5G 在廣播電視工程中的應用

張岱英

（滕州市融媒體中心，山東 棗莊 277500）

0 引言

5G 作為移動通信領域的一項重大創(chuàng)新，正在以前所未有的速度改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞?。在廣播電視工程中，5G 的應用帶來了巨大的影響，推動了媒體內(nèi)容傳輸?shù)男录o元。本文旨在探討5G 在廣播電視工程中的多種應用，包括4K/8K 超高清視頻、虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）、5G 消息、5G頻道以及5G 廣播。通過詳細的案例研究和技術分析，揭示5G 如何提升觀眾的視聽體驗，創(chuàng)造新的商機，并改進內(nèi)容傳輸方式。

1 5G 概述

1.1 5G 的概念

5G，即第五代移動通信技術，是新一代無線通信標準，旨在提供前所未有的高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲通信和大規(guī)模連接。5G 采用更高的頻譜效率、多頻段頻譜利用、毫米波通信和更強大的多天線系統(tǒng)，滿足快速增長的移動數(shù)據(jù)需求。5G 不僅將手機通信提升到新水平，還支持廣泛的應用，包括自動駕駛汽車、物聯(lián)網(wǎng)設備、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實體驗，以及醫(yī)療保健等領域的創(chuàng)新。5G 將引領未來通信和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，帶來更高效、更智能的連接世界。

1.2 5G 的關鍵特性

5G 的關鍵特性包括高帶寬、低延遲、大連接性和網(wǎng)絡切片。高帶寬使其能夠傳輸大量數(shù)據(jù)，支持4K/8K 視頻流、虛擬現(xiàn)實等應用；低延遲降低了通信的延時，對自動駕駛、醫(yī)療手術等實時應用至關重要；大連接性支持數(shù)十億設備同時連接，促進物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展；網(wǎng)絡切片允許不同業(yè)務和應用根據(jù)需要定制網(wǎng)絡性能，提供更高的靈活性。這些特性使5G成為革命性的通信技術，開辟了新的應用領域。

1.3 5G 對通信和媒體領域的影響

5G對通信和媒體領域的影響深遠。在通信方面，5G 帶來前所未有的數(shù)據(jù)傳輸速度和可靠性，改變了移動通信體驗。更快的下載速度和低延遲使得高清視頻流暢播放，支持高質(zhì)量的視頻通話，使得物聯(lián)網(wǎng)設備更加實用。在媒體領域，5G 將催生新的媒體格式和內(nèi)容。4K 和8K 超高清視頻將普及，增強VR 和增強現(xiàn)實（Augmented Reality，AR）應用的沉浸感。此外，5G 也將媒體分發(fā)徹底顛覆。用戶可以隨時隨地訪問高質(zhì)量的內(nèi)容，無須等待緩沖；內(nèi)容提供商可以更靈活地提供個性化內(nèi)容。5G 的影響將擴展到廣告、娛樂、新聞和互動內(nèi)容領域，催生媒體創(chuàng)新和新的商業(yè)機會。

1.4 5G 產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

據(jù)工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)，截至2023 年7 月底，我國已累計建成5G 基站305.5 萬個，占移動基站總數(shù)的26.9%，為5G 業(yè)務的開展與5G 場景的拓展提供了基礎設備支持[1]。5G 產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)步發(fā)展，主要體現(xiàn)在5G 網(wǎng)絡設備市場穩(wěn)定增長，5G 手機規(guī)模維持市場主流地位，行業(yè)終端差異化供給能力提升，5G 行業(yè)應用向縱深發(fā)展。

2 5G 在廣播電視工程中的應用

2.1 5G+4K/8K 超高清視頻在廣播電視工程中的應用

高速的5G 網(wǎng)絡支持實時傳輸高分辨率視頻，提供更清晰、更生動的視聽體驗。廣播電視采用4K/8K 技術傳輸內(nèi)容，提高畫質(zhì)和視覺效果，通過5G 的低延遲特性實現(xiàn)更快速的內(nèi)容交付。這不僅提升了觀眾的觀看體驗，而且為廣告、體育賽事和娛樂領域創(chuàng)造了新的商機。5G+4K/8K 的結合將推動廣播電視業(yè)務向前發(fā)展，鼓勵更多的創(chuàng)新和內(nèi)容交付方式。

