基于4G傳輸技術(shù)的高清電視直播系統(tǒng)的研究

陳莉英

（湖南廣播電視臺(tái)播控中心）

摘 要： 本文研究基于4G傳輸技術(shù)的高清電視直播系統(tǒng)，旨在為廣大電視用戶實(shí)現(xiàn)即時(shí)的高清直播服務(wù)提供保障，且能夠?qū)崿F(xiàn)性價(jià)比更高和靈活性更強(qiáng)的高清直播信號(hào)傳輸。4G網(wǎng)絡(luò)要比3G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平高出許多，尤其在寬帶服務(wù)、傳輸穩(wěn)定性方面大有改觀。同時(shí)，基于4G傳輸技術(shù)的高清直播系統(tǒng)又能兼容多卡多模和智能天線等核心技術(shù)，這些都將為系統(tǒng)升級(jí)奠定了良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 高清電視直播系統(tǒng)；4G傳輸技術(shù)；寬帶服務(wù)；廣播電視媒體

目前，我國廣播電視媒體發(fā)展處于數(shù)字化環(huán)境，除個(gè)別幾個(gè)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)暫時(shí)無法融合數(shù)字技術(shù)以外，其他超傳統(tǒng)的運(yùn)營業(yè)務(wù)都將在數(shù)字化領(lǐng)域中繼續(xù)謀求更長遠(yuǎn)的發(fā)展。何謂超傳統(tǒng)業(yè)務(wù)？通俗講，從傳統(tǒng)的觀看有線電視節(jié)目逐步演變成在線的組播或點(diǎn)播服務(wù)，為廣大電視用戶提供質(zhì)量更具保障、畫面更具生動(dòng)性的觀視服務(wù)。2009年，從國家廣電總局正式發(fā)布《關(guān)于促進(jìn)高清電視發(fā)展的通知》來看，發(fā)展高清電視直播系統(tǒng)是大勢(shì)所趨，它便是數(shù)字化電視服務(wù)中必不可少的一項(xiàng)內(nèi)容。我們知道，傳統(tǒng)的新聞直播頻道以利于衛(wèi)星系統(tǒng)與光纖寬帶為主，兩種技術(shù)手段或多或少地存在一些缺陷或弊端，如投入成本較大、無法實(shí)現(xiàn)與移動(dòng)終端的對(duì)接、使用條件苛刻和運(yùn)行維護(hù)與檢修困難等。應(yīng)用基于4G傳輸技術(shù)的高清電視直播系統(tǒng)將良好規(guī)避以上的缺陷或弊端，它的發(fā)展與推廣將成為廣播電視媒體行業(yè)發(fā)展的另一個(gè)探索方向。

1 4G傳輸技術(shù)的概念與特征

4G傳輸技術(shù)，即第四代移信技術(shù)。4G傳輸技術(shù)實(shí)際上是融合了多項(xiàng)無線通信技術(shù)與WLAN寬帶的寬帶IP接入系統(tǒng)，廣大移動(dòng)用戶可利用該系統(tǒng)得到全球范圍內(nèi)的漫游服務(wù)。與3G傳輸技術(shù)相比，傳輸速率提速數(shù)十倍，效果顯著。

從當(dāng)前已推廣的4G傳輸技術(shù)來看，其應(yīng)用主要體現(xiàn)五個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)，即：

（1）傳輸速率大。應(yīng)用4G傳輸技術(shù)在速率方面的優(yōu)勢(shì)十分明顯。高速移動(dòng)用戶的平均速率約2Mb/s，中速移動(dòng)用戶的平均速率約20Mb/s。

（2）系統(tǒng)兼容性良好?；?G傳輸技術(shù)的高清電視直播系統(tǒng)擁有多組開放式端口，可與多種不同類型的寬帶網(wǎng)連接，多樣化的終端平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)由2G寬帶網(wǎng)的完美過渡，與多種不同需求的用戶可形成互聯(lián)。

（3）操作靈活性良好。利用4G傳輸技術(shù)可實(shí)現(xiàn)信號(hào)分配的自動(dòng)化，即時(shí)處理高清電視通信不同業(yè)務(wù)需求的來回變換。

（4）異類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)完美共存。音視頻數(shù)據(jù)與流媒體相關(guān)業(yè)務(wù)可以完美共存，不會(huì)出現(xiàn)異類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的混雜問題。

（5）通信信號(hào)覆蓋面更廣。用戶可隨時(shí)隨地在全球范圍使用無線通信網(wǎng)服務(wù)。

2 我國高清電視行業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀分析

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。廣播電視媒體行業(yè)的發(fā)展勢(shì)必通過應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)來推動(dòng)發(fā)展是一種大勢(shì)所趨，也是科技引領(lǐng)社會(huì)發(fā)展的具體體現(xiàn)。國家廣電總局也對(duì)高清電視發(fā)展提出了“鼓勵(lì)發(fā)展、統(tǒng)籌兼顧”的要求與原則，并針對(duì)性地制定涉及頻道布置、欄目設(shè)計(jì)和通信傳輸?shù)榷鄠€(gè)方面規(guī)劃與實(shí)施的措施。當(dāng)然，初步推廣與應(yīng)用階段存在一些問題勢(shì)在必然，主要有以下三個(gè)方面：

（1）高清電視節(jié)目的基礎(chǔ)建設(shè)投入不足和響應(yīng)的約束機(jī)制欠缺導(dǎo)致部分高清電視頻道和標(biāo)清同播的節(jié)目率未達(dá)要求。

（2）部分節(jié)目的高、標(biāo)清頻道標(biāo)識(shí)不夠規(guī)范，非高清頻道擅自標(biāo)識(shí)高清，對(duì)廣大電視用戶對(duì)高清電視的認(rèn)知造成嚴(yán)重影響。

