。2.1.1 信源采集

信源采集环节包括：拍摄录制、前处理、编码封装、码流自适应和推流等，通过充分利用采集终端和网络带宽的现有条件，实现当前状态下推送至云端的信源达到最佳效果。

1. 拍摄录制

利用终端拍摄录制设备（摄像机、手机、摄像头等）对

图3󰀡网络互动直播平台系统架构图广播与电视技术 〔2018 年·第45卷·第8期〕

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佳，就降低帧率或码率，保证直播流不卡顿。

5. 推流

音视频数据完成编码封装后，还需要按照传输协议进行封装，变成流数据后才能向云端推送。2.1.2 网络传输

网络传输需要选择合适的网络推流传输协议，目前常用的协议有RTMP、WebRTC和基于 UDP 的私有协议。RTMP 是目前主流的流媒体传输协议，各主流CDN服务商都支持，且开发难度不大，是众多网络直播平台的首选协议。WebRTC（Web Real-Time Communication）是一个支持网页浏览器进行实时语音对话或视频对话的 API，广泛用于视频连线功能。基于 UDP 做为底层协议开发自己的私有协议，可通过一些定制化的调优达到比较好的弱网优化效果。2.1.3服务端流处理

服务端做为后台服务系统，部署在云端，上文已分析过服务端部署在公有云和私有云上的差异，对于已建成私有云的广电单位，部署在私有云上更有利于整体业务的衔接和规划，而且来自于用户观看端的服务压力由第三方分发网络平台去承载，不会对私有云的平台造成太大的系统资源开销和安全压力。

通过在云平台上创建租户，可灵活快速的进行服务端部署。针对每个服务进行的设计和开发，既可有效降低服务运行异常时相互拖累的风险，又能有利于功能开发的同步进行和后续迭代。服务端流处理的功能有：直播流编解码、实时转码、多码率输出、回看点播等。直播流推送到服务端后，需要进行解码和转码，并提供多种码率输出来适配各类终端、网络带宽和观看平台等。另外，还需要通过鉴权和内容审核等功能保证直播流的使用安全和内容安全。2.1.4网络分发

回传到云端的直播流处理完成后，既可以向电视制播系统（演播室）分发，也可以向互联网（用户终端）分发。

1. 电视制播系统分发

由于物理距离和网络路由相对比较固定、简单，不存在接收端的并发压力，可以直接采用生产局域网或办公局域网进行直播流分发。

2. 互联网分发

上文已经说到，广电行业可借助第三方内容分发平台（CDN）来完成直播流的互联网分发。在广电私有云上将直播流转推到CDN，CDN对直播流进行缓存和转发，并由第三方分发平台来完成直播流服务端的负载均衡、高并发和高可用，用户在接收端拉取CDN中缓存视频进行观看。内容分发平台在保证直播业务连续性的前提下，需要根据不同的业务场景满足直播流相应的延时要求。2.1.5终端播放

用户在接收终端通过播放器来获取直播流。在播放终端要能够快速加载直播流，直播过程中保证画面和声音清晰度的同时，还要稳定、流畅、无卡顿的播放直播流。终端播放主要包括拉流、解码和渲染的过程。

1. 拉流

拍摄生产端向服务端推流，观看用户端从服务端拉流，拉流实际上是推流的逆过程。常用的标准拉流协议有RTMP、HLS、FLV等，三种协议的差异如表1所示。

2. 解码和渲染

用户终端通过拉流获取到封装的音视频数据，这时还需要通过解码和渲染处理后，才可以在终端播放器上中播放。解码是编码的逆过程，是从压缩过的音视频数据中提取原始数据的过程，然后通过渲染，将原始数据转换成图像呈现出来。解码方式建议先采用软解码，以有效避免硬件兼容问题所带来的巨大开发量。

2.2 交互系统部分

和传统广播电视直播相比，网络互动直播因传输渠道不同而采用了不同的直播流技术，并且通过相关软件功能的开发形成丰富多样的交互体系。广电行业网络互动直播平台中

表1󰀡各拉流协议的差异交互系统的设计，和常见的UGC互联网主播直播平台有较大

延时1〜3s名称RTMP协议长连接TCP机制收到数据立刻转发集合一定时间周期的数据，生成ts切片文件，更新m3u8收到后立刻转发，使用HTTP协议的不同，广电行业定位于PGC内容生产，在制作手法和内容取材上有更高的要求，内容的表现形式上不仅仅只是靠主播的表演和互动，其交互系统在提高内容消费者参与感的同时，更要不断满足内容生产者对直播内容制作的要求，为内容生

