電視節(jié)目《絲綢之路萬(wàn)里行》的傳輸技術(shù)方案

姜瑤

(陜西廣播電視臺(tái),陜西 西安 710061)

?

電視節(jié)目《絲綢之路萬(wàn)里行》的傳輸技術(shù)方案

姜瑤

(陜西廣播電視臺(tái),陜西 西安 710061)

1　前言

如今移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)已成為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚幕A(chǔ)通訊網(wǎng)絡(luò)，隨著4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展和普及，已經(jīng)擴(kuò)展出了不同的各類應(yīng)用，尤其突出的是穩(wěn)定高速的傳輸速率，已經(jīng)足夠能把圖文的傳輸擴(kuò)展到音視頻的傳輸了。這給廣電媒體行業(yè)也帶來(lái)了新的技術(shù)發(fā)展變革。

2　背景介紹

由陜西廣播電視臺(tái)組織，新華社、光明網(wǎng)、中國(guó)國(guó)際廣播電臺(tái)、鳳凰衛(wèi)視等媒體參加的大型人文歷史全媒體穿越活動(dòng)《絲綢之路萬(wàn)里行》，團(tuán)隊(duì)驅(qū)車3萬(wàn)里，從西安出發(fā)穿越8個(gè)國(guó)家終點(diǎn)為羅馬。節(jié)目需要捕捉來(lái)自不同國(guó)家的現(xiàn)場(chǎng)畫面，本次活動(dòng)一路采用全景真人記錄的方式邊拍攝邊傳輸邊播出。作者做為本次全程參與的技術(shù)成員，負(fù)責(zé)為節(jié)目的正常進(jìn)行制定具體的技術(shù)方案以及操作實(shí)施。

如今衛(wèi)星傳輸直播方案已經(jīng)在廣電行業(yè)被普遍采用了多年，但是由于本次活動(dòng)靈活度大，導(dǎo)致節(jié)目的傳送時(shí)間和時(shí)長(zhǎng)都不確定，無(wú)法申請(qǐng)具體時(shí)段的衛(wèi)星通道。此外進(jìn)入中亞甚至歐洲對(duì)于衛(wèi)星仰角以及衛(wèi)星信號(hào)覆蓋的影響都非常困難建立起有效的衛(wèi)星傳輸通道，甚至還需要二次跳星接力的方式來(lái)回傳節(jié)目信號(hào)。這種情況下衛(wèi)星已經(jīng)不能很好的滿足節(jié)目需求了。那就需要采用非常規(guī)的技術(shù)方案，所以我們把目光對(duì)準(zhǔn)了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)傳輸方案。

3　4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，就是將移動(dòng)通信和互聯(lián)網(wǎng)二者結(jié)合起來(lái)成為一體，尤其目前的4G技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的普及和應(yīng)用，關(guān)于4G網(wǎng)絡(luò)故名思議指的就是第四代移動(dòng)通信技術(shù)。目前基于4G標(biāo)準(zhǔn)有兩個(gè)，分別是LTE FDD(已被聯(lián)通電信采用)和LTE TDD(國(guó)內(nèi)稱TD-LTE被移動(dòng)采用)。說(shuō)起兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，其實(shí)他們的區(qū)別不大，都屬于LTE的分支。FDD頻分雙工，有兩個(gè)獨(dú)立的頻段，一個(gè)用來(lái)下傳信息，另一個(gè)用來(lái)上傳信息。而TDD 是時(shí)分雙工，發(fā)射和接收信號(hào)是在同一頻率的不同時(shí)段進(jìn)行的。前期我們也考察了一下4G網(wǎng)絡(luò)在國(guó)外的情況，國(guó)際上大多數(shù)的4G制式是FDD，采用TDD標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)家很少，活動(dòng)的沿線國(guó)家采用FDD標(biāo)準(zhǔn)的更多一些，總之4G網(wǎng)絡(luò)在國(guó)外部署已經(jīng)很成熟了。關(guān)于4G技術(shù)很多文章對(duì)兩種標(biāo)準(zhǔn)都做了測(cè)速，但是因?yàn)樗幍膮^(qū)域、信號(hào)覆蓋、終端性能、用戶數(shù)量等的不同，導(dǎo)致體驗(yàn)都各不相同，沒(méi)法在這方面做一個(gè)數(shù)值的衡量，只能搬用了官方宣傳的數(shù)據(jù)：FDD下行峰150Mbps，上行40Mbps，轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)下載能達(dá)到18.75M每秒，上傳能達(dá)到5M每秒；TDD下行峰值100Mbps，上行50Mbps，轉(zhuǎn)換過(guò)來(lái)下載能達(dá)到12.5M每秒，上傳能達(dá)到6.25M每秒，以上數(shù)據(jù)都是兩種網(wǎng)絡(luò)制式的峰值。

