摘要：发展数字经济是把握新一轮科技革命和产业变革新机遇的战略选择。数字经济将媒体新业务形态与数字技术相结合，充分运用大数据、人工智能、云计算、5G等新一代数字技术，以达到提升生产效能、满足万物互联时代需求的目的。在新业态形势下，本文提出了一个面向融媒体的制作播出的导播新模式，同时对信号调度新模式进行了设想。
关键词：大数据;5G;融媒体;信号调度;5G网络切片;
1 引言
数字媒体是数字技术与传统媒体相结合的一种新传播业态。简单地说，就是任何以计算机新技术为基础，通过网络、移动和数字技术等各种现代传播手段，传播数字化文字、声音、图像信息的数字、网络、移动媒体。随着大数据、人工智能、云计算和区块链数字技术的迅猛发展，互联网巨头相继大力布局产业互联网，短视频、社交媒体、网络直播等数字媒体不断涌现。
数字文化产业的形成与发展得益于数字网络技术的发展。数字时代的网络技术发展，大体上可以分为3个阶段，即传统互联网时代、移动互联网时代和智能物联网时代。传统的互联网时代，人们通过电话拨号上网，速度慢且不稳定，此时纸媒开始衰落，新浪、搜狐、网易等门户网站成为信息交互的重要平台；移动互联网是移动通信和互联网结合，以IP为技术核心，提供语音、图像、数据和多媒体等服务的网络，人们可以随时、随地、随身和互联网开放、分享、互动；智能物联网实现了人与物、物与物的沟通交流，万物互联时代到来，其基本特征是整体感知、可靠传输和智能处理，此时出现了人脸识别、自动驾驶、人工智能、区块链、元宇宙等数字技术。
2 新旧导播模式的对比
广播电台在移动互联网浪潮中面临巨变。以调频FM播出为主的传统广播形式正在加速融合网络音频直播、视频直播、短视频及网络互动。拥抱新媒体、融合新媒体是广播电台实现转型升级，在新媒体市场中保持竞争力的必经之路。
传统广播电台的直播间、导播间，制作、导播、播出系统在设计之初均未考虑融媒制播需求，在进行融媒体转型发展中存在较大困难。尽管有部分广播电台通过在直播间加装摄像机、拾音器将直播音视频流推送到抖音、快手等网络直播平台，但依然存在诸多问题。比如，无法进行信号流的切换、编辑；无法实现信号的共享与复用；无法融合热线电话、微信语音、抖音等第三方网络平台交互式互动；无法与活动现场双向信号融合应用等。
新一代融媒导播系统在数字文化产业新业态浪潮下，紧抓网络化、数字化、智能化、融合化发展方向，将媒体新业务形态与数字技术相结合，大数据、人工智能、云计算、5G等新一代数字技术的充分运用，提升了生产效能，满足了万物互联的时代需求。该系统将会成为一种面向融媒体制作播出和信号调度的导播新模式，其采用5G Vo LTE高清语音电话互动模式，实现16K采样率。同时，还采用5G网络切片技术的流媒体传输系统。新一代融媒导播系统可实现广播直播间传统信号源、视频直播间网络信号源、外场活动直播、广播电台热线电话、微信语音对讲音视频、摄像机等其他音视频流的统一信号接入，通过信号调度，输出到传统广播调音台、网络直播平台；在网络接入上可使用5G网络切片保障网络质量，可接入高清5G Vo LTE语音；在网络直播时可设置延时器和一键切换信号功能，确保播出安全。
融媒导播新旧模式对比如图1所示。
3 系统功能
3.1 系统功能特点
