5G 在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用

紀(jì)德亮

（濱州市新聞傳媒中心，山東 濱州 256600）

0 引言

隨著科技的飛速發(fā)展，5G 已經(jīng)成為引領(lǐng)數(shù)字時(shí)代的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)力之一。本文旨在探討5G 在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用，這一領(lǐng)域受益于5G 的高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲通信和多連接特性。通過深入研究5G在慢直播、體育節(jié)目、綜藝節(jié)目和新聞報(bào)道中的應(yīng)用，探討5G 如何改變廣播電視產(chǎn)業(yè)的面貌，提升觀眾體驗(yàn)，以及5G 帶來的商業(yè)機(jī)會(huì)。

1 5G 概述

1.1 5G 的概念

5G 即第五代移動(dòng)通信技術(shù)，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)模設(shè)備連接。與前一代通信技術(shù)相比，5G 采用更高頻段、更復(fù)雜的調(diào)制方式和智能網(wǎng)絡(luò)管理，為移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）及自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域帶來了巨大潛力。5G 核心特征包括超高速數(shù)據(jù)傳輸、低延遲、高密度連接、可靠性和能源效率[1]。

1.2 5G 的三大應(yīng)用場景

5G 的三大主要應(yīng)用場景是增強(qiáng)型移動(dòng)寬帶（enhance Mobile Broad Band，eMBB）、海量物聯(lián)網(wǎng)通信（massive Machine Type Communication，mMTC）和高可靠低時(shí)延通信（ultra Reliable Low Latency Communication，uRLLC）。

（1）eMBB。5G 為移動(dòng)通信帶來了前所未有的高速數(shù)據(jù)傳輸，使得用戶能夠以極快的速度下載、上傳大容量數(shù)據(jù)，如高清視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)內(nèi)容和大型應(yīng)用程序等。這對于提高移動(dòng)體驗(yàn)、支持4K/8K視頻流媒體和云游戲等應(yīng)用至關(guān)重要。

（2）mMTC。5G 使得大規(guī)模設(shè)備連接變得更加容易，支持?jǐn)?shù)百萬、甚至數(shù)十億的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備同時(shí)連接到網(wǎng)絡(luò)，對于智能城市、智能家居、工業(yè)自動(dòng)化和農(nóng)業(yè)監(jiān)測等領(lǐng)域的發(fā)展至關(guān)重要，帶來了更高的智能化、自動(dòng)化水平。

（3）uRLLC。5G 大大減小了通信的延遲，將通信延遲降至1 ms 以下。這對于關(guān)鍵應(yīng)用如自動(dòng)駕駛汽車、遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)和工業(yè)機(jī)器人等非常重要，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛯?shí)時(shí)性。

這三大應(yīng)用場景共同構(gòu)成了5G 的基礎(chǔ)，為各種新興技術(shù)和應(yīng)用提供了支持，也為社會(huì)、工業(yè)和消費(fèi)者帶來了前所未有的便捷性、效率和創(chuàng)新機(jī)會(huì)[2]。

1.3 5G 發(fā)展現(xiàn)狀

2023 年是我國5G 商用的第4 年，在國家政策的推動(dòng)下，我國5G 在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、融合應(yīng)用等領(lǐng)域取得顯著成果。截至2023 年8 月末，我國5G 基站總數(shù)已經(jīng)達(dá)到313.8 萬個(gè)。3 家基礎(chǔ)電信企業(yè)的5G 移動(dòng)電話用戶數(shù)量達(dá)到7.14 億戶。5G 在我國國民經(jīng)濟(jì)97 個(gè)大類中的融合應(yīng)用超過40 個(gè)，應(yīng)用案例超過4 萬個(gè)。在個(gè)人應(yīng)用領(lǐng)域，5G VoNR、超高清音視頻通話、拓展現(xiàn)實(shí)（Extended Reality，XR）、人工智能（Artificial Intelligence，AI）等個(gè)人應(yīng)用場景不斷拓展。5G 在制造業(yè)、礦山、文旅、旅游、智慧城市、融媒體、金融及水利等行業(yè)的融合應(yīng)用持續(xù)深化。5G 標(biāo)準(zhǔn)不斷完善，2022 年6 月，第三代合作伙伴計(jì)劃（3rd Generation Partnership Project，3GPP）宣布5G release 標(biāo)準(zhǔn)版本凍結(jié)，在商用特性改進(jìn)與新功能引入方面取得顯著成績，如輕量級(jí)技術(shù)（redcap）的應(yīng)用支撐中速物聯(lián)網(wǎng)場景，多播廣播功能支撐公共安全、賽事直播等場景。5G 應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)方面包括共性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)類型、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)、電力標(biāo)準(zhǔn)及車聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)等[3]。

