VR虚拟现实新闻直播平台建设方案设计
VR虚拟现实新闻直播平台建设方案
目录
一、项目背景 (1)
二、建设目标 (1)
三、平台架构及模式 (2)
3.1平台架构 (2)
3.2“云存储+智能终端”平台模式 (2)
3.2.1视频云储存+智能终端 (2)
3.2.3“云存储+智能终端”模式的优势 (3)
四、关键技术 (3)
4.1 VR (3)
4.2 实时缝合 (3)
4.3 大数据 (4)
4.4 云计算 (4)
五、功能设计 (4)
5.1 VR视频制作 (4)
5.1.1录制功能 (4)
5.1.2预览功能 (5)
5.1.3设置功能 (5)
5.2 直播平台管理 (5)
5.3 直播统计 (5)
5.4 安全管理 (5)
一、项目背景
随着计算机网络和三维图形软件等先进信息技术的发展，电视节目制作方式发生了很大的变化。视觉和听觉效果以及人类的思维都可以靠虚拟现实技术来实现。虚拟演播室则是虚拟现实技术与人类思维相结合在电视节目制作中的具体体现。虚拟演播系统颠覆了传统电视内容的制作、传输和观看方式，能够更有效地表达新闻信息，增强信息的感染力和交互性，带给用户的是一种身临其境的感觉，让人们沉浸其中，给电视行业带来了全新的发展机遇。
（1）国家政策支持。2015年十二届全国人大三次会议上，李克强总理在政府工作报告中首次提出“互联网+”行动计划，推动万众创新、大众创业，2016年4月，工信部电子技术标准化研究院发布了《虚拟现实产业发展白皮书5.0》，科技创新引用更加广泛多元，为VR产业发展创造氛围。
（2）消费需求升级。近年来，中国居民收入保持较快增长，居民购买力提升，享受型消费占比提高。85后消费者伴随着互联网发展成长起来，对VR相关的行业付费意愿较强;加之，VR行业宣传越来越广泛，市场热度提升，消费者对VR的认知程度越来越高，促进了VR消费。根据《中国VR行为用户行为研究报告》显示，中国VR的潜在用户规模已经达2.86亿，而在过去一年接触过或体验过虚拟现实设备的VR浅度用户约为1700万人，购买过各种VR虚拟现实设备的用户约为96万人。尽管目前VR行业仍处于起步阶段，但是未来市场的潜力巨大，前景诱人。
（3）市场环境变化。不可否认的是，视频网站的崛起和互联网电视的冲击，传统电视用户已经被逐步蚕食，尤其是80、90后年轻人，越来越不愿意守在电视机前，而是喜欢直接通过互联网获得更多的视频内容。用户被分流是目前传统电视面临的最大问题，面对这种分流，“虚拟现实+广播电视”是留住用户尝试的一种新模式。
（4）自身发展需要。电视媒体，作为最传统的重要媒体，一直与科技发展有着深刻的联系。然而，这些年，伴随着新技术的不断冲击，那些基于互联网技术的新兴媒体纷纷在第一时间采用并逐渐吸引了眼球，而作为老大哥的电视人却成了被动的旁观者和跟随者。电视人迫切需要一种新的技法来改变和提升自己的创新力以吸引更多的观众。
二、建设目标
实现新闻类全景视频直播。通过360°全景摄像机采用实时无缝拼接技术实现演播室新闻、娱乐类节目全景播出，并且在全景直播的基础上增加虚拟植入、在线包装效果，观众通过头显设备在任何地方观看都有身临其境的感受，增加收视点击粘性。
实现娱乐类和体育类节目实时全景直播。带给未到现场观众身临其境的现场感和沉浸感。另外，可以在深度沉浸观看全景同时交互小视窗观看特写画面，增加观众的互动性和娱乐性。
实现及时更换场景。虚拟演播系统制作的布景是合乎比例的立体设计，当摄像机移动时，虚拟的布景与前景画面都会出现相应的变化，从而增加了节目的真实感。具有及时更换场景的能力，在演播室布景制作中节约经费。不必移动和保留景物，因此可减轻对雇员的需求压力。全景虚拟植入还可以将演播室顶部灯光、摄影机位利用制景全部隐藏掉，还可以增加演播室的第二现场。