4　傳輸方案探討

由于對(duì)節(jié)目的質(zhì)量要求高，靈活度大，這就對(duì)設(shè)備提出了更高的要求，節(jié)目過(guò)程中需要支持大范圍網(wǎng)絡(luò)的無(wú)縫覆蓋，保證整條線路都能被全程傳送直播。在選擇設(shè)備方面，我們既要考慮設(shè)備的應(yīng)用靈活，還要顧忌到設(shè)備的安全穩(wěn)定性來(lái)保證安全播出。再眾多設(shè)備里，我們考量眾多因素最終選擇了法國(guó)的AVI WEST 4G廣播級(jí)傳輸系統(tǒng)設(shè)備DMNG PRO180RA，它已經(jīng)先后為國(guó)內(nèi)外重大新聞、會(huì)議以及體育賽事提供過(guò)這種新的4G傳輸手段。

這套系統(tǒng)采用電池供電和市電供電兩種模式，因此只要是信號(hào)可以覆蓋的地域，都可以從容不迫地在室外或者室內(nèi)進(jìn)行直播。同時(shí)在4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的推廣和普及下，使得AVI WEST 4G傳輸設(shè)備非常適合高清直播節(jié)目戶外采集的音視頻流以及其他其他數(shù)據(jù)流的傳輸。甚至在移動(dòng)的情況下，例如行進(jìn)中的汽車內(nèi)，同樣可以進(jìn)行實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)直播。真正做到更加快速的機(jī)動(dòng)反應(yīng)和全天候不受地域影響地完成直播傳輸任務(wù)。AVI WEST DMNG PRO180RA還可以自動(dòng)識(shí)別視頻格式，而且支持標(biāo)清 576i、高清 720p、高清 1080i、高清 1080p 等多種分辨率的視頻輸入信號(hào)，這讓我們更好對(duì)各種格式的節(jié)目?jī)?nèi)容進(jìn)行接收和分發(fā)。

由于國(guó)內(nèi)國(guó)外的運(yùn)營(yíng)商采用的模式和頻點(diǎn)不同，甚至國(guó)外的有些運(yùn)營(yíng)商需要在終端注冊(cè)配置SIM 卡，AVI WEST 4G設(shè)備具有五模十頻的制式，既可以同時(shí)支持 TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM 五種通信模式和十個(gè)相應(yīng)頻段的多種網(wǎng)絡(luò)制式，具有自動(dòng)識(shí)別網(wǎng)絡(luò)配置信息來(lái)注冊(cè)激活SIM數(shù)據(jù)卡，這些特點(diǎn)可以充分的適用于國(guó)內(nèi)外各個(gè)運(yùn)營(yíng)商的頻點(diǎn)制式等特殊情況。

根據(jù)我們平時(shí)衛(wèi)星傳輸高清電視信號(hào)的經(jīng)驗(yàn)，HD-SDI的1.485G碼流，用主流的MPEG2或者H264編碼方式壓縮后需要的傳輸碼流在8M左右，畫面質(zhì)量就足以得到保證，而AVI WEST 4G傳輸設(shè)備采用的是更高質(zhì)量的 HE4000 HEVC 4K 編碼方式，實(shí)現(xiàn)HE4000一流的 HEVC(高效視頻編碼)/ H265 視頻編碼器。他采用的是基于最新一代 HEVC / H.265 技術(shù)革新的視頻編碼。它能夠根據(jù)當(dāng)時(shí)具體的網(wǎng)絡(luò)情況隨意設(shè)置多種傳輸格式和碼率。同時(shí)支持CBR、 VBR 及動(dòng)態(tài)分辨率的編碼方式。通過(guò)支持HD分辨率的能力提供相同的視覺(jué)質(zhì)量的 H.264 / AVC 的比特率的 50%，這就給我們又節(jié)約了一半的碼流，另外在節(jié)目活動(dòng)過(guò)程中，一些國(guó)外當(dāng)?shù)仉娨暸_(tái)提供的一些節(jié)目素材視頻格式并不一定為我國(guó)的高清1080I標(biāo)準(zhǔn)，還有國(guó)內(nèi)合作的其他媒體需要大量圖文文件回傳國(guó)內(nèi)，AVI WEST DMNG PRO180RA也擔(dān)當(dāng)起了這個(gè)傳送的任務(wù)。這是因?yàn)樗梢詢?nèi)插一張SD卡，能一邊實(shí)時(shí)傳送音視頻信號(hào)，一邊以最高質(zhì)量錄制成視頻文件儲(chǔ)存在SD卡中。也可以通過(guò)SD卡把存儲(chǔ)在里面的多媒體文件傳輸?shù)綄?duì)應(yīng)的國(guó)內(nèi)服務(wù)器里。國(guó)外有時(shí)在極端的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，經(jīng)常不停斷網(wǎng)，支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳這一獨(dú)特功能給我們傳輸任務(wù)可謂省了不少心。

