5G通信技術(shù)與廣播電視技術(shù)的融合發(fā)展研究

鐘學(xué)越

（廣東視通科技有限公司 中山分公司，廣東 中山 528400）

0 引 言

近幾年，我國通信技術(shù)的發(fā)展水平不斷提升，改變了原有的4G通信形式。5G時(shí)代到來之后，通信技術(shù)成為了各個(gè)領(lǐng)域的主流技術(shù)，應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。這項(xiàng)技術(shù)不僅應(yīng)用于手機(jī)通信等業(yè)務(wù)的建設(shè)中，還拓展到廣播電視節(jié)目的制作中。廣播電視行業(yè)屬于國家層面的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，將廣播電視技術(shù)與5G通信技術(shù)進(jìn)行有效融合可以對(duì)原有的節(jié)目制作方式進(jìn)行全面改革，滿足大眾的信息獲取需求。此外，利用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行節(jié)目的制作時(shí)，可以采用更加靈活、快速且高效的制作方式，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)進(jìn)行更好的發(fā)展[1]。

1 5G通信技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)

5G技術(shù)將蜂窩型移動(dòng)技術(shù)作為研發(fā)的核心，在傳統(tǒng)的通信技術(shù)內(nèi)部增加了無線接入技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行了升級(jí)和優(yōu)化。其運(yùn)行速率比較高，整體建設(shè)成本比較低，在應(yīng)用過程中存在更加顯著的優(yōu)勢(shì)。而且這項(xiàng)技術(shù)屬于傳統(tǒng)通信技術(shù)的延伸，將其作用于各個(gè)領(lǐng)域都可以為行業(yè)的發(fā)展提供充足的技術(shù)支撐，進(jìn)行廣播電視節(jié)目的制作時(shí)可以為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。此外，5G技術(shù)的頻率資源比較豐富，帶寬更寬，頻段更高。利用這項(xiàng)技術(shù)對(duì)所有的信息資源進(jìn)行高效的收集和實(shí)時(shí)的共享，可以為節(jié)目的制作提供充足的便利。

實(shí)際上，這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)營成本比較低，可以沿用傳統(tǒng)的設(shè)備，減少了資金的投入力度，還可以避免出現(xiàn)不必要的成本浪費(fèi)。同時(shí)支持多臺(tái)設(shè)備的聯(lián)合應(yīng)用，提高了設(shè)備的利用效率，進(jìn)行節(jié)目的制作可以滿足不同用戶群體的需求[2]。

2 5G通信技術(shù)與廣播電視技術(shù)的融合現(xiàn)狀

在廣播電視行業(yè)發(fā)展的過程中，借助多媒體的數(shù)字化技術(shù)，提高了信號(hào)的傳播與接收速率，對(duì)于整個(gè)行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。目前，我國互聯(lián)網(wǎng)的拓展范圍正在不斷擴(kuò)大，網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用為居民的日常生產(chǎn)和生活提供了更多的便利，廣播電視行業(yè)也需要根據(jù)時(shí)代的發(fā)展要求，將傳統(tǒng)的電視技術(shù)與新型的通信技術(shù)進(jìn)行有效融合，打破原有的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展。

廣播電視臺(tái)在進(jìn)行節(jié)目制作時(shí)，主要是利用攝像機(jī)等設(shè)備采集圖像和內(nèi)容，再利用非線性的編輯技術(shù)對(duì)所有的資源進(jìn)行有效處理，通過信號(hào)發(fā)射臺(tái)等將制作完成的節(jié)目傳輸?shù)诫娨暯K端。在當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，節(jié)目的播出方式正在不斷拓展，用戶可以利用各種類型的終端設(shè)備進(jìn)行收看，打破了傳統(tǒng)電視節(jié)目的播出限制。在未來廣播電視行業(yè)的發(fā)展過程中，需要充分利用新型的通信技術(shù)，吸引更多的用戶群體，并為其帶來更加優(yōu)質(zhì)的節(jié)目[3]。

3 5G通信技術(shù)與廣播電視技術(shù)的融合要點(diǎn)

