5G 背包在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用

汪江澎

（榆林傳媒中心，陜西 榆林 719000）

0 引言

5G 背包作為基于第五代移動(dòng)通信技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)備，已經(jīng)在廣播電視領(lǐng)域展現(xiàn)出革命性的影響。其高速、低延遲、便攜性等特點(diǎn)為實(shí)時(shí)直播提供了前所未有的靈活性，徹底改變了超高清直播的現(xiàn)場(chǎng)采編過程。本文旨在深入研究5G背包的概念、原理、組成及其在體育、新聞、綜藝等領(lǐng)域的應(yīng)用，以揭示其在廣播電視行業(yè)中的卓越價(jià)值和潛在影響。

1 5G 背包概述

1.1 5G 背包的概念

5G 背包是一種基于第五代移動(dòng)通信技術(shù)的創(chuàng)新裝備，具有高速、低延遲、大容量的特點(diǎn)。5G 背包由便攜式設(shè)備、傳感器及天線等組成，允許用戶在移動(dòng)環(huán)境中獲得無縫連接，享受更快的數(shù)據(jù)傳輸速度和更低的通信延遲。5G 背包實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)化5G+超高清采集設(shè)備的融合，改變了傳統(tǒng)4K/8K 編碼器體積大、部署難度高的現(xiàn)狀，已被廣泛應(yīng)用于超高清內(nèi)容采集方向。5G 背包在廣播電視領(lǐng)域的引入，使得實(shí)時(shí)高清視頻傳輸、體育賽事直播等應(yīng)用成為可能，為新聞報(bào)道和娛樂節(jié)目提供了更高效、更靈活的制作手段，從而推動(dòng)了移動(dòng)通信技術(shù)在多元化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

1.2 5G 背包的基本原理

5G 背包基于第五代移動(dòng)通信技術(shù)，其基本技術(shù)包括高頻率的無線通信、多輸入多輸出技術(shù)以及毫米波傳輸?shù)?。通過使用先進(jìn)的調(diào)制解調(diào)器、天線系統(tǒng)和信號(hào)處理技術(shù)，5G 背包實(shí)現(xiàn)了更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更低的通信延遲。5G 背包使用4 鏈路12G-SDI 采 集 輸 入，采 用4 ∶2 ∶2/4 ∶2 ∶0、10 bits、BT.2020 深度壓縮編碼，支持主流高動(dòng)態(tài)范圍（High Dynamic Range，HDR）格式，依托5G 網(wǎng)絡(luò)使用更寬的頻譜、更高的頻率以及更智能的信號(hào)處理，從而提供卓越的網(wǎng)絡(luò)性能[1]。5G 背包在移動(dòng)環(huán)境中能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的高速、低時(shí)延通信，為廣播電視等領(lǐng)域帶來了革命性的改變，提升了實(shí)時(shí)傳輸、互動(dòng)性和用戶體驗(yàn)。

1.3 5G 背包的組成

5G 背包的組成主要包括可調(diào)節(jié)式背包和直播設(shè)備兩個(gè)關(guān)鍵部分，大小類似一臺(tái)小型電腦，內(nèi)部包含電池、設(shè)備主機(jī)、音視頻處理終端、遠(yuǎn)程通信服務(wù)器以及各種必要的軟件系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)使得用戶只需外接一臺(tái)攝像機(jī)，即可完成整個(gè)采集、處理和傳輸?shù)闹辈チ鞒?。通過集成先進(jìn)的硬件和軟件組件，5G 背包實(shí)現(xiàn)了高度便攜性和靈活性，為用戶提供了一種無縫連接、高效直播的解決方案。

通維數(shù)碼科技（上海）有限公司（TVU networks，TVU）的TVU 5G 直播背包采用了先進(jìn)的技術(shù)，內(nèi)置了基于高通驍龍X55 5G 調(diào)制解調(diào)器的移遠(yuǎn)5G 模組RM500Q。通過結(jié)合TVU 的ISSP 技術(shù)，這款背包支持多鏈路和多運(yùn)營(yíng)商捆綁，使其在基站切換或網(wǎng)絡(luò)狀況不佳時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)平衡和互補(bǔ)。這意味著用戶可以更可靠地進(jìn)行直播，即使在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下也能保持穩(wěn)定的連接。這種靈活性使得TVU 5G直播背包成為應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)的強(qiáng)大工具，為廣播電視等領(lǐng)域提供了高效的移動(dòng)直播解決方案[2]。

1.4 5G 背包的優(yōu)勢(shì)