HLS短连接HTTP大于10s产者提供更多的创作手段和呈现空间。

广电行业网络互动直播平台交互系统的设计，主要包括

HTTP-FLV长连接HTTP1〜3s信源调度、画面包装、评论点赞、打赏投票、视频连线、回看点播等。

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2.2.1 信源调度

广电行业内容生产取材广泛多样，很多应用场景中主播往往只是内容的引导者，在整个内容呈现中只占很小的一部分，需要导播端通过调用不同的信源来完成整个内容的制作。信源调度部分需要实现不同现场直播源、本地视音频源、电脑桌面和图文内容的无缝切换与合成，通过开发切换软件，实现各类信源的灵活调度和编排，给内容消费者提供丰富、立体的内容呈现。2.2.2 画面包装

对于广播电视直播内容制作而言，在线包装是一道必不可少的成熟工序。广电行业网络直播对画面包装的要求也是刚需。通过画面包装环节完成从字幕、动画、栏目风格、节目模板、实时资讯等在内的所有包装内容，并且随着技术手段的成熟运用，还可增加虚拟现实场景、增强现实场景和三维图文包装等，不仅完成直播内容形式的常规化包装，还能对直播内容本身产生深刻影响，丰富内容本身的同时，增强直播内容的的品牌识别度和风格特点。2.2.3 评论点赞

评论点赞功能作为互联网应用的常规互动手段，已成为各类互联网直播平台的标配功能。广电行业网络互动直播平台可根据国家法律和行业规定建设自身的评论点赞功能，以社会主义核心价值观和传播正能量为己任，在充分满足用户参与感的同时，健全审核制度，并结合人工智能手段实时处理违法违规和影响社会风气的不良评论。目前评论点赞功能有很多第三方成熟的SDK，在开发评论点赞功能时，可以根据自身的情况选择是自行开发还是调用第三方SDK。2.2.4 打赏投票

网络打赏被称为中国互联网独有的创新商业模式，目前已成为互联网直播平台的主要盈利途径。实现网络打赏，目前主要有三种方式：一是通过加载收款二维码的形式；二是接入第三方支付平台；三是自主开发支付全流程功能。对于这三种实现方式，分析下它们各自的优缺点。第一种方式实现过程最简单，但用户体验效果最差。第二种方式实现过程也很简单，直接调用第三方平台的JSSDK即可实现，但打赏资金一般会先进入第三方平台账户，提取资金时会有周期和一定的手续费用。第三种方式实现过程相对最复杂，需要自行实现支付流程，但用户体验和打赏资金的管理更加自主和灵活。

无论是线上还是线下，投票是用户行使权力和进行互动的典型方式。网络投票做为互联网应用的一项基础功能，其用在互动直播平台中，可以有效提升内容的传播效应和用户

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热点 论点的互动性。广电行业网络互动直播平台可以根据其业务应用场景设计相应的投票体系，从直播前、直播中、直播后，都可以根据具体的情景发起投票活动，增强用户的互动感，收集平台所需的反馈信息。2.2.5 视频连线

视频连线在互联网直播平台的个人秀场类直播中比较常用，也叫直播连麦，用户可同时看到主播和一个或多个连麦者的画面。和主播单向视频直播相比，实现连麦需要解决更多的技术难点，如：视频混流、音频混流、降噪、回声消除和低延时互动等。实现直播连麦，可以采用第三方SDK或自行开发，可根据业务需求进行设计，本文不做为重点展开分析。2.2.6回看点播

回看点播可以有效提升内容的二次传播和消费。通过直播信源的收录，用户可以回看各场直播的录像。通过直播录像的拆条和再剪辑，形成点播内容，用户可以随时浏览。收录和拆条功能是成熟应用，同样可以采用第三方SDK或自行开发，可根据业务需求进行设计，本文不做为重点展开分析。