3.1 優(yōu)化節(jié)目畫面

在進(jìn)行5G技術(shù)應(yīng)用時(shí)，可以全面處理原有的圖像失真等問題。例如，可以通過在計(jì)算機(jī)設(shè)備中安裝應(yīng)用程序，使得信號(hào)的傳輸速率能夠得到一定程度的提高，在傳輸期間還可以及時(shí)修復(fù)濾網(wǎng)，避免出現(xiàn)圖像失真的問題。這種信號(hào)傳輸方式可以保證媒體內(nèi)容的編輯形式更加便利，還可以提高傳輸?shù)男?。利?G技術(shù)進(jìn)行信號(hào)的傳輸，可以在一臺(tái)設(shè)備中完成多種類型的任務(wù)，不僅對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行了高效利用，還可以規(guī)避資源浪費(fèi)問題。應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行視頻傳播還可以降低信號(hào)中斷問題的發(fā)生概率，提高節(jié)目畫面的播出質(zhì)量。將5G技術(shù)與廣播電視行業(yè)內(nèi)部的技術(shù)進(jìn)行高效融合，可以節(jié)約更多的資源，還可以根據(jù)節(jié)目的制作需求實(shí)時(shí)調(diào)整播出順序，從而豐富和完善現(xiàn)有的播出內(nèi)容。通過設(shè)置自動(dòng)播放的程序，降低了人工作業(yè)量，在特殊情況下還可以利用這項(xiàng)技術(shù)對(duì)各種類型的節(jié)目進(jìn)行精準(zhǔn)挑選[4]。

在進(jìn)行電視活動(dòng)制定時(shí)，需要通過技術(shù)人員的調(diào)試和測(cè)試，對(duì)技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行全方位的了解，還需要做好現(xiàn)有設(shè)備的維護(hù)，才能促進(jìn)技術(shù)的順利實(shí)施。因此，廣播電視企業(yè)需要引進(jìn)更加專業(yè)的復(fù)合型人才，還要鼓勵(lì)技術(shù)人員之間進(jìn)行溝通和交流，通過經(jīng)驗(yàn)的積累提高工作人員的技術(shù)和設(shè)備操作能力。在對(duì)工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)和教育時(shí)，也要幫助他們更新現(xiàn)有的知識(shí)儲(chǔ)備庫，學(xué)習(xí)一些最先進(jìn)的通信技術(shù)方法，為各項(xiàng)技術(shù)的融合提供有效的人才支持，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的創(chuàng)新性發(fā)展[5]。

3.2 采用可視化的直播形式

目前，大眾在進(jìn)行節(jié)目觀看時(shí)，對(duì)內(nèi)容提出了更高的要求。為滿足大眾的個(gè)性化需求，在進(jìn)行節(jié)目制作時(shí)出現(xiàn)了直播等內(nèi)容。傳統(tǒng)的4G網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，直播經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)信號(hào)異常以及畫面失真等問題，而在5G環(huán)境下應(yīng)用可視化技術(shù)可以提高直播的水平。

可視化直播應(yīng)用多個(gè)攝像頭終端，借助GPE模塊進(jìn)行信號(hào)的傳輸，可以保證其穩(wěn)定性。4G技術(shù)應(yīng)用時(shí)，受到硬件條件和技術(shù)的限制，直播只能使用兩個(gè)攝像頭，且信號(hào)在2 h后可能會(huì)出現(xiàn)異常，5G技術(shù)條件下信號(hào)可以始終保持穩(wěn)定。此外，4G攝像頭在進(jìn)行信號(hào)傳播時(shí)存在2 s左右的延遲，而5G信號(hào)的采集和傳輸都不會(huì)出現(xiàn)這方面的缺陷問題[6]。

