5G 通信技術在廣播電視工程領域的運用

代 君

（中國廣電云南網絡有限公司曲靖市分公司，云南 曲靖 655000）

0 引 言

截至2021 年12 月，我國互聯(lián)網用戶規(guī)模達10.32 億，較2020 年12 月增長4 296 萬，互聯(lián)網普及率達73.0%[1]。龐大的網絡用戶數量對于信息的傳播速度和信息質量提出了更高的要求。5G 通信技術具有網絡延時低、傳輸速度快、通信成本低等優(yōu)勢，能夠滿足用戶的實際需求。廣播電視作為一種信息傳播渠道，曾因4G 通信技術的應用實現(xiàn)了良好的發(fā)展。然而近年來，隨著新媒體的蓬勃成長，廣播電視這類傳統(tǒng)媒體受到了不小的沖擊。隨著5G 通信技術在媒體方面的應用，廣播電視工程領域獲得了新的發(fā)展機遇。

1 5G 通信技術概述

1.1 5G 通信技術的概念

5G 通信技術指第五代移動通信技術（5th Generation Mobile Communication Technology，5G），是將多項技術融合，能夠提供高速度、低延遲、低功耗的網絡通信技術，是實現(xiàn)萬物互聯(lián)的網絡基礎設施[2]。這項技術將人與人、人與物、物與物智能無線連接，實現(xiàn)萬物互聯(lián)互通。

1.2 5G 通信技術的特點

與4G 通信技術相比，5G 通信技術具有四個方面的特點。

（1）高速度、低延時。5G 通信技術峰值速率可達1 Gb·s-1，通信延時降低到1 ms 左右。

（2）全覆蓋、低功耗。5G 通信技術能實現(xiàn)無死角的網絡覆蓋，并且功耗低，有利于物聯(lián)網設備的大規(guī)模部署。

（3）功能強大。5G 通信技術能夠支持最高千億數據級的傳感器接入，這種級別的傳感器接入可以滿足爆發(fā)式增長的信息傳輸及聯(lián)機需求。

（4）應用場景豐富。國際電信聯(lián)盟（International Telecommunication Union，ITU）定義了5G 的三大類應用場景，即增強移動寬帶（enhance Mobile Broad Band，eMBB）、超高可靠低時延通信（ultra Reliable Low Latency Communication，uRLLC）以及海量機器 類 通 信（massive Machine Type Communication，mMTC）[3]。

2 5G 通信技術在廣播電視工程領域的應用價值

2.1 提高廣播電視節(jié)目的整體質量

在4G 時代，盡管4G 用戶能夠得到基本的網絡服務，但是缺乏優(yōu)質的服務體驗。與4G 通信技術相比，5G 通信技術滿足了廣播電視行業(yè)提高節(jié)目整體質量的硬性技術條件，優(yōu)化了電視廣播內容和服務形式。在5G 通信技術的加持下，電視廣播平臺可以為用戶提供更優(yōu)質的服務。例如，用戶可以實時訪問平臺，觀看直播節(jié)目，也可以回看以前播出過的內容，還可以預約未來要播出的節(jié)目。平臺有海量的媒體資源可供用戶選擇。在此過程中，用戶的觀看體驗遠比過去良好。這樣可以有效提高用戶滿意度。

從技術角度上看，5G 通信技術是對舊有4G 通信技術的全面升級，通過不同網絡運營商之間的競爭，實現(xiàn)網絡傳輸效率的最大化，并且適用于家庭、辦公、公共場所等多種網絡環(huán)境，網絡服務更加優(yōu)質便捷。通過5G 通信技術，廣播電視行業(yè)可以傳輸高質量圖像資源和音頻資源，制作節(jié)目的信息容量上限大大提高，并且可以高效率地配置媒體資源。

2.2 降低廣播電視節(jié)目的制作成本

廣播電視行業(yè)的大帶寬業(yè)務，其主要成本之一是通信流量消耗。5G 通信技術可以在負擔爆發(fā)式的流量消耗增長的同時，減少流量獲取成本。廣播電視行業(yè)可以更低廉的成本制作高清晰度的圖像和音頻產品。相似地，行業(yè)內部的數據交互成本也會變低。另外，5G 通信技術能夠有效推進媒體資源管理系統(tǒng)的開發(fā)，為各類媒體資源打好標簽，分門別類，在做編目工作時隨取隨用，使廣播電視視頻業(yè)務的總體制作成本降低。

