5G时代气象融媒体直播的技术体系分析——以“烟花”台风直播为例

曹立人 王 轶 陈加利 胡映君 倪灵芝

（作者单位：浙江省气象服务中心）

1 气象网络直播技术现状

5G技术的应用，不仅改变了我国通信现状，完善了通信基础设施，提高了通信效率，还为我国新媒体提供了更加广阔的发展前景和机会，让移动直播成为新媒体的主要发展方向，既可以提高新闻的时效性，又可以加大传播力度。如今直播平台百花齐放，网民数量不断增加，网络直播用户规模也在不断扩大，因此在将新兴技术和信息传播方法相融合的基础上打造直播平台，探索平台应用方式至关重要。

随着移动互联网和网络基础设施的建设发展，网络直播行业得到快速发展。网络带宽、云数据对网络直播行业越来越重要。在5G技术的加持推动下，网络直播平台组织和个人将不再受制于光纤连接的移动性差和传统数据中心灵活性欠缺的短板，能够提供内容极其丰富的高质图片和高清视频。

网络直播通常包括直播基础业务和直播互动业务。其中，直播基础业务主要包括音视频推流、转码、分发与播放等功能；直播互动业务在终端上表现为互动直播场景，如留言、点赞、打赏、弹幕等[1]，但官方的气象网络直播一般不存在打赏、弹幕。终端用户通过网络直播平台观看内容的过程中，对视频和音频的播放流畅度、清晰度和播放时延等有着很高的要求。基于这些要求，网络直播需要借助5G网络超大的容量、更快的传输速度以及更小的网络时间延迟来满足网络直播需求，优化网络直播用户的体验；同时，也需要云计算、超高清实时编码、智能化分析技术与大数据技术等最新的技术来搭建基础业务，实现气象信息生产方式、模式的突破[1-4]。

气象信息传播要利用这些技术来提升传播力，并以新技术媒体思维来构建以视频内容为主的融媒体网络直播等智能化产品[5-6]。

在2021年7月抗击台风“烟花”期间，浙江省气象服务中心以“直击台风‘烟花’72小时”为主题首次以“慢直播”、专家访谈和外场视频连线的形式，推出72小时超长网络直播。为了实现这种超长直播，浙江省气象服务中心在目前5G新技术基础上，以视频云为基础云平台，搭建了直播平台。直播平台的系统架构拓扑图如图1所示：

图1 台风“烟花”直播系统架构拓扑图

2 信源的接入、转换和传输

2.1 视频信源的接入、转换和传输

在主直播室内架设两台摄像机用数字分量串行接口（serial digital interface，SDI）信号有线连接全能直播机，主持人和受邀嘉宾无线麦克风接入摄像机，摄像机实时将音视频通过SDI同轴线一起接入全能直播机和视频云。

主持人面前的笔记本电脑通过互联网接入云视频，通过视频终端和第三方平台可以随时看到网友的互动信息。嘉宾面前的笔记本电脑连接气象部门内部网络，内部网络笔记本信源采用高清晰多媒体接口（High Definition Multimedia Interface，HDMI）转网络设备接口协议（Network Device Interface，NDI）信号流通过互联网（依托融媒体中心现有的网络）接入视频云，可以随时获取气象的最新信息。嘉宾面前的笔记本通过多屏显示模式，将一路HDIM信源转换成SDI信源，通过SDI同轴电缆接入全能直播机。这样信源传输可以减少对网络带宽的影响，增强信源传输的可靠性和稳定性。

外场记者的手机拍摄的音视频，通过5G（或4G）网络接入视频云，也可以通过TUV移动设备的热点Wi-Fi，作为手机拍摄直播视频传输备选方案。浙江省气象服务中心“追风”记者用5G TVU移动设备连接摄像机拍摄的音视频也可以实时通过“5G+TVU”接入视频云。相对来说，摄像机拍摄的视频质量比手机视频质量要好。所以在不需要太多外场记者的情况下，一定要尽可能用摄像机去现场拍摄，如此才能达到广播级图像质量。