因此，在進(jìn)行直播節(jié)目播出時(shí)，可以制定針對(duì)性的5G技術(shù)體系，充分發(fā)揮可視化的直播活動(dòng)效果。但在進(jìn)行5G技術(shù)應(yīng)用時(shí)，設(shè)備經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的高負(fù)荷運(yùn)行后可能會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部發(fā)熱的情況，基站的運(yùn)行負(fù)荷也比較大，這代表現(xiàn)階段的5G技術(shù)在應(yīng)用時(shí)內(nèi)部還存在一定的不足之處，需要對(duì)其進(jìn)行持續(xù)改進(jìn)。5G帶寬比較高，將其與4K超高清可視化直播技術(shù)進(jìn)行有效融合可以實(shí)現(xiàn)4K信號(hào)的多路回傳，并且對(duì)拍攝方式進(jìn)行靈活控制，提高了內(nèi)容的生產(chǎn)效率。在進(jìn)行節(jié)目觀看時(shí)，可以通過多屏和多視角的觀看為用戶提供更加豐富的視覺體驗(yàn)，也為大寬帶的操作提高了時(shí)延保障[7]。

3.3 實(shí)現(xiàn)節(jié)目轉(zhuǎn)播

在當(dāng)前的技術(shù)環(huán)境下，將5G技術(shù)應(yīng)用于廣播電視領(lǐng)域可以提高信號(hào)的傳輸穩(wěn)定性，在保證信號(hào)應(yīng)用質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高傳輸?shù)乃俣龋€可以降低外界各項(xiàng)因素的干擾。與傳統(tǒng)的信號(hào)傳輸模式相比較，5G技術(shù)下的信號(hào)之間存在固定的距離。在當(dāng)前的科技形勢(shì)下，手機(jī)視頻已經(jīng)成為節(jié)目制作和發(fā)展的主要方向，將5G技術(shù)與移動(dòng)視頻等技術(shù)進(jìn)行有效融合，不僅可以提高信號(hào)的傳輸速率，還可以借助各種終端進(jìn)行視頻的觀看。在對(duì)4K高清技術(shù)進(jìn)行普及時(shí)，5G信號(hào)基站的建設(shè)數(shù)量也在不斷增加，信號(hào)的覆蓋范圍也有所擴(kuò)展。在構(gòu)建高速信號(hào)傳輸模式的同時(shí)，為用戶提供了更加優(yōu)質(zhì)的互聯(lián)網(wǎng)體驗(yàn)，降低了信號(hào)的接收延遲[8]。

應(yīng)用5G電視技術(shù)時(shí)，可以通過原有設(shè)備的及時(shí)更新提高硬件系統(tǒng)的運(yùn)行水平，使得節(jié)目的制作更加優(yōu)良。傳輸節(jié)目信息時(shí)，利用這項(xiàng)技術(shù)將其輸送到機(jī)房和新媒體制作中心，可以借助解碼設(shè)備恢復(fù)數(shù)字信號(hào)。即使信號(hào)的傳輸距離非常遠(yuǎn)，也可以實(shí)現(xiàn)原始信號(hào)的相互轉(zhuǎn)播，不會(huì)對(duì)頻率產(chǎn)生任何干擾。5G通信技術(shù)的轉(zhuǎn)播效率比較高，可以在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中保證信號(hào)的傳輸效果。節(jié)目播出之前，需要事先進(jìn)行錄音和移交，并且制定完善的應(yīng)急預(yù)案，確保節(jié)目能夠順利播出。利用數(shù)字光纖收發(fā)器對(duì)信息進(jìn)行備份，可以有效處理播出事故，提高節(jié)目的播出穩(wěn)定性。在進(jìn)行5G技術(shù)應(yīng)用時(shí)，還可以通過虛擬現(xiàn)實(shí)與現(xiàn)場(chǎng)的直播回傳，構(gòu)建虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）全景等新型產(chǎn)品[9]。