（3）有線數(shù)字化改造的進(jìn)程與高清電視系統(tǒng)推廣不全面導(dǎo)致高清電視頻道的入網(wǎng)率、入戶率不高。想要大范圍推動(dòng)高清電視直播系統(tǒng)的推廣與應(yīng)用，除了主觀方面的影響以外，在技術(shù)層面還需壓縮成本，通過應(yīng)該先進(jìn)科學(xué)技術(shù)來推動(dòng)發(fā)展進(jìn)程。

3 基于4G傳輸技術(shù)的高清電視直播系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

基于4G傳輸技術(shù)的高清電視直播系統(tǒng)是由現(xiàn)場端來實(shí)現(xiàn)信號(hào)采集、編碼過程的，然后將其與發(fā)射端或攝像設(shè)備收集的HD-SDI音視頻數(shù)據(jù)一并發(fā)送至轉(zhuǎn)換設(shè)備進(jìn)而轉(zhuǎn)換成DV信號(hào)。DV信號(hào)則由編碼裝置予以壓縮打包，利用4G無線網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)上行工作，利用接收端外設(shè)天線路由接收下行數(shù)據(jù)，最終由解碼裝置予以輸出。因此，可以總結(jié)基于4G傳輸技術(shù)的高清電視直播系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要包括如下兩個(gè)方面：

（1）應(yīng)用靈活便捷且全天候均能工作。當(dāng)前應(yīng)用最為常見的電視直播設(shè)備包括SNG、海事衛(wèi)星、微波裝置和光纖設(shè)備等，這些設(shè)備或多或少地會(huì)收到地理環(huán)境、氣候條件和其他經(jīng)濟(jì)方面的影響，尤其在一些突發(fā)事件報(bào)道現(xiàn)場無法很好地投入工作，此方面的問題在4G傳輸技術(shù)中可以良好規(guī)避。基于4G傳輸技術(shù)的高清電視直播系統(tǒng)可以通過由電池組供電運(yùn)行，只要4G信號(hào)能覆蓋的地方都可以進(jìn)行直播工作。

（2）4G技術(shù)可以保障發(fā)射功率的準(zhǔn)確率與同步率，無線信道容量大幅提升。信道條件惡劣也會(huì)對(duì)無線信道信號(hào)的傳輸效率造成不良影響，因而將無線信道用作低速數(shù)據(jù)傳輸和音頻數(shù)據(jù)傳輸是無法達(dá)到高速數(shù)據(jù)傳輸要求的。應(yīng)用4G傳輸技術(shù)則可大幅提升無線信道的容量，且在同等寬帶占用率和發(fā)射功率的條件下其準(zhǔn)確率與同步率也將得到更好的保障。

（3）4G技術(shù)可以保證音視頻數(shù)據(jù)傳輸良好的穩(wěn)定性和連續(xù)性。4G傳輸技術(shù)逐漸興起，衍生一些如多用戶多入多出技術(shù)（Multiple Input Multiple Output，MIMO）、即正交頻分復(fù)用技術(shù)（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）和低密度奇偶校驗(yàn)碼（Low Density Parity Check Code，LDPC）等新興技術(shù)手段得以推廣與應(yīng)用。上節(jié)提到，應(yīng)用基于4G傳輸技術(shù)的高清電視直播系統(tǒng)在同等寬帶占用率和發(fā)射功率的條件下其準(zhǔn)確率與同步率要比傳統(tǒng)方式擁有更好的保障力。因此，這種新系統(tǒng)、新技術(shù)應(yīng)該在全國范圍內(nèi)全面推廣與應(yīng)用。追溯4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。2002年十月初，世界第一枚BLAST芯片誕生，它由朗訊公司貝爾實(shí)驗(yàn)室研發(fā)推出，它對(duì)4×4天線布置模式完全兼容，使得移動(dòng)終端可以接收3G信號(hào)19.2Mbps數(shù)據(jù)。2009年，通過新試驗(yàn)研究統(tǒng)計(jì)表明，4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可以將數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾侍嵘?00Mbps。如此一來，在應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件直播報(bào)道時(shí)，工作人員不再為設(shè)備運(yùn)行擔(dān)心?？梢灶A(yù)期到的是，4G技術(shù)系統(tǒng)在高清新聞直播方面是完全適用的。該系統(tǒng)的現(xiàn)場端應(yīng)用設(shè)備均可通過電池組供電，不論高樓大廈還是臺(tái)風(fēng)暴雨都可以從容應(yīng)對(duì)進(jìn)行現(xiàn)場報(bào)道。除此以外，基于4G傳輸技術(shù)的高清電視直播系統(tǒng)可以讓高清電視用戶即時(shí)觀看高清節(jié)目直播，為各類高清電視用戶提供更為便捷的服務(wù)。

4 結(jié)束語

綜上所述，處在市場競爭日趨白熱化的市場經(jīng)濟(jì)年代，新聞報(bào)道行業(yè)須對(duì)重大題材和突發(fā)事件的報(bào)道具有絕對(duì)及時(shí)的要求，直播報(bào)道新聞內(nèi)容也作為一項(xiàng)要求被大眾接受。然而，要想做到更加快速的機(jī)動(dòng)反應(yīng)和全天候不受地域影響地完成直播任務(wù)，設(shè)備手段的保障起到了至關(guān)重要的作用。4G 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的簡便快捷和易操作性對(duì)現(xiàn)有種種直播手段來說，無疑是一種有力的補(bǔ)充，對(duì)于4G技術(shù)的使用存在的不足之處還需要不斷地完善，不斷結(jié)合當(dāng)下對(duì)于網(wǎng)絡(luò)形態(tài)的需求，更好的為中國的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

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