4G技術(shù)在電視直播中的應(yīng)用探討

楊震

【摘 要】近年來(lái)，傳統(tǒng)電視直播受光纜、衛(wèi)星等通信技術(shù)成本高、環(huán)境適應(yīng)性弱等因素影響，面臨諸多問題。而4G技術(shù)在電視直播中的應(yīng)用，突破了時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境的限制，借助4G通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)回傳高質(zhì)量的視音頻信號(hào)，從而破解在復(fù)雜環(huán)境下隨時(shí)隨地進(jìn)行多種形式直播的難題，優(yōu)勢(shì)非常明顯。本文通過分析傳統(tǒng)直播技術(shù)面臨的問題、4G技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提出基于4G技術(shù)的視頻傳輸解決方案，對(duì)4G技術(shù)在電視直播中的應(yīng)用展開探討。

【關(guān)鍵詞】4G；電視直播

電視直播因其真實(shí)，大量細(xì)節(jié)可以直觀呈現(xiàn)，深受觀眾喜愛，在電視傳播過程中占據(jù)重要地位。長(zhǎng)期以來(lái)，電視臺(tái)多采用光纜、衛(wèi)星等通信手段進(jìn)行直播呈現(xiàn)，因技術(shù)門檻高、政策因素等影響，直播作為電視臺(tái)的“專利”而存在。但是隨著媒體融合的推動(dòng)、自媒體等多種媒體不斷發(fā)展，加上4G通信技術(shù)的成熟，直播不再是電視臺(tái)的專利，傳統(tǒng)電視直播面臨諸多問題亟待解決。而4G技術(shù)在直播中的優(yōu)勢(shì)盡顯，成為電視直播破局的重要技術(shù)性要素。

一、傳統(tǒng)電視直播技術(shù)面臨的問題

（一）人力物力成本高

在過去，一次多地聯(lián)動(dòng)協(xié)調(diào)直播需要多路信號(hào)的回傳和切換，需要向多地派出轉(zhuǎn)播車和衛(wèi)星車，技術(shù)部門要提前安排衛(wèi)星直播申請(qǐng)、協(xié)調(diào)本臺(tái)和直播地兄弟單位等諸多事務(wù)，耗費(fèi)大量人力物力，效率低，性價(jià)比不高。同時(shí)，租用衛(wèi)星公司直播價(jià)格較高，臺(tái)內(nèi)大量衛(wèi)星天線、專業(yè)衛(wèi)星接收設(shè)備等需要專人維護(hù)和升級(jí)，由于系統(tǒng)復(fù)雜，檢修排障、更新更換設(shè)備等都需要耗費(fèi)財(cái)力、物力。在信息大爆炸的今天，新聞素材多、傳播速度快，如果依靠衛(wèi)星技術(shù)來(lái)完成多種形式來(lái)源的直播，時(shí)效性和播出效果大打折扣。

（二）外在環(huán)境因素影響大

光纜傳輸局限性比較大，直播地需要有通信光纜配合，可移動(dòng)性差，而且通信光纜在陸地傳播容易發(fā)生挖斷等風(fēng)險(xiǎn)，威脅直播安全。衛(wèi)星傳輸則受到天氣影響較大，雨衰、雪衰造成信號(hào)質(zhì)量差，有時(shí)遇到山區(qū)和高大建筑阻擋，嚴(yán)重影響衛(wèi)星信號(hào)的發(fā)送和接收。

二、4G技術(shù)在電視直播中的優(yōu)勢(shì)

（一）靈活性、性價(jià)比高

4G信號(hào)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了全覆蓋，只要有4G信號(hào)就可以利用公用的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)方便地進(jìn)行節(jié)目的回傳和直播，靈活性比光纜和衛(wèi)星等傳輸方式大大提高。4G信號(hào)主要是通過連接通信基站傳輸，使用的是4G流量，每小時(shí)帶寬價(jià)格相比衛(wèi)星鏈路有很大的節(jié)省。尤其是針對(duì)小型插播式采訪直播，不需動(dòng)用大型轉(zhuǎn)播車和衛(wèi)星車，只需要幾個(gè)人就可以完成，人力、物力投入小。

（二）部署和應(yīng)用快

轉(zhuǎn)播車和衛(wèi)星車在直播前進(jìn)行的調(diào)試費(fèi)時(shí)費(fèi)力，有時(shí)需要提前一天甚至幾天進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)部署，如果再遇到惡劣天氣和特殊地形，調(diào)試鏈路更加復(fù)雜。但是4G設(shè)備已經(jīng)在多領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟、操作簡(jiǎn)單、移動(dòng)方便，可以快速、高效地展開部署和應(yīng)用。

（三）信號(hào)連續(xù)、質(zhì)量高

4G以及LDPC、OFDM、MIMO等新一代技術(shù)逐漸得到推廣，在同樣發(fā)射功率、同樣帶寬占用的基礎(chǔ)上，其傳輸容量得到極大的提高，傳輸時(shí)的差錯(cuò)率被極大降低，成為了傳輸高清視頻的重要通道，能夠滿足H.264等編碼的高清視頻回傳需要，和衛(wèi)星鏈路傳輸畫面相比，沒有太大區(qū)別。