5G 背包在廣播電視領(lǐng)域展現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì)。它簡(jiǎn)化了超高清直播的現(xiàn)場(chǎng)采編過程，具備高畫質(zhì)、低延遲、便攜性和穩(wěn)定性等特點(diǎn)。通過整合高端技術(shù)，5G 背包提供更高速的數(shù)據(jù)傳輸，使得實(shí)時(shí)直播變得更為流暢，支持4K、8K 輸入分辨率，畫質(zhì)更為清晰。其低延遲性質(zhì)確保了用戶能夠更即時(shí)地參與和互動(dòng)。5G 背包的便攜設(shè)計(jì)使其在移動(dòng)環(huán)境中更加靈活，為廣播電視行業(yè)帶來了卓越的生產(chǎn)效率和用戶體驗(yàn)，使得現(xiàn)場(chǎng)直播變得更為便捷和高效[3]。

2 5G 背包在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 5G 背包在體育節(jié)目中的應(yīng)用

5G 背包憑借其高畫質(zhì)、低延遲、便攜性和穩(wěn)定性等優(yōu)勢(shì)，使體育賽事的實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播更為靈活和高效。其基于5G 技術(shù)的高速數(shù)據(jù)傳輸保證了超高清畫質(zhì)，低延遲確保觀眾能夠幾乎實(shí)時(shí)地體驗(yàn)比賽。這種應(yīng)用中，5G 背包通常與攝像機(jī)配合，能夠在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上迅速移動(dòng)，捕捉到更多精彩瞬間。5G 背包支持多鏈路和多運(yùn)營(yíng)商捆綁，使其在基站切換或網(wǎng)絡(luò)不佳時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)平衡和互補(bǔ)，確保信號(hào)的穩(wěn)定性，為體育節(jié)目的現(xiàn)場(chǎng)直播提供了更大的靈活性和可靠性，使觀眾能夠更深度、更實(shí)時(shí)地沉浸在體育賽事中。

以2022 年北京冬奧會(huì)為例，5G 背包助力科技冬奧建設(shè)，為觀眾帶來超高清、實(shí)時(shí)冬奧賽場(chǎng)畫面。冬奧會(huì)5G 背包采取多信道聚合傳輸技術(shù)，鏈接多個(gè)運(yùn)營(yíng)商的5G 基站，保證了傳輸過程的穩(wěn)定性。5G 背包支持-20 ℃作業(yè)，在冬奧會(huì)高山、山地等賽事直播與轉(zhuǎn)播活動(dòng)中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。在“高鐵5G 移動(dòng)演播室”中，5G 背包完成了在350 km·h-1高鐵列車的40 Mb·s-1超高清視頻信號(hào)采集與傳輸工作。“多視角看賽場(chǎng)”場(chǎng)景的構(gòu)建過程也離不開5G 背包的支持，通過5G 背包實(shí)時(shí)回傳多個(gè)視角的同步畫面，為用戶帶來多視角冬奧賽事畫面[4]。

以2022 年卡塔爾世界杯為例，中國(guó)自主研發(fā)的5G 背包亮相卡塔爾世界杯，包括中國(guó)聯(lián)通5G 背包、數(shù)碼視訊5G 背包等。以中國(guó)聯(lián)通5G 背包為例，其充分融合了聯(lián)通5G、云計(jì)算、人工智能等新興技術(shù)，實(shí)現(xiàn)前端信號(hào)采集、云端傳輸處理和遠(yuǎn)程導(dǎo)播制作協(xié)同進(jìn)行。攝像記者攜帶5G 背包將奧運(yùn)會(huì)的現(xiàn)場(chǎng)畫面實(shí)時(shí)采集和回傳，滿足電視直播、球迷采訪、發(fā)布會(huì)直播、高清直播等場(chǎng)景的需求。央視網(wǎng)黃金欄目《大咖陪你看》借助5G 背包完成世界杯小組賽精彩對(duì)決——英格蘭vs 伊朗的轉(zhuǎn)播工作，讓觀眾沉浸式體驗(yàn)精彩的賽事氛圍[5]。

2.2 5G 背包在新聞節(jié)目中的應(yīng)用

5G 背包在新聞節(jié)目中的應(yīng)用為新聞報(bào)道注入了更高效和靈活的元素。通過整合高通信速度和低延遲的5G 技術(shù)，這種背包支持記者在新聞現(xiàn)場(chǎng)快速、即時(shí)地進(jìn)行高質(zhì)量的實(shí)時(shí)直播。其便攜設(shè)計(jì)和與攝像機(jī)的協(xié)同工作使得新聞團(tuán)隊(duì)能夠快速響應(yīng)新聞事件，捕捉關(guān)鍵時(shí)刻，同時(shí)確保高清畫質(zhì)。這種應(yīng)用使得新聞報(bào)道更為全面，使觀眾能夠更迅速地了解和分享突發(fā)事件。5G 背包在新聞?lì)I(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，推動(dòng)了新聞報(bào)道方式的創(chuàng)新，提高了新聞直播的效率和質(zhì)量。

