|
高校的迎新晚会、毕业典礼、校庆等重要大型活动，是学校宣传自己，激发师生爱校爱国热情，让校友了解母校的重要方式。大型活动的网络直播是更多不在活动现场的相关人员了解活动的重要途径。 在互联网高度发达的今天，网络直播作为一种新兴的在线娱乐或服务方式，具有第一时间性、现场感、同步交互性等特征。因此，采用网络直播的方式展现高校重大活动现场，让更多人参与到活动中，已成为各高校的迫切需求。  南开大学 本文从实际需求和当前主流技术架构入手，给出了可行的网络直播方案。以南开大学百年校庆网络直播为例，分析如何实现高校重大活动的网络直播。 网络直播方案 高校网络直播需求通常有两种形式，主分会场和网络平台： 对于主分会场直播，通常是由于高校具有多校区，在其中一个校区举办重大活动，需要将主活动现场直播到其他分会场。这种形式通常对直播视频、音频质量有非常高的要求，对直播的及时性和稳定性也要求较高。 网络平台直播，是将重大活动的内容在网络平台上向网络用户直播。网络用户可以通过电脑PC端和移动终端观看活动。这种方式通常要求网络直播平台具有良好的兼容性，一方面能够兼容PC端浏览器，另一方面也能够使针对不同操作系统的移动端有简单的播放解决方案。 通过上述对网络直播需求的分析中可以看出，不论是主分会场直播还是网络平台直播，都需要良好的网络作为数据传输的基础保障；同时，对图形和音频的信息采集，以及信息数据的处理均有很高的要求。为此，以校园有线网络作为基础，利用高清摄像机采集活动现场声音及画面作为直播源，通过硬件编码器将直播源提供的流媒体上传至流媒体服务器，使用流媒体服务平台进行直播频道管理和服务器性能监控，最终在分会场或用户的个人终端上呈现直播内容。图1为网络直播方案的示意图。  图1 网络直播方案示意 （1）直播源 校内直播源一般取自活动现场高清摄像机。活动现场如果有高清摄像头可以和高清摄像机画面共同组成画面直播源，此外，现场环境声嘈杂也可以利用麦克风等收音设备的声音输入作为声音直播源。 （2）硬件编码器 视频编解码是网络流媒体传输中不可或缺的。随着人们对视频清晰度要求越来越高，视频分辨率的不断提升导致视频文件体积巨大，意味着单位时间内需要传输或接收的数据量也大幅度增加，网络视频传输的负担越来越大。 硬件编码器是一个能够对数字视频进行压缩或者解压缩的设备，它取代传统的采集卡或软件编码而采用硬编码方式，可以对视频的帧率和码流等参数进行输出设置。硬件系统更加稳定，图像效果更加完美。 （3）流媒体服务平台 流媒体服务平台主要提供流媒体服务管理。平台具体功能包括频道管理，管理员可以自定义频道名称，在已有的流媒体服务器上创建频道。频道可以选择"推流"（将采集封装好的内容传输到服务器）或者"拉流"（拉取服务器已有的直播内容），然后生成RTMP（RealTimeMessagingProtocol实时消息传输协议）或HLS（HttpLiveStreaming视音频流输出地址）。管理员可以进行频道的开启、关闭和切入垫片等操作，从而控制直播内容。组网管理是指对现有的流媒体服务器进行分类管理，包括新建、删除流媒体服务器和启动、关闭、重启服务等。统计报表功能以折线图图形化的形式来展示当前流媒体服务器的使用参数，如负载、内存使用率、CPU使用率、网络流量、连接数，以便管理员及时发现负载过高的服务器并进行处理。 （4）直播观看平台 通过直播观看平台，可以将音视频内容呈现给直播受众。因为不但要有主分会场直播形式，也要保证直播受众能够使用自己的电脑或手机等终端观看，所以直播观看平台要有多种媒体播放方式，同时具备良好的兼容性。 网络直播应用分析 南开大学有八里台校区、津南校区和泰达学院三个校区，形成了"一校三区"的办学格局。2019年10月17日举行的南开大学百年校庆，不但是学校的重大活动，而且是中国教育界的一件大事。