3.4 提升抗干擾水平

我國聯(lián)通與移動(dòng)兩大運(yùn)營商在進(jìn)行5G頻譜應(yīng)用時(shí)，頻譜的波段與電視節(jié)目的C波段存在一定的相似之處，實(shí)踐過程中可能會(huì)出現(xiàn)互相干擾等問題，從而導(dǎo)致廣播電視的信號(hào)無法正常傳輸，用戶屏幕存在花屏等。隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度的不斷加強(qiáng)，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)終端應(yīng)用時(shí)，拓展范圍正在不斷增大，這也增加了干擾問題的發(fā)生程度。將5G技術(shù)與廣播電視技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，可以有效解決這一干擾問題，通過在衛(wèi)星接收設(shè)備中增加濾波器設(shè)備，科學(xué)分析系統(tǒng)內(nèi)部的干擾問題，提高系統(tǒng)的抵抗能力。安裝濾波器設(shè)備后，系統(tǒng)的運(yùn)行更加穩(wěn)定，可以促進(jìn)5G技術(shù)與廣播電視模塊的深度結(jié)合，必要時(shí)還可以通過設(shè)置屏蔽網(wǎng)提升整體的抗干擾能力。廣播電視行業(yè)可以根據(jù)自身基站的建設(shè)情況實(shí)時(shí)調(diào)整屏蔽網(wǎng)的各項(xiàng)參數(shù)，確保信號(hào)在傳輸時(shí)更加的安全穩(wěn)定。未來，在進(jìn)行5G技術(shù)應(yīng)用時(shí)，可以構(gòu)建智能廣播模塊，確保系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)可以搭載更多類型的設(shè)備，并且構(gòu)建全媒體的移動(dòng)采編系統(tǒng)。工作人員在獲取信息之后，可以通過手機(jī)等終端接入5G技術(shù)進(jìn)行稿件的制作和節(jié)目的傳輸[10]。

3.5 提高畫面的清晰度

在線直播節(jié)目的分辨率大多數(shù)為1080P，與電視直播的視頻分辨率相同，采用了超清的頻率。雖然有些在線視頻與直播采用了2K與4K的超高清制作模式，但會(huì)受到網(wǎng)速的限制，無法對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行大規(guī)模的使用。各個(gè)直播平臺(tái)上的在線視頻只有1080P，直播領(lǐng)域存在電競(jìng)等直播空間，開放了2K的直播模式。應(yīng)用5G技術(shù)對(duì)直播模式進(jìn)行升級(jí)，可以提升網(wǎng)絡(luò)的帶寬速度，確保節(jié)目在播出時(shí)具備更加廣闊的使用空間。技術(shù)人員可以利用4K攝像機(jī)獲得更高質(zhì)量的圖像和數(shù)據(jù)，在對(duì)圖像進(jìn)行捕捉時(shí)，可以獲取更加精細(xì)的圖片。利用相關(guān)設(shè)備采集信號(hào)之后，應(yīng)用編碼器設(shè)備進(jìn)行信號(hào)的傳輸，使其流入到掌上電腦環(huán)境體系中，這項(xiàng)體系可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行中斷處理。

即使用戶所在地區(qū)沒有實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的全面覆蓋，也能進(jìn)入5G技術(shù)體系，而且利用GPE模塊還可以實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的連接與覆蓋，確?；灸軌蚺c信號(hào)進(jìn)行對(duì)接。將5G技術(shù)融入到超高清電視體系中，可以進(jìn)一步提升畫面播出的清晰度。例如，我國某一中央電視廣播總臺(tái)在進(jìn)行視頻播出時(shí)，憑借5G技術(shù)的低延遲和高速率提升了自身的節(jié)目播出質(zhì)量。此外，5G技術(shù)與4K高清技術(shù)的綜合應(yīng)用可以構(gòu)建全媒體的多屏互動(dòng)媒介傳播方式，利用這種傳播形式進(jìn)行節(jié)目的制作和傳輸可以構(gòu)建增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR）虛幻引擎，為用戶提供更加精妙的視覺和聽覺盛宴。

4 結(jié) 論

利用5G技術(shù)進(jìn)行廣播電視節(jié)目的制作可以促進(jìn)原有技術(shù)的升級(jí)，還可以拓寬電視網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，通過延伸現(xiàn)有的業(yè)務(wù)，提高廣播電視行業(yè)的服務(wù)水平。廣播電視行業(yè)在進(jìn)行5G技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需要根據(jù)自身的發(fā)展形勢(shì)制定針對(duì)性的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)技術(shù)的高效融合，提高自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。企業(yè)可以通過5G技術(shù)與4K電視高清技術(shù)的整合應(yīng)用為大眾提供更加真切的收聽和觀看體驗(yàn)，還可以根據(jù)用戶的實(shí)際需求制作更高質(zhì)量的節(jié)目，充分發(fā)揮5G技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。