从图2中可以看出，网络云直播信源接入传输除了使用摄像机、手机等拍摄来的信号源，还可以调用其他合作媒体的信号流（互联网信息流），并在某些场景中采用，以丰富直播内容。这种相互合作的方式可以使直播活动的受众面进一步扩大，内容更丰富。

图2 台风“烟花”直播信源传输拓扑图

2.2 音频信源的接入和传输

对于直播活动的声音信源，笔者主要从两方面来阐述：一是在主直播间主持人和嘉宾的音源是从无线麦克风输出，接入本地摄像机，再将嵌入式音频随视频用SDI传到直播一体机，经过解嵌解调，声音就可以监听了。要是把信号切到节目（Program，PGM）信号播出去，就可以在直播终端收听到声音了。二是在采访现场的直播时，记者的声音通过无线麦克风接入移动摄像设备，随着视频信号通过无线的方式传输到直播一体机，再输出到直播终端，随着视频播放就能收听到了。

3 直播场景展现方式

在直播间以“大屏背景+气象主持人+受邀嘉宾”的形式展现（见图3）以及传统播报新闻和采访专家的方式来给受众提供信息。此外，还有各种组合画面，以画中画形式展现，给受众以更多信息，也可以解答直播时受众提出的问题。

图3 台风“烟花”直播主持人+专家解读场景

现场记者主要展现的是台风“烟花”来临前或正在登陆时当地的风雨实况（见图4），能够让受众了解台风相关信息和知识，以及“烟花”台风带来的风险，提高受众防灾减灾的意识，并付诸实际行动，让台风影响造成的损失降到最小。

图4 台风“烟花”直播“追风”记者出镜场景

4 “慢直播”场景展现方式

台风慢直播就是将沿海海塘边的监控摄像头（风景摄像头）信号、笔记本桌面的雷达图信息和可视风场等信息单一展示或通过组合输出的方式呈现，让受众能及时了解台风的相关信息。

5 台风“烟花”网络直播展现方式

在上述技术平台搭建后，这次台风“烟花网络直播采取“慢直播填充+‘追风’记者出镜+专家解读”等形式。“慢直播”运用天气网眼、云图、流场图等独家画面和专业产品；前线“追风”记者带来省内各地风雨实况画面，观众可直观见证台风“烟花”影响。后方气象主播和专家则通过雷达、云图、大数据挖掘等专业产品解读“台风”烟花风雨影响及未来走势，科普防灾减灾和预警信号的知识，为公众和相关行业做好防范措施提供科学指导。

此外，在台风“烟花”二次登陆之后，又临时插播1小时的专家访谈，邀请首席预报员为公众解读台风“烟花”后续的走向和影响。

6 台风“烟花”的网络直播的社会影响力

2021年7月18日第6号台风“烟花”生成，浙江省气象服务中心发挥融媒体矩阵的优势，首次以慢直播、专家访谈和外场记者连线的形式，推出72小时超长网络直播。此次台风“烟花”直播共吸引人民日报、新华网、央视新闻、央视频、中新网、新京报、澎湃新闻、浙江发布、浙江日报、浙江卫视、杭州日报、杭州新闻频道等20余家媒体的转播。据不完全统计，全网播放量超过5 000万人次。在浙江省气象服务中心自有渠道官方微博、官方微信和官方抖音直播间公众观看量也达278万人次，创历史新高。

7 直播中存在的问题及未来发展趋势

在本次直播中，直播主场内的局域网和互联网的网速稳定以及导播一体机性能稳定是至关重要的。导播机的功能还有待进一步开发调试，为提高直播画面的丰富性打下硬件基础。

8 结语

在整个台风“烟花”的直播中，5G技术大带宽、低延时、大容量等优势得到充分展现，也带给公众更加真实、生动的气象资讯体验。

气象防灾减灾任重道远，工作人员要做到监测精密、预报精准、服务精细，准确及时为全社会防汛减灾工作赢得主动，把好“前哨岗”，当好“千里眼”，用实际行动诠释习近平总书记“人民至上，生命至上”的指示要求，发挥好气象作为防灾减灾第一道防线的作用。气象融媒体直播作为气象防灾减灾服务的一个环节，在5G时代发展前景广阔、大有可为。