校庆活动的直播也成为重要工作，包括不同校区主分会场的直播和网络平台的直播，具有较高的参考价值。下面以南开大学百年校庆活动为例，介绍具体的网络直播方案如何实现。 南开大学百年校庆活动的网络直播具有多校区观看、网络要求高、观众多和分会场要求效果好等特点。为此，充分利用南开大学现有的网络和直播系统，对图1中给出的网络直播方案进行优化并完善，最终形成了南开大学百年校庆大型活动网络直播技术方案，如图2所示。  图2 南开大学校庆活动网络直播技术方案示意 为保障不间断直播，采用了两路直播源的方式，即主会场直播源和本地资源直播源。"主会场直播源"通过邀请专业摄录团队对主会场的校庆活动进行录制形成。除主会场活动外的宣传片和其余现场实况录像，利用笔记本电脑收看后以HDMI信号形式接入硬件编码器，作为"本地资源直播源"。 在流媒体服务平台共部署九台流媒体服务器，播放控制服务器是直播平台管理服务器，主要提供频道管理中频道的开启、停止、切出（切换垫片）功能。为了简化流媒体服务器组网拓扑，便于各终端获取流媒体，设置一台流媒体服务器供编码器推流，其余七台流媒体服务器均在此处拉流供用户终端观看。 直播观看平台除了要为分会场提供视音频源外，还要让用户能利用PC或移动终端观看直播。为了营造良好的观看体验，美化设计了直播观看平台的PC端浏览器观看界面，同时优化了播放器的兼容性，使其能在多种浏览器上播放。 对于移动端的播放，鉴于企业微信的强大功能，其拥有内部管理高效、文化建设丰富、内容保密可控、内部沟通便利等优势，因此已经在企事业单位获得越来越多的应用。南开大学构建了微信企业号平台，并开发了"网络电视"微应用为在校师生提供视频直播服务。借助于微信平台，可使用户使用不同系统的终端观看。 对于未加入南开大学微信企业号的用户，流媒体服务平台将接收到的视音频流进行处理后，即可发布生成移动端直播观看链接，用户直接在移动端使用浏览器打开直播链接页面即可观看直播内容。 为了保障重大活动的网络直播顺畅进行，需要特别针对网络及直播设备和系统做更加精细化的部署，具体如下： （1）网络保障 为了保障网络稳定，要采用有线网络。在当前校园网络大二层架构的情况下，对各会场有线网络进行双路由、双节点链路保障，实现网络链路的双备份。 （2）硬件备份 为了保障直播不间断，需要对使用的硬件进行备份，即部署两套关键设备，形成一主一备。硬件设备具体包括：主会场笔记本电脑播放源、硬件编码器、分会场的PC、网络交换机等。这样当一台设备出现故障时，备用设备能及时替换，保障直播不间断。 （3）流媒体服务器均衡负载 由于PC端观看用户较多，将直播观看平台设计与流媒体服务器部署相结合，通过PC端的访问页面设置多个访问链接，每个链接的观看页面对应不同的流体服务器，从而达到引流和均衡负载的目的。同时，为移动端部署对应的流媒体服务器，保证移动端的直播观看效果。  南开大学 综上，通过科学合理的网络直播方案，在充分的直播保障下，南开大学百年校庆的网络直播工作得以顺畅且高效地完成。 高校重大活动的网络直播已成为活动顺利进行的重要保障。当前，主分会场直播和网络平台直播已成为各高校网络直播的主要形式，尤其是在PC端和移动端的网络直播，是必不可少的形式。这不但要求网络直播的连续性，而且要求直播能够在不同浏览器的PC端和不同操作系统的移动端都能顺利进行。 为此，我们给出了"直播源""硬件编码器""流媒体服务平台"和"直播观看平台"构成的网络直播方案，并以南开大学百年校庆网络直播为例，将该方案具体化。同时，还在网络保障、硬件备份和流媒体服务器均衡负载三方面，为不间断直播提供了技术保障。本研究可为其他高校开展类似重大活动的网络直播提供可行的技术方案参考。 (本文刊载于《中国教育网络》杂志2020年2-3月合刊，作者：朱悦、焦宝臣、张四海，单位为南开大学信息化建设与管理办公室；责编：朴艺娜) |
|
|