對(duì)帶寬的要求進(jìn)一步降低。AVIWESTDMNGPRO180RA內(nèi)置有8個(gè)34G調(diào)制解調(diào)器，也就是說(shuō)最多可以支持8張SIM數(shù)據(jù)卡，并且當(dāng)4G信號(hào)不穩(wěn)定甚至沒(méi)有的情況下AVIWESTDMNGPRO180RA會(huì)自動(dòng)下降到3G模式。按照我們測(cè)試的數(shù)據(jù)插滿8張SIM數(shù)據(jù)卡在國(guó)內(nèi)4G網(wǎng)絡(luò)下使用基本可以保持在10-20M的上行速率，下載速率可以達(dá)到60-80M,這么可靠穩(wěn)定高速率的技術(shù)特點(diǎn)可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)2-3路高清信號(hào)的回傳，這給我們工作提供了更加便捷的方式。并且我們?cè)跍y(cè)試過(guò)程中與衛(wèi)星傳送對(duì)比得出在4M穩(wěn)定的碼流下，基本可以保證高清節(jié)目信號(hào)的畫面質(zhì)量。從前端信號(hào)采集傳送到終端解碼播放延時(shí)也基本在2S左右。VIWEST系統(tǒng)還能可捆綁多個(gè)鏈路網(wǎng)絡(luò)，可用3G/4G蜂窩無(wú)線網(wǎng)、WiFi、以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)采集將信號(hào)多鏈路多通道打包分發(fā)，以獲得更高的帶寬和更廣的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍來(lái)傳送高品質(zhì)的實(shí)時(shí)視頻流傳輸內(nèi)容。并且具有能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信道的質(zhì)量并通過(guò)調(diào)整傳輸碼率來(lái)保證視頻流的穩(wěn)定性，還可以能通過(guò)FEC(前向糾錯(cuò))及獨(dú)有的算法保障網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)丟包時(shí)畫面的流暢穩(wěn)定。

5　總結(jié)

目前4G技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，在整個(gè)活動(dòng)沿路的各個(gè)國(guó)家，我們根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況選擇覆蓋大的移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商辦理了4G數(shù)據(jù)流量卡，費(fèi)用方面與衛(wèi)星傳送相比大大節(jié)省，在使用過(guò)程中也變得更加靈活便捷。我們利用AVI WEST 4G傳輸設(shè)備傳送文字圖片以及音視頻文件，特別是直播節(jié)目采訪的過(guò)程中，基本上都可以安全穩(wěn)定的進(jìn)行節(jié)目的傳送和直播，真正實(shí)現(xiàn)了跨國(guó)跨洲際全程直播信號(hào)的無(wú)縫鏈接，保證了本次活動(dòng)圓滿順利完成。并且在使用過(guò)程中信號(hào)干擾小，傳送成本小，信號(hào)質(zhì)量高，具有實(shí)時(shí)便捷的特點(diǎn)，非常符合這次絲綢之路萬(wàn)里行跨國(guó)全媒體活動(dòng)的技術(shù)方案，也很大的滿足了節(jié)目?jī)?nèi)容的需求。這些都為我們以后的實(shí)時(shí)民生類和突發(fā)類新聞報(bào)道，或者特殊地域衛(wèi)星受限的節(jié)目直播提供了借鑒經(jīng)驗(yàn)。

姜瑤(1984-)，男，陜西西安人，大學(xué)本科，助理工程師，主要負(fù)責(zé)陜西廣播電視臺(tái)各種大型節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)直播與錄制工作。

F127

A

1671-1602(2016)18-0011-02