24小时不间断+江面设置机位，揭秘“长江之眼”慢直播技术构架

作者 | 湖北广播电视台  蔡宏伍

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为了以最真实、最直接和最实时的角度给全国网友提供关注武汉汛期的第一视角和在线窗口，湖北广播电视台决定在长江江面上架设慢直播镜头，进行7X24小时直播，取名“长江之眼”慢直播。

“长江之眼”慢直播，在2020年长江汛情初期时上线，首次在长江江面上实现24小时不间断无人值守直播，通过二次技术开发和创新工艺设计，实现了继武汉疫情慢直播系列后的新产品上线，该产品提供武昌江滩、汉阳(汉口)江滩岸边水位和江面景观实时云监看，可直观看到两岸水位变化。

直播镜头架设在江面的航标浮船上，镜头随船体波动起伏，可实时感受到江面水流的缓急变化、听到风浪的声音，为网友提供关注武汉汛期的第一视角和在线窗口，并面向本单位和社会提供自主版权的实时信源服务。

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  技术架构

据公开资料显示，在长江江面上做7X24小时的直播，还没有可以参考和借鉴的案例，因为江面上难以解决设备供电、供网和可靠运行等问题。

如果把直播点位直接设置在岸边，那这一切就变得相对简单了，但这样拍摄视角受到很大限制，无法从镜头中感受到江心的水流变化、来往擦肩而过的船只、波澜壮阔的远处江面和两岸的整体水位变化等，更不能实现本次慢直播对于“长江之眼”这个主题设定和画面表现的要求。所以，最终决定还是在江面上部署直播点位。

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方案设计

如何在江面上部署7X24小时直播点位?

首先必须要找到江面上合适的支撑点，经过现场勘查和求证，我们决定以江面上的航标船作为承载实体，然后逐一解决供电、供网、设备集成、可靠性运行和后台服务开发等技术问题。

航标船是长江航道江面沿线的浮船，用于指引航道线路。航标船相关参数为:总长10米、宽2.80米、高度1米、总重量3吨、吃水0.3米。为了不影响航标船的正常工作和抗风浪能力，新安装的设备不能遮挡信号灯指引方向，船上新增设备重量不能超过200kg，且需要保证船体平衡状态。

对于供电方案，理论上可以考虑从岸边铺设供电线缆至船上，但实际操作难度和成本很大，且安全风险很高，航标船在两个航道之间，来往船只频繁，入江线缆的方案不可取。考虑到江面开阔，光照和通风情况较好，于是尝试采用光能和风能自发电的方案。

为了保证摄像机等现场设备实现24小时工作，经过具体测算和试验，本方案组装了理论值为6kW·h装机容量的太阳能风光互补发电系统，搭配储能蓄电池组，解决本地供电需求。

本地设备采用LAN+4G/5G组网方式，即利用局域网完成摄像机、IP流转换器等设备的组网，然后通过4G/5G网络完成直播流向云平台的传输和后台控制。现场摄像机直播流信号回到云平台后，由平台进行统一分发管理。

针对各APP平台的需求进行信号二次处理后再发布，例如添加logo和音乐、配置码率等。

设备基本情况

现场配置了3台球形摄像机，利用小型IP交换机（工业型，支持4G/5G联网）实现设备组网，IP流转换器主要是完成球形摄像机的RTSP信号转换成RTMP信号回传。

（注:球形摄像机属于企业级机型，不支持RTMP协议）

对于储能电池组、逆变器等发电系统组件，采用定制防护箱体进行防水防晒保护。为了保证船体在大风浪环境下不会倾倒，按照航标船设计规格特性，所有新增设备均衡安装，且总重量不超过200KG。

为了保证系统供电和续航能力，所有耗电设备总功率不超过200W。

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系统结构

“长江之眼”慢直播系统结构

“长江之眼”慢直播系统结构如上图所示，下方黑色实线方框内的部分，都部署在航标船上面。其中蓝色虚线方框内是本地发电系统，绿色虚线方框内是网络直播系统。

本地发电系统采用风光互补发电系统，得益于国家光伏产业的快速发展，小型化高转化率的发电技术已经比较成熟，且成本大幅下降。

通过综合考虑，本项目定制的发电系统单日最大发电量6kW·h，电池组蓄电容量为6kW·h，按照80%的实际转化效率保守估算，日发电量为4.8kW·h，因此网络直播系统所有设备负载功率理论最大值为200W，本地发电量可支持其运行24个小时。

本方案网络直播系统中所有设备功率的理论值为170W，本地网络直播系统通过小型IP交换机组网，获取摄像机IP流信号，然后利用移动互联网实时回传信号。

由于长江江面较为宽阔，运营商蜂窝网络基站覆盖不够充分，所以在选取航标船点位时进行了实地信号测试，最终找到了一个相对比较合适的点位。现场信号回传至云端流服务器后，进行了转码和收录处理，并针对各新媒体平台和台内演播室进行二次分发，实现信号的最终发布。