以河南廣播電視臺《洛神水賦》《元夕之約》《龍門金剛》等節(jié)目制播為例，這些中國節(jié)日作品充分運用5G+4K/8K 技術進行超高清制作?！堵迳袼x》利用水下攝影方式呈現(xiàn)洛神的故事。由于水下環(huán)境的特殊性，拍攝出的畫面質(zhì)量要求極高。5G+4K/8K技術在此節(jié)目中的應用主要體現(xiàn)在水下高清視頻傳輸和實時視頻流處理上。拍攝出的視頻可以實時傳輸給后期制作團隊，通過5G 網(wǎng)絡進行高清視頻流處理，確保觀眾看到的畫面清晰、流暢?！对χs》以中國傳統(tǒng)節(jié)日元宵節(jié)為背景，展現(xiàn)中國傳統(tǒng)文化的魅力。在這個節(jié)目中，5G+4K/8K 技術主要應用于高清視頻的存儲和共享。由于節(jié)目需要大量的視頻素材，5G 網(wǎng)絡的大帶寬和高速率使得大量的4K/8K 視頻文件可以快速存儲和共享，確保了節(jié)目的制作進度和效果?！洱堥T金剛》以中國傳統(tǒng)文化中的龍門石窟為背景，展現(xiàn)古老文明與現(xiàn)代技術的完美結合。在這個節(jié)目中，5G+4K/8K 技術主要應用于高清視頻的實時傳輸和觀眾互動體驗的提升。觀眾可以通過5G 網(wǎng)絡實時觀看節(jié)目的高清視頻流，可以通過手機等設備參與到節(jié)目中來，如進行實時評論等，大大增強了節(jié)目觀眾的黏性，提升了節(jié)目的播出效果。

2.2 5G+VR 在廣播電視工程中的應用

5G 的高帶寬和低延遲特性使得實時VR 體驗更加流暢。觀眾可以通過5G 網(wǎng)絡體驗逼真的虛擬世界，參與互動節(jié)目，或身臨其境地感受賽事現(xiàn)場，不僅提高了觀眾互動性，還創(chuàng)造了全新的廣播和內(nèi)容交付方式，如虛擬演出和虛擬游覽。5G+VR 將推動廣播電視工程的創(chuàng)新，擴展娛樂和教育領域，為觀眾提供前所未有的視聽體驗。

以2019 年70 周年國慶閱兵活動為例，新華社客戶端運用5G+VR 構建直播矩陣，活動現(xiàn)場布置了12 臺VR+5G+8K 攝像機，為VR 內(nèi)容傳輸與制作提供多角度、多機位畫面，為觀眾營造身臨其境的現(xiàn)場感。以2021 年中央廣播電視總臺（以下簡稱總臺）春節(jié)聯(lián)歡晚會（以下簡稱春晚）為例，5G 與VR 的結合帶來了革命性的創(chuàng)新?？偱_1 號演播大廳部署了3 套高性能的VR 攝像機，通過5G 網(wǎng)絡，觀眾實時觀看2021 年總臺春晚[2]。這一技術將視覺特效與節(jié)目內(nèi)容無縫融合，讓觀眾仿佛置身于春晚現(xiàn)場，沉浸在各種表演中，實時互動，感受現(xiàn)場的氛圍。5G+VR 使得觀眾跨越了時間和空間的限制，創(chuàng)造了前所未有的觀看體驗。

2.3 5G 消息在廣播電視工程中的應用

5G 消息是公共應用的重要組成，創(chuàng)新性地提出消息即服務的技術路徑，為企業(yè)、個人提供時尚、智能、高效的多媒體數(shù)字化交互服務。5G 消息的創(chuàng)新體現(xiàn)在突破了傳統(tǒng)消息在信息長度、內(nèi)容格式方面的局限性。5G 消息支持文本、圖片、音頻、視頻及文檔等多種媒體格式，實現(xiàn)單向通知向多重交互的轉型，在廣播電視工程領域有廣泛的應用前景。

以5G 消息+媒體為例，這是5G 消息的重要應用場景之一，憑借5G 消息權威真實、全面覆蓋、內(nèi)容匯聚、開放共享等特點，發(fā)揮其傳播平臺的價值。5G 消息入口可實現(xiàn)傳統(tǒng)新聞門戶網(wǎng)站、聚合類新聞客戶端的資訊內(nèi)容整合，實現(xiàn)網(wǎng)站、微博微信公眾號等發(fā)布渠道的遷移，通過5G 消息業(yè)務平臺打造海量綜合新聞資訊且管理便捷的綜合性服務平臺。