部分節(jié)目的制作需要跨越遙遠的地域，節(jié)目的受眾也有可能分散在天南地北。這種情況下，節(jié)目的制作和傳輸就存在極大的時間和空間成本。5G通信技術可以把部分節(jié)目制作工作和傳輸轉移到線上進行，憑借5G 通信技術的低延遲和大帶寬優(yōu)勢，可以極大地削減制作和傳輸成本。

2.3 拓展新的廣播電視節(jié)目形式以迎合觀眾需求

隨著5G 通信技術的實現(xiàn)，大型體育賽事直播、大型綜藝娛樂演出等直播節(jié)目場合，可以利用5G技術結合虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）、增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）技術給觀眾帶來更強烈的臨場體驗，能夠擴大節(jié)目的影響力和受眾數量。在節(jié)目制作上，利用無線通信就可以連接導播室、演播室、機房、拍攝現(xiàn)場等地點，避免了常規(guī)布線帶來的麻煩。制作節(jié)目的各個部門之間的協(xié)作不受地理位置的約束，可以進行更靈活和科學的適配處理，新的節(jié)目形式由此誕生。

5G 通信技術還消除了對并發(fā)用戶量的限制，可以依托多個基站給用戶帶來融合組網。廣播電視節(jié)目行業(yè)可以業(yè)內推出組合節(jié)目，結合新技術，利用舊有資源給用戶帶來新穎體驗。

3 5G 通信技術在廣播電視工程領域的運用策略

3.1 升級廣播電視技術

在5G 通信技術的支持下，網絡傳輸速率得到了極大的增強。廣播電視行業(yè)應該開發(fā)更高標準的圖像資源，如4K 超高清電視。與現(xiàn)在的高清電視相比，4K 超高清電視有著較強的臨場感和真實感，其分辨率是高清電視分辨率的4 倍，通俗來講就是畫質有極大的提升。但是其原始數據量約為2.78 Gb·s-1，這就使的超高清電視內容的傳輸對于帶寬大小和編碼技術有較高的要求，而5G 通信技術的高帶寬、低延遲特點能夠滿足這種要求。

5G 通信技術還有網絡延遲低、傳輸平穩(wěn)順暢的特點。廣播電視行業(yè)可以利用這個特點多制作一些現(xiàn)場節(jié)目，提高媒體資源的時效性，如超低延遲的新聞直播、體育賽事直播、大型綜藝直播等。直播時可以設置多個機位，提供多路流、多視角同步播放，讓使用智能設備的觀眾有多種視角選擇，以獲得更好的觀看體驗。

廣播電視行業(yè)還應當利用5G 通信技術大幅度提高業(yè)內的媒體資源交互，達到整合資源、提高行業(yè)效率的效果。例如，整個行業(yè)共同為城市提供完整的廣播體系，將城市內的網絡資源整合，把需要輸出的媒體信息在系統(tǒng)內匯總，然后發(fā)送給用戶。如交通、天氣、大型公共場所的負載人數等實時信息，都可以統(tǒng)合在一起提供。這樣用戶就不需要逐個查詢獲取，極大提升了用戶獲取信息的便捷程度。

5G 通信技術除了能夠支持上述技術升級外，還能通過資源渠道優(yōu)化，增加觀眾數量。一方面，分析不同節(jié)目的制作對各種資源的需求，節(jié)目制作方通過對當前多種因素的考量，確定是否需要實施對現(xiàn)有設備的更替，以便能夠制作更高質量的作品，提高對觀眾的吸引力；另一方面，可以對不同觀眾的喜好進行分析，打上標簽，做有針對性的推廣工作，做好節(jié)目后主動尋求觀眾，而不是被動等待觀眾的收看。

3.2 遠程制播

遠程制播涉及到不同地域、不同人群、不同內容的節(jié)目制作。在保證節(jié)目質量的前提下，存在極大的信息采集和傳輸成本。借助5G 通信技術，利用多路鏈接，可以將節(jié)目信息傳輸到總部平臺，由總部平臺整合信息，再向用戶傳播、輸出內容，這樣就能有效降低遠程制播節(jié)目的制作成本。例如，在制作全國性節(jié)目時，工作人員在全國各地采集到素材后可以直接發(fā)回總部審核，部分制作也可以在外地完成，總部只負責整合和播出即可。在當下疫情的大環(huán)境影響下，遠程制播更具有優(yōu)勢。