（四）符合融媒體發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前融媒體發(fā)展趨勢(shì)下，電視直播出口也需要多渠道打開，4G回傳的高質(zhì)量信號(hào)可以直接在融媒體調(diào)度中心服務(wù)器接收并生成符合要求的格式，不需要二次搬運(yùn)，直接進(jìn)行迅速編輯并多渠道發(fā)布，節(jié)省了大量時(shí)間。

三、基于4G技術(shù)的視頻傳輸解決方案

以LiveU 4G系統(tǒng)為例，闡釋整個(gè)傳輸播出方案。LiveU 產(chǎn)品系統(tǒng)包括：前端現(xiàn)場(chǎng)蜂窩編碼設(shè)備、后端服務(wù)器以及 LiveU 中央管理平臺(tái)，該平臺(tái)允許對(duì)整個(gè)系統(tǒng)和內(nèi)容進(jìn)行全面設(shè)置、控制和監(jiān)測(cè)，整個(gè)系統(tǒng)可由所有支持瀏覽器的設(shè)備控制。

采集端使用多線程視頻編碼技術(shù)的LU500，它僅有1Kg 的設(shè)備重量，十分輕便。它在高速運(yùn)動(dòng)和定點(diǎn)直播的場(chǎng)景中都可以提供 7x24 小時(shí)、廣播級(jí)、高清視頻傳輸，端到端傳輸?shù)臏?zhǔn)備時(shí)間不超過 1 分鐘，背包還可以通過 LiveU 管理平臺(tái)進(jìn)行全程遠(yuǎn)程控制。LU500 可以連接 Xtender 外接天線設(shè)備來(lái)增強(qiáng)在惡劣環(huán)境下的傳輸能力，也可以連接衛(wèi)星設(shè)備組成蜂窩/衛(wèi)星混合解決方案、以確保遠(yuǎn)端區(qū)域的帶寬。

攝像機(jī)拍攝信號(hào)經(jīng)LU500處理，通過內(nèi)置天線，或者通過定向WIFI天線與LU-Xtender天線進(jìn)行配對(duì)后共同組成多個(gè)4G模塊的通訊帶寬，連接公共移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)并傳輸?shù)脚_(tái)內(nèi)融媒體中心的LU2000服務(wù)器。LU2000支持多種配置，比如以硬件為載體的 MMH 軟件、云服務(wù)器解決方案，以及包含動(dòng)態(tài)自適應(yīng)比特率控制以及前向糾錯(cuò)的LiveU穩(wěn)定傳輸（LRT）專利技術(shù)，能夠使直播視頻分發(fā)可根據(jù)不同接收端級(jí)別得到優(yōu)化，動(dòng)態(tài)調(diào)整比特率和視頻質(zhì)量。LU2000接受多達(dá)14個(gè)輸入源，并結(jié)合云端視頻矩陣切換，LU2000已經(jīng)無(wú)縫集成至LiveU Central，可以監(jiān)看并控制直播視頻流，將視音頻信號(hào)處理成SDI、RTMP以及低碼等多種信號(hào)，分別送到播控中心、新媒體中心、控制平臺(tái)等多種渠道去，實(shí)現(xiàn)融媒體的多渠道分發(fā)。

4G背包直播不僅局限于攝像機(jī)采集，還可以使用攝像頭、GoPro或者智能手機(jī)作為采集源，它利于采編人員在外遇到緊急新聞事件時(shí)，方便快捷采集并傳回臺(tái)內(nèi)，必要時(shí)可以提供直播支持。作為一套4G直播傳輸方案，部署直播前我們必須做到滿足播出的幾個(gè)技術(shù)要素：（1）延時(shí)低，盡可能做到實(shí)時(shí)回傳。（2）清晰度高，在低延時(shí)的前提下盡量做到清晰度要高。（3）視音頻同步，至少能夠保證在延時(shí)器能夠補(bǔ)償范圍之內(nèi)。（4）背包終端應(yīng)操作簡(jiǎn)單，減少技術(shù)調(diào)整環(huán)節(jié)。

四、結(jié)語(yǔ)

我們可以看到，4G技術(shù)已經(jīng)在很多電視直播中得到了廣泛應(yīng)用，其直播效果也很不錯(cuò)。如今，5G技術(shù)呼之欲出，在帶寬上更是大幅提高，央視等大型媒體已經(jīng)在“兩會(huì)”等重要場(chǎng)合展開了應(yīng)用?？偠灾?，作為一種覆蓋面積廣、涵蓋領(lǐng)域多的技術(shù)，無(wú)論是 4G還是5G，都是電視直播的一次革命，具有劃時(shí)代的重要意義，其未來(lái)必定會(huì)擁有廣闊的發(fā)展前景，能夠推動(dòng)電視直播的可持續(xù)發(fā)展。

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（作者單位：山東廣播電視臺(tái)）01CF9AEF-72CC-46D0-AF3F-CE392D592F47