5G 消息實現(xiàn)文字、圖片、聲音及影像等多種媒體信息的整合，滿足了融媒體時代高品質(zhì)、豐富信息傳輸?shù)男枨?。在傳播形式方面?G 消息具備點對點精準傳輸能力，能夠第一時間為客戶提供精準信息傳輸服務。2022 年冬奧會期間，5G 融媒手機報特別推出《新聞早晚報—北京2022 年冬奧會?？罚瑓R聚音視頻、圖文、HTML5 等富媒體內(nèi)容，以5G 消息和視頻短信形態(tài)傳播冬奧會精彩內(nèi)容[3]。5G 消息聊天機器人在與用戶的自然語言交互中洞悉需求，提供個性化服務。5G 消息冬奧?？O置精彩時刻、前線播報、冬奧小課堂、賽事預告等多個主題欄目，用戶可通過按鈕實現(xiàn)一鍵抵達[4]。

2.4 5G 頻道在廣播電視工程中的應用

5G 頻道是綜合運用5G 及新一代信息技術，通過廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)進行智能協(xié)同傳輸，并以各類智能化電子顯示設備為接收終端的新型視聽服務。5G 頻道承載視聽內(nèi)容、視聽應用及視聽業(yè)務，為廣大受眾提供全媒體傳播服務。

5G 頻道在廣播電視工程中的應用體現(xiàn)在其應用場景方面。視聽新內(nèi)容是5G 頻道的核心應用場景，以5G 網(wǎng)絡高新視聽內(nèi)容組織內(nèi)容和相關服務。5G 頻道通過音頻、超高清視頻、沉浸式視頻及互動視頻等多種視頻形式，向受眾提供廣播電視節(jié)目、欄目等傳統(tǒng)內(nèi)容與短視頻、網(wǎng)絡直播及5G 慢直播等視聽內(nèi)容。5G 頻道的視聽新內(nèi)容有直播、點播以及人工智能自動編排播出等多種傳播方式[5]。

2.5 5G 廣播在廣播電視工程中的應用

5G 廣播采用了新型的廣播傳輸方式，結合5G網(wǎng)絡的高速和低延遲特性，將帶來多方面的優(yōu)勢。首先，5G 廣播將提供更高質(zhì)量的音頻和視頻廣播，提升用戶的觀看和聽覺體驗，特別是在移動設備上。其次，5G 廣播具有更廣的覆蓋范圍和更好的信號質(zhì)量，使廣播可以更容易地抵達邊遠地區(qū)移動用戶。最后，5G 廣播支持定制化內(nèi)容傳輸，支持廣播商更靈活地提供不同類型的內(nèi)容，滿足不同受眾的需求。最重要的是，它能夠在緊急情況下提供廣播服務，以確保公眾及時獲得重要信息。

以江蘇有線的“5G+應急廣播”項目為例，該項目于2023 年2 月在南京啟動，應用廣電1064 物聯(lián)網(wǎng)卡，解決了應急廣播有線專網(wǎng)方式的高成本、長施工周期和競爭力不足等問題。5G+應急廣播專網(wǎng)成功克服了多項技術難題，包括5G 終端適配、5G專網(wǎng)組網(wǎng)和5G 應急廣播服務平臺建設。這一創(chuàng)新使其能夠與上級平臺實現(xiàn)互聯(lián)互通，實現(xiàn)了專網(wǎng)承載和安全可控。此項目初步建立了有線和5G 融合的城區(qū)應急廣播體系。通過5G 手機App 和5G 話筒控制臺，操作人員能夠向裝有廣電1064 物聯(lián)網(wǎng)卡的5G 應急廣播音柱發(fā)送消息[6]。該項目還實現(xiàn)了與廣電機頂盒的聯(lián)動，審核通過的新聞聯(lián)播和學習強國等安全內(nèi)容能夠通過控制臺下發(fā)到5G 應急廣播終端進行播出。這一創(chuàng)新將進一步提高應急廣播的效率和覆蓋范圍。

3 結語

5G 在廣播電視工程中的應用已經(jīng)展示了巨大的潛力和無限可能。高清視頻、虛擬現(xiàn)實、互動性以及即時信息傳遞等場景應用已經(jīng)為觀眾提供了前所未有的沉浸式體驗。未來，5G 將繼續(xù)推動媒體和通信領域的創(chuàng)新，為內(nèi)容創(chuàng)作者、廣播商和觀眾提供更多機會。