以國(guó)慶七十周年盛典為例，由高駿5G/4G 背包提供直播現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳輸支持。此次直播活動(dòng)由1 個(gè)總系統(tǒng)、6 個(gè)分系統(tǒng)組成，由88 個(gè)機(jī)位、50 個(gè)微型攝像機(jī)以及多個(gè)5G+4K 背包等組成。通過5G+4K背包將移動(dòng)4K 攝像機(jī)拍攝的超高清畫面?zhèn)鬏斨裂莶ナ?，?shí)現(xiàn)央視新聞新媒體70 h 不間斷國(guó)慶直播。

以2019年“一帶一路”國(guó)際合作高峰論壇為例，新華社客戶端現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行新聞直播，新華社記者在直播環(huán)節(jié)配備了一個(gè)10 kg 的5G 背包，內(nèi)置電池有3 h 的續(xù)航時(shí)間。中國(guó)移動(dòng)北京公司搭建2.6 GHz、4.9 GHz 雙頻5G 網(wǎng)絡(luò)，出鏡記者和攝像記者通過5G 背包配合完成新聞直播工作。直播活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)保持每秒3.4 Gb·s-1的峰值下載速率，為觀眾帶來超高清的直播觀看體驗(yàn)[6]。

2.3 5G 背包在綜藝晚會(huì)現(xiàn)場(chǎng)直播中的應(yīng)用

5G 背包在綜藝晚會(huì)現(xiàn)場(chǎng)直播中的應(yīng)用極大地拓展了娛樂產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新空間。其高速數(shù)據(jù)傳輸和低延遲的特性使得綜藝節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)直播更具互動(dòng)性和多樣性。5G 背包能夠支持多攝像頭實(shí)時(shí)切換，為觀眾呈現(xiàn)更生動(dòng)、多角度的節(jié)目?jī)?nèi)容，提升了觀賞體驗(yàn)。背包的便攜設(shè)計(jì)使得制作團(tuán)隊(duì)能夠自由移動(dòng)，捕捉精彩瞬間，同時(shí)保持高清畫質(zhì)。這種應(yīng)用使得綜藝晚會(huì)能夠更靈活地創(chuàng)造獨(dú)特的節(jié)目形式，吸引更廣泛的觀眾參與，推動(dòng)了綜藝節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)制作水平的提升，為娛樂產(chǎn)業(yè)注入了更大的活力。

2020 年中央廣播電視總臺(tái)（以下簡(jiǎn)稱央視）春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)（以下簡(jiǎn)稱春晚）是首個(gè)8K 版春晚。數(shù)碼視訊公司的5G+8K 直播背包是全新一代超高清視頻高科技產(chǎn)品，是5G+4K 背包的升級(jí)版本，在畫面處理、編碼壓縮、傳輸延時(shí)及多運(yùn)營(yíng)商多5G 通道聚合傳輸?shù)确矫娴男阅苡忻黠@提升。5G+8K 直播背包完成多機(jī)位拍攝的超高清畫面信號(hào)采集工作，將信號(hào)傳輸至演播室，由演播室完成8K版春晚的制作。用戶可以在央視頻客戶端觀看2020 春晚虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）直播和多視角全景式直播。

以2021 年“中國(guó)·自貢中華彩燈大世界云觀燈”活動(dòng)為例，由中國(guó)電信天翼超高清提供全程直播制作。此次活動(dòng)使用了17 個(gè)機(jī)位、高空無人機(jī)航拍、全景慢直播和全園VR 植入等技術(shù)，建設(shè)了多個(gè)5G無線基站，配備5G 傳輸背包及天翼超高清直播車等設(shè)備，保證云觀燈開幕式直播活動(dòng)的順利進(jìn)行。通過5G 背包保證各個(gè)主題區(qū)超高清畫面的實(shí)時(shí)采集與傳輸，帶給用戶多視角、沉浸體驗(yàn)式的主題燈會(huì)云游體驗(yàn)。此次活動(dòng)累計(jì)有近4 億觀看量，覆蓋全國(guó)31 個(gè)省份近2.5 億電視用戶?；顒?dòng)推送至互聯(lián)網(wǎng)全網(wǎng)自媒體平臺(tái)，全國(guó)及全球觀眾通過天翼超高清、天翼云VR、中國(guó)電信集團(tuán)官方微信、微博，央視頻、騰訊、愛奇藝、抖音、快手等平臺(tái)多平臺(tái)云游覽自貢燈會(huì)盛況[7]。

3 結(jié)語

5G 背包憑借高效性和靈活性提升了實(shí)時(shí)直播的水平，為體育、新聞、綜藝等節(jié)目創(chuàng)造了更多可能。在技術(shù)不斷演進(jìn)的背景下，5G 背包為媒體產(chǎn)業(yè)注入了新的活力。期望未來5G 背包能繼續(xù)推動(dòng)廣播電視行業(yè)創(chuàng)新，更好地滿足不斷變化的需求。