该系统可以实现传统E1电话、5G互联网流媒体、5G Vo LTE的音视频互联互通，使终端用户使用不同类型多媒体业务互联互通成为可能。其借助互联网随时随地分享互动的优势，将数字技术与移动通信技术集合并得到实践。传统电话音质只有8k Hz采样率，而该系统拥有16k Hz采样率的立体声电话音质，能显着改善受众端用户收听节目的音质效果。与2G、3G网络下所提供的语音通话相比，语音通话的质量大幅提高，用户拨号后接入的等待时间更短，掉线率接近于零。同时，系统支持各类推流协议和流媒体协议，包括RTMP、RTSP、GB28181、海康、大华等摄像机接入，如高速公路摄像头信号；支持AI语音菜单，抢先将智能语音技术实现在媒体终端，以更好地适应“耳朵经济”市场的迅速发展。我们将该系统设计成一个多源多媒体数据控制、编辑矩阵，打破了演播室、时间、空间的限制。系统全面支持5G+4K超高清直播，各种信号流可通过5G链路进行传输，以多终端方式呈现。融媒导播系统信号流如图2所示。此外，还运用智媒技术把IVR智能语音导航、AI智能播新闻、新广播、民生服务、医疗服务、地理定位等功能融合在系统中，使功能越来越丰富，用户体验越来越好。
3.2 系统组成
融媒导播系统由部署在机房的服务设备、导播间设备、广播直播间设备和网络直播间设备组成，包含E1电话接入网关、高清电话接入网关、流媒体网关、流媒体调度与分发系统、信号调度控制器、信号调度台、网络审查制作台、网络直播监视器和紧急按钮等子系统。
图1 融媒导播新旧模式对比
图2 融媒导播系统信号流
（1)E1电话接入网关
本系统采用E1线路接入广播电台热线电话，可提供最多120路并发的数字电话接入，具有通话清晰、抗干扰能力强等优点。本设备可提供双机热备机制。
（2）高清电话接入网关
对接5G Vo LTE，实现高清语音视频电话接入。其突破了传统电话音质8k Hz采样的限制，实现了16k Hz立体声电话音质，使通过电话参与节目的嘉宾获得如在直播间一样的效果；相较于2G、3G，语音质量提高了40%左右，具有更低的接入时延（拨号后的等待时间），掉线率接近于零。
（3）流媒体网关
对接电台外场活动直播的推流信号，将外场现场的音视频流通过网络的方式接入本系统，并可实现电台信号推送到现场。为了保障直播质量，可在活动现场和电台均采用5G网络，利用5G网络切片保障网络带宽与质量。本系统支持各类推流协议和流媒体协议。
（4）流媒体调度与分发系统
实现将E1电话接入网关、高清语音视频电话接入、流媒体网关信号归一化，之后按需分发给电台下设的各个频率导播间的信号调度控制器，由信号调度控制器进行直播、二次制作、播出与推流。本系统还可以将电台内部不同频率的广播直播间、网络直播间信号进行采集及交换，并分发到其他频率或外场直播。
图3 信号调度控制器的内部模块
（5）信号调度控制器
信号调度控制器部署在融媒体导播间，是一个多源多媒体数据控制、编辑矩阵。其内部模块可按功能划分，具体如图3所示。
（6）信号调度台
由一名导播操控，是本系统的核心操控界面，由导播进行各类信号的调度，可进行信号选择、信号切换、信号二次编辑及输出目的地设置等。支持多机位切换；微信语音音频剪辑、语音转文字；一路或多路电话接听、转接、设置黑名单、自动录音功能、语音电话自动录音；支持12G SDI、3G SDI×4或HDMI等多种接口。
（7）网络审查制作台
由一名导播审查通过的微信语音、微信对讲、流媒体，进行缓冲、审听审看或二次编辑之后进入信号调度控制器，参与后续播出流程。
（8）网络直播监视器和紧急按钮
为广播主持人、网络直播主持人在导播间各部署一台网络直播监视器，该监视器看到的直播是未经网络延时的信号，如遇到特殊情况可按紧急按钮进行切换。
3.3 系统功能应用
融媒导播系统实现了多信号的融合调度控制，满足了广播电台在进行广播直播或网络直播中的各种应用需求。