实现制作成本优势。当考虑节目格局时，制作人员的选择余地大，他们不必过于受场景限制。对于同一节目可以不用同一演播室，因为背景可以存入磁盘。它可以充分发挥创作人员的艺术创造力与想象力，利用现有的多种三维动画软件，创作出高质量的背景。
创意广告植入。可在新闻、娱乐、体育类节目中利用AR+VR虚拟植入丰富比赛信息和创意广告，全景虚拟植入可以在立体空间如天空、地面、左右侧面增加更多的广告投入位，为广告营收添加新增长点。
三、平台架构及模式
3.1平台架构
全景直播架构及流程：
全景拍摄直播与虚拟植入架构及流程：
平台架构图
3.2“云存储+智能终端”平台模式
3.2.1视频云储存+智能终端
通过建设一个视频系统的私有云，各个数据中心的数据即是本地数据又是云端数据，彼此之间形成备份，进一步加强了信息的安全性。同时，通过这样的形
式，这样可以降低存储设备以及维护等的相关投资，只需要进行客户端设备和网络的投资，大大节约了成本。更重要的是，系统的私有云整合了所有信息，为视频信息随时随地的利用提供了前提条件。
“云存储+智能终端”模式的核心思想就是使用移动网络和Wi-Fi网络在智能终端上访问系统私有云中的信息。通过合法的身份认证和权限辨识，用户可以检索需要的信息，从而提高视频信息的利用率。
3.2.3“云存储+智能终端”模式的优势
1)存储容量大
云存储通过联合多个服务器为用户提供几近无限的存储空间，无需再为数据增长带来的支出担心。
2)安全性高
云存储服务商对云存储的数据有严格的权限管理以及加密技术、防攻击技术等，同时，在本地可能需要多台服务器存储管理的海量数据一旦迁移到云存储中，只需要管理相当于一台服务器，并且有专业人员统一监测管理，将数据丢失和损坏的概率降到最低，避免了数据因本地服务器中病毒或其他灾祸造成的数据丢失。
3)节约成本
利用云存储存放数据，相对传统数据储存而言，无需支付昂贵的存储设施和维护费用，只需支付服务费，大大降低了成本，有效地提升了资源的利用率。4)提高利用率
“云存储+智能终端”的管理模式中，用户利用视频信息的途径有了更多选择，可在智能终端查看。将数据集中起来，用户可以在任何地点，依靠电脑或是移动设备随时访问数据，减少了传统的资源交换，提高资源的利用率。
四、关键技术
4.1 VR
VR（Virtual Reality的简称）虚拟现实技术是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境，一种多源信息融合的交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中。虚拟现实是多种技术的综合，包括实时三维计算机图形技术，广角（宽视野）立体显示技术，对观察者头、眼和手的跟踪技术，以及触觉/力觉反馈、立体声、网络传输、语音输入输出技术等。
4.2 实时缝合
实时缝合软件系统是目前国际最先进的多目实时全景缝合系统，采用4K实时全景视频缝合技术，支持2-10目多摄影机视频信号传入，同时进行实时缝合，并处理镜头畸变带来的画面扭曲。通过算法合并的全景视频会通过图形处理运算进行实时显示，可以在5帧以内完成合成与输出。其独有的软硬件结合的运算算法，实现高速缝合和高质输出，高密度并行编转码。通过超前的并行运算构架，合理有效地分配转码运算资源，在实时缝合的高度运算负载压力下，可以实时推送4K RTMP流，并且还能够实时录制高清全景视频。系统可以手动设定RTMP推流码率，可以将低码率还原出高质量的画面，画面质量达到行业领先有效节省带宽。同时，系统可以在全景视频实时输出的同时叠加LOGO和简单图文包装，支持图文包装增值。支持4K高清全景视频录制，并且可以实时与采集的音频混合，实现真正的完美录制并实现4K高清全景视频实时与采集音频合成的画面可以通过RTMP或HD-SDI实时输出。
1）、国内唯一。目前该系统是国内唯一可以做到视频直播的VR实时拼接实时渲染系统。