本系统主要分为本地江面设备和云端服务后台两大部分，本地江面设备完成现场信源的实时获取与传输，技术侧重点在于解决暴晒高温和风浪潮湿环境下，设备安全稳定持续运行。

云端服务后台完成IP直播流信号的接收和分发等，技术侧重点在于解决多平台多并发下的信号处理和安全管理。

本地江面设备均采用工业级产品，以提升本地系统应对恶劣环境的整体能力。对于设备选型，前期进行了模拟测试，在满足工作要求的前提下，做了最大化性价比考量，例如摄像机选型，最终采用了3个可360度旋转的球形高清摄像机，而没有使用360度全景摄像机，是因为满足要求的全景摄像机价格昂贵，且云平台现有的流服务器对其IP流信号不兼容，需要配备专用的流服务器，整体投入和后台流程开发大幅增加，不适合常规推广应用。

云端服务后台依托长江云融媒体内容生产平台本地私有云服务能力，快速实现业务流程编排，针对信号的多平台多并发需要，灵活拉起流服务集群和转码集群，在不影响常规直播的前提下，创建慢直播专用资源池，进行针对性权限设定和运营管理，实现慢直播产品的日常技术支撑。

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主要创新点

“长江之眼”慢直播系统，是行业内首次将慢直播部署在长江江面上的应用案例，江面上坏境恶劣，湿度大、冷热跨度大、风浪大，还面临供电供网等困难。本系统通过技术工艺创新，成功解决了诸多难题，推出独具特色的汛期慢直播产品。

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设计江面发电模组，实现自供电工艺

本系统结合江面光照面积大、时间长、风力多的特点，采用太阳能和风能相结合的方式组建发电装置，晴天无风由太阳能发电，夜间和阴雨天无阳光时由风能发电，既有风又有阳光时两者同时发电，实现了全天候的发电功能。发电模组还配备了蓄电池组，对富余电量进行储存，无风无光时由蓄电池直接供电，实现电力的持续供应。

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LAN+4G/5G 组网，实现江面系统入网

船上设备采用LAN结构本地组网，然后再统一由小型IP交换机接入45/5G移动蜂窝网。这种方式有效减少了网络设备的数量，降低了功耗。利用5G网络所提供的带宽和速率优势，并向下兼容4G网络，较好地提升了回传信号质量，以减轻江面信号波动所带来的影响。

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以浮船为载体部署系统并实现可靠运行

整套系统运行在江面上，既要应对不利自然环境对设备运行的影响，又要保证浮船的正常工作。这对整个施工工艺提出了全新的要求。

江面航标船现场调试

所以，在充分了解浮船本身结构的基础上，本系统所有设备安装固定，合理分配重量和点位以保证船体平衡，并针对电子设备进行防水、防晒和防风浪冲击等处理。

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低成本解决方案

本系统在采用成熟可靠技术的基础上，利用工艺设计充分降低成本，并根据航标船的可用空间、物理尺寸、承重维护等客观要求，设计了现场设备的部署结构，例如设计散热防护箱体，利用太阳能光板为电子设备和蓄电池防水防晒等。

整套系统全部落地成本不到3万元，如果考虑到降低对摄像机数量和性能的要求，降低对供电持续能力要求的情况下，成本还可以大幅降低，且后期不用承担电力开销。

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业务应用

“长江之眼”慢直播系统，面向本单位和社会提供自主版权的实时信源服务，用于网络和电视内容生产。同时，也为长江航道局提供江面航道监控。

实时信源服务方面，在央视频、长江云APP、九头鸟APP、今日头条、抖音等平台发布了汛期慢直播产品，在电视频道新闻直播栏目中提供实时信源调用。

“长江之眼”慢直播九头鸟APP发布端截图

航道监控方面，航道局工作人员利用该系统，可实时查看该片区航船通行情况。汛情期间，通过镜头查看树木、杂草等江面漂浮物，及时捕捞可能影响行船安全的障碍物。

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结 语

本文从技术的角度，分享一种慢直播技术实现方案，该方案具备较好的复用性和可定制性，不仅可以用于特殊条件下的媒体内容制作领域，通过进一步工艺改良，还可以用于更多供网供电不便利条件下的实时视频信号获取的场景需求。

“长江之眼”慢直播系统上线使用后，后续又复制到鄂州观音阁江面，上线了网红景点观音阁慢直播。

慢直播技术系统的工艺创新，丰富了媒体融合背景下的内容形态，为主流媒体构建互联网阵地影响力提供了催化剂，是一种微创新的成功实践。

“长江之眼”慢直播完整技术路线见《影视制作》2022年11月刊

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