（1）网络直播间和广播直播间信号融合应用
可实现网络直播间直播流复用到广播直播间或广播直播间信号复用到网络直播上，支持多机位摄像机的推流控制。
（2）电台各频率间信号复用播出
可实现不同频率音频信号、视频信号及网络直播信号的复用，实现一个直播间做节目，多个频率、多个直播平台或账号均可取流复用。
（3）电台热线电话和网络直播互联互通
网络直播间也能接入广播电台热线电话，实现电话互动。
（4）微信语音对讲自动识别转文字
可自动拉取微信公众号互动语音，自动调用语音转文字，方便导播筛选。对筛选的声音可直接或二次编辑后输出到信号调度中。
（5）直播信号源在多个网络直播平台同时推送播出
可实现将一路直播信号流同时推送到抖音、快手等多个网络直播平台，并可实现直播间与第三方网络平台互动交流，最大限度地发挥直播价值。
3.4 系统语音网络接入方案
IMS是一种全新的多媒体业务形式，被认为是下一代网络的核心技术，能够解决城域网、固网、移网融合通信的问题，并实现音视频数据的互联互通。IMS不仅能实现Vo IP业务，还能对网络资源、用户资源进行有效管理，让用户能够跨网络、随时随地互联互通，感受融合的通信体验。本系统以IP技术为核心，要想实现数据、音视频、文字的融合应用，就需要新建统一的通信平台，对原有语音电话网络进行改造，实现与IMS网络融合通信。
面对信号的共享与复用、业务的融合应用，本系统需要借助运营商网络平台实现城域网、固网、移网的融合。通过对比三家电信运营商提供的IMS网络接入方案，中国联通部署的城域网专线+SIP多媒体电话（支持多种语音和视频编码）方案，能更好地满足系统接入的需求。同时，中国联通对该方案的技术创新性给予了极大肯定，其在媒体行业的商用落地也起到了一定示范作用。
5G网络切片技术在该方案中也有极大的应用性。该系统全面支持5G+4K超高清直播，系统将4K超高清信号、VR视频流、鹰眼视频流通过5G进行链路信号传输，并在广播直播间、演播室、大屏及新媒体移动终端呈现；实现了全流程IP信号调度传输，系统将信号源传送到新媒体信号调度矩阵进行分发，再利用第三方平台依托5G网络传输至公网用户端；5G环境下通过编解码器完成超低延时4K信号、RTMP流的传输，有效解决了互联网环境下信号传输抖动及丢包问题。系统支持广播直播间、演播室、互联网多路信号汇聚选择调度分发，双向音频传输延时不超过0.3秒，能满足广播节目实时互动的需求；利用5G基站、核心网设备以及边缘计算等网元完成数据传输和部分数据处理，并通过网络切片功能实现端到端的专用网络。系统通过网络切片技术将4K/8K超高清音视频的传输应用在演唱会、体育赛事、大型活动现场等对时延要求高、带宽大、数据容量大的应用场景中，助力智媒技术的落地。
4 结语
互动媒体、自媒体、短视频、网络直播等新媒体、新业态的涌现，形成了庞大的载体产业链，基于IP多媒体业务体系的音视频和数据网络互通将会迅猛发展。未来5年内，这条数字文化产业链势必会进行新一轮升级，从而给我们带来更大的想象空间。
目前，IMS网络体系架构在媒体行业尚无商用案例，而在我国，各地广播电视台大多处于与新媒体融合发展的转型期，该系统的技术实现将在媒体融合发展中起到带头和推动作用。面临移动互联网浪潮的巨变，该系统的建立能够突破以调频FM播出为主的传统广播形式，融合网络音频直播、视频直播、短视频及网络互动等多种形式，最终实现运行机制的一体化。
参考文献
[1]张伟，吴晶琦数字文化产业新业态及发展趋势[J]深圳大学学报（人文社会科学版),2022,39（1):60-68.