2.3 运营监管部分

运营监管系统为各直播用户在平台上正常规范地开展日常业务提供服务和监管。其设计目标是在保证平台上所有直播信号内容安全和播出安全的前提下，为直播用户提供灵活方便的运营手段和后台管理功能。

运营监管系统的设计，主要包括内容监管、用户管理、账户管理、直播管理、效果分析等部分。2.3.1内容监管

对于各类互联网直播平台而言，内容安全是生命线，直接关系到平台是否能够正常经营。对于广电行业而言，在内容安全方面更是有着严苛的标准，所以其网络互动直播平台必须具备完善的内容监管功能，能实时对平台的所有直播内容从技术指标和内容性质上进行审查和监控，确保直播内容安全。2.3.2 用户管理

网络互动直播平台用户管理模块除了包含信息管理、权限管理等常规功能，还需要实现分级管理的功能，即平台管理员可以管理所有的PGC用户，PGC用户还可以管理自己的成员和受众用户。因为PGC用户可能是一个频道，也可能是一个入驻平台的媒体，这要求平台的用户管理模块需要兼容现有的组织结构和分工方式。2.3.3 账户管理

账户管理模块的设计，主要是为了实现PGC用户对收益和成本的自主控制。通过账户管理模块，PGC用户可以购买

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后台服务端集群演播室摄像机长江云融媒体平台后台服务端集群移动端（APP/两微/H5）PC端（网站/播放器）手机图4󰀡湖北广电长江云网络直播产品示意图网络分发流量、付费模块等，也可以对直播收益进行提现。2.3.4 直播管理

直播管理模块为PGC用户提供直播业务的流程管理，实现直播任务创建、任务审批、通道设置、直播流管理等功能。通过流程化管理的功能，让PGC用户可以方便的开展日常化的直播任务。2.3.5 效果分析

效果分析模块需要建立度的分析模型，对直播效果进行有效分析，得出相关结论，进而发掘价值或指导生产。在建立分析模型前，我们需要充分获取各类数据，如观看量、观看时长、观看波峰图、观看行为（打赏、点赞、投票、点击广告等）、受众分布、转发量、新老用户数等。

完善、内容监管愈发严格规范，为媒体融合背景下的广电媒体开展网络互动直播业务创造了有利条件和良好机会。

本文根据广电媒体自身融合生产业务的特点和基础资源的能力，并结合产品设计思维和主流互联网直播技术，进行了详细的业务流程和技术架构设计，逐层细化到模块。关于各模块的代码实现，本文提供了部分技术选型参考，希望能抛砖引玉，给相关从业者提供一份参考。

参考文献：

[1]󰀡国家新闻出版广电总局.电视台融合媒体平台建设技术（2016）.

[2]󰀡国家新闻出版广电总局.广播电台融合媒体平台建设技术（2016）.

[3]󰀡马歇尔·麦克卢汉.理解媒介——论人的延伸[M].何道宽，译.北京：商务印书馆，2000:33.

[4]󰀡黎连业,󰀡王安,李龙.云计算基础与实用技术[M].清华大学出版社.2013(1).

[5]卡伦·桑德斯.道德与新闻［M].上海：复旦大学出版社，2007:27.

3 应用案例

湖北广电长江云平台网络互动直播系统1.0版本已上线试运行，目前实现了系统的基础视频流部分和一些运营监管部分。用户可以通过手机或摄像机随时随地发起网络直播，直播信号通过4G/WiFi/WLAN网络快速回传到长江云后台，并转换成视频信号进入演播室播出，或者直接进行互联网直播。目前已为《暖冬行动 爱心专列》、《2018武汉马拉松》等大型活动直播提供了全程网络直播服务，为《寻医问药》等一些固定栏目提供日常化直播服务。后续将在现场拍摄、导播调度、网络发布、增值互动、资源点播和运营管理等环节全面提升产品功能和体验，构建立体化、全方位、互动式、自助型、高精准的视频内容实时专业生产体系。

作者简介：蔡宏伍，男，1991年生，学士，现为湖北广电长江云融媒体平台工程师。主要从事广电融媒体平台SaaS应用研究、设计和实施，具有PMP职业资格认证。4 总结

目前网络直播技术逐渐成熟、网络带宽等基础设施日趋

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