5G 通信技術帶來的大流量支持還可以讓廣電信號實現(xiàn)智能化傳輸。廣播電視行業(yè)應當利用5G通信技術，改變提供無差別媒體資源的方式，轉而結合設備的實際情況，適應不同的通信終端，提供有針對性的通信支持。在給用戶提供通信服務時，可以對所有通信資源進行動態(tài)分類和配置，減少受到時間、地域等因素的影響，滿足差異化需求。例如某些突發(fā)的新聞直播、應急廣播等，都可以將特定的信息及時傳輸給用戶，保證信息的時效性、針對性。

3.3 豐富電視廣播業(yè)務形式

5G 通信技術使得其他領域的技術與廣播電視工程領域的技術有了聯(lián)系的可能。增強現(xiàn)實（AR）、虛擬現(xiàn)實（VR）技術已經發(fā)展了幾個階段，但是以往受到傳輸帶寬、網絡延時的限制，難以在廣播電視工程領域推廣開來。伴隨著5G 通信技術的商用，VR 和AR 技術不再受限。5G 的大帶寬和低延遲可以很好地解決信息傳播中的衰減和過載問題，通過將VR、AR與5G通信技術結合，能夠生成互動影像、全真模擬等新型展示手段。用戶只需要使用特定的設備，就能獲得多種電視廣播內容，用戶體驗得到進一步提高，進一步拓寬了廣電行業(yè)的發(fā)展空間[4]。例如，可以將圖像資源開發(fā)成VR 互動視頻，將一些老電影、老電視劇等經典影視作品重置成AR 版本。創(chuàng)意和作品都是已有的，只需要通過技術手段再加工，就能讓經典作品迸發(fā)出新的吸引力。

5G 通信技術還可以與人工智能技術結合起來應用到廣播電視工程領域，可以利用人工智能技術創(chuàng)造虛擬人物，塑造出虛擬網絡主播、虛擬主持人、虛擬播報員等人物形象，用虛擬動畫輔助形象塑造。相對于真實人物，虛擬人物形象可以更加夸張和突出，帶給觀眾新鮮感，而適配的虛擬動畫則能帶來視覺感官上的享受[5]。

隨著互聯(lián)網的不斷普及，媒體融合是大勢所趨。5G 通信技術本身就代表了未來的發(fā)展趨勢，廣播電視行業(yè)順著這股趨勢發(fā)展，可以達到趨利避害、緊跟時代的理想效果。例如，在手機和平板電腦上開發(fā)電視廣播App，提供在線電視節(jié)目；與兒童手表、兒童手機的生產廠家合作，提供有針對性的廣播電視節(jié)目等。長期以往，可以為廣播電視行業(yè)拓展受眾規(guī)模，積累平臺口碑。

4 5G通信技術在廣播電視工程領域的展望

4.1 拓展技術傳播途徑

近年來，中國廣播電視行業(yè)的主體與國內三大網絡運營商逐步達成了多項關于5G 通信技術的合作。各級電視臺也在提前設計、主動規(guī)劃。無論是從防范廣播電視網絡安全的角度出發(fā)，還是從發(fā)展無線廣播電視技術的角度出發(fā)，未來5G 通信技術的發(fā)展都會以創(chuàng)新為主，因此要堅持開發(fā)思維與平臺組織構架結合，兼容廣播電視技術的發(fā)展，以實現(xiàn)智能廣播電視為目標，發(fā)揮技術革新的優(yōu)勢，建設無線廣播電視網絡。

4.2 深化廣播電視的應用場景

在5G 移動通信技術的支持下，廣播電視的應用場景增多，傳媒資源整合，多種傳輸技術融合。廣播電視的應用場景不會局限于終端、業(yè)務、環(huán)境等，可以拓寬到虛擬二次元領域、社交領域等。廣播電視行業(yè)內的信息交互會更加頻繁、多量，傳媒資源等信息高度分享化，業(yè)內總體效率提高。在廣播電視技術的發(fā)展中，5G 通信技術能起到一個粘合劑的作用，讓廣播電視技術與其他技術融合起來，比如前文起到的人工智能技術、虛擬現(xiàn)實技術、增強現(xiàn)實技術等。這樣可以實現(xiàn)廣播電視行業(yè)業(yè)內資源的最大化[6]。

5 結 語

未來，5G 通信技術與廣播電視網絡的融合已成為必然趨勢，其他技術也有可能隨著5G 通信技術的進步，融合到電視廣播工程領域。因此，廣播電視行業(yè)內要早做打算，科學設定發(fā)展目標，推動廣播電視工程領域與5G 通信技術的多維度融合。