2）、自主技术。该系统拥有自主的高级计算机视频缝合技术以及实时虚拟效果植入技术。可为2-10机位视频图像进行实时缝合，为用户提供多种解决方案，也可根据客户特殊需求提供个性化定制解决方案。
3）、本土化服务。公司为国内本土企业，在广西设有售后服务商可随时为用户提供所最及时、最有效的售后服务。
4）、高性价比。拥有自己研发的技术，可为用户节约50%-70%的费用。
4.3 大数据
传统的信息管理一直停留于管理、分类、归档、存储及简单的统计查询。通过运用大数据技术数据量巨大、数据类型繁多、价值密度低、处理速度快的特点，可以对传统信息进行提取，并针对提取出的有效信息根据一定的规律进行挖掘，满足不同用户的信息需求，使得在搜索时从大范围变成从小范围，从而提高信息利用的效率和准确度。通过针对各种数据的挖掘、梳理分析，智能的给不同的分析决策者提供不同的预测结果，让存储价值低的数据起到玉石脱胎于原石效果。
4.4 云计算
构建的VR视频云平台，包含以上采集、拼接、编码传输和播放等几个环节。采用多个普通镜头进行多角度无死角的拍摄，使用特征提取、特征匹配、校准、融合和曝光补偿等技术拼接成完整的全景图像；再经H264、H265等视频压缩技术进行编码处理，之后通过RTMP传输协议进行传输，最后通过相应解码器完成解码播放工作，在不同终端上实现VR、全景等播出形式。使用云端编码技术， VR 视频云平台可以同时支持TV、PC、iOS、Android、H5等各种终端的播出。
五、功能设计
该系统可实现4K视频实时缝合预览；本地录制多格式原尺寸多目缝合画面；标准HD—SDI信号输出；RTMP数据推流及云直播。支持安全距离可调，曝光参数可调，畸变可控，输出4K录制，HDMI、SDI、USB等视频数据采集接口。
同时通过直播平台，实现“内容＋平台＋终端＋应用”的VR直播生态链。
5.1 VR视频制作
5.1.1录制功能
本地录制4K全景视频：使用2-10 目全景采集摄像机拍摄，实时采集被拍
摄主体的视频，通过系统强大的并行运算能力和优化算法，支持多目摄影机拍摄视频画面拼接，多画面视频实时缝合，将现场4K全景视频实时录制在本地存储介质。
全景图片拍摄：4K全景照片拍摄，利用相机将 360 度场景拍摄到的一组照片拼合成为一幅包含全部场景的图片，将多目摄像机成像效果最为接近的区域加以重合，以完成图片的自动拼接。
5.1.2预览功能
全景缝合视频实时预览：通过系统强大的计算功能，可实时预览全景缝合视频拍摄的效果，实现所见即所得。
全景铺开实时预览：可实现未缝合前全景铺开视频画面预览。
多目摄像机分镜头预览：可单独预览每个相机拍摄视频画面
5.1.3设置功能
分辨率及尺寸：可设置视频或图片的分辨率及尺寸大小。
视频码率：可根据客户需求设置调节视频码率大小。
RTMP推流地址：可添加设置不同的RTMP推流地址，实现网络直播。
参数调节：可手动调节白平衡、曝光、色温、色调等参数。
输出选择：可选择RTMP推流输出或者SDI输出。4K RTMP实时推流或者4K HD-SDI信号实时输出。
安全距离设定：为防止拍摄画面畸变，可根据拍摄视角设置安全拍摄距离，拍摄安全距离可调整，利于控制画面畸变。
5.2 直播平台管理
将现场实时拍摄的音视频数据使用RTMP传输协议进行封装，变成流数据。通过一定的Qos算法将音视频流数据推送到云端或流媒体服务器，通过web端或App端直播现场实时情况。
通过直播平台，肩负VR生态圈中“直播+社交”的重任，不仅要提供广大优质直播内容与资讯，还要打造特色产品让用户边看边聊，从而结交朋友、拓展社交圈，使得直播更加颠覆和有趣。
同时，基于浏览器的自助化直播控制台，轻松创建、管理直播信息。
5.3 直播统计
经过大数据分析，得出直播多方位数据收集、提供多方位分析结果。其中包含并发在线人数统计、流量统计、带宽峰值统计等。
5.4 安全管理
提供多重直播安全策略、保障直播隐私数据。包括对直播链接防盗链配置、防非法观看、直播源安全认证等。