2 5G 在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 5G 在慢直播領(lǐng)域的應(yīng)用

慢直播是一種通過實(shí)時(shí)網(wǎng)絡(luò)流媒體傳輸內(nèi)容的方式，是在直播行業(yè)快速發(fā)展背景下衍生的一種新的直播模式。我國于2013 年開始慢直播。經(jīng)歷2020 年火神山、雷神山慢直播的廣受關(guān)注后，慢直播的概念深入人心。此后，主流媒體平臺(tái)與新媒體平臺(tái)開展了一系列慢直播活動(dòng)，使慢直播的應(yīng)用場景拓展到旅游、音樂、舞蹈、游戲及交通等諸多領(lǐng)域。5G 的高速數(shù)據(jù)傳輸和低延遲使慢直播更加流暢和互動(dòng)，提高了觀眾與內(nèi)容創(chuàng)作者之間的互動(dòng)性。慢直播以攝像頭及寬帶/5G 為載體，通過攝像頭不間斷直播。慢直播的廣泛應(yīng)用離不開5G 等技術(shù)的支持，結(jié)合VR/AR、高清視頻等技術(shù)交叉應(yīng)用，構(gòu)筑5G 慢直播技術(shù)底座。

2022 年，中國歷史文化名鎮(zhèn)——廣東省梅州市大埔縣百侯鎮(zhèn)開啟5G 慢直播活動(dòng)。中國移動(dòng)“鄉(xiāng)村振興TV 慢直播”項(xiàng)目落戶百侯鎮(zhèn)，依托中國移動(dòng)數(shù)字鄉(xiāng)村大屏幕、平安鄉(xiāng)村視頻高清攝像頭等實(shí)現(xiàn)全天候的原產(chǎn)地可視化慢直播，讓大眾領(lǐng)略千年歷史文化名鎮(zhèn)的非遺傳統(tǒng)制作工藝和鄉(xiāng)村振興新畫卷。珠穆朗瑪峰（以下簡稱珠峰）5G 慢直播活動(dòng)于2020—2023 年連續(xù)4 年舉行。2020 年是珠峰5G 慢直播首次開展，由中國移動(dòng)、中國聯(lián)通、中國電信三家公司在珠穆朗瑪峰大本營建設(shè)5G 基站并開通5G 網(wǎng)絡(luò)，上行、下行速率分別達(dá)到700 Mb·s-1、223 Mb·s-1，有效保證了珠峰登頂期間5G 慢直播的流暢度與超高清畫質(zhì)，讓觀眾以VR 視角360°沉浸式體驗(yàn)珠穆朗瑪峰的風(fēng)貌[4]。

2.2 5G 在體育節(jié)目中的應(yīng)用

5G 在體育節(jié)目中具有多方面的優(yōu)勢。5G 的高帶寬和低延遲使體育賽事能夠以高清晰度進(jìn)行實(shí)時(shí)直播，提供更清晰、更生動(dòng)的觀賽體驗(yàn)。5G 支持多攝像頭拍攝，觀眾可以自由切換觀看角度，以更全面地了解比賽進(jìn)程。5G 為體育節(jié)目提供了更好的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（Augmented Reality，AR）支持，觀眾可以享受沉浸式的體育賽事觀看體驗(yàn)，仿佛置身于比賽場地。5G 可以實(shí)時(shí)傳輸比賽統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為觀眾提供更深入的了解比賽情況的機(jī)會(huì)。觀眾可以通過實(shí)時(shí)評(píng)論、在線投票、社交媒體分享等方式與比賽互動(dòng)，增強(qiáng)了社交性和參與感。

以2022 年北京冬奧會(huì)為例，5G 是北京冬奧會(huì)打造科技冬奧的重要技術(shù)支撐之一，在中央廣播電視總臺(tái)5G+4K/8K+AI 戰(zhàn)略支持下，高鐵5G 超高清奧運(yùn)演播室、5G 背包等在冬奧會(huì)賽事直播與轉(zhuǎn)播活動(dòng)中有廣泛的應(yīng)用。高鐵5G 超高清奧運(yùn)演播室是全球首次在350 km·h-1的高鐵列車上基于5G 打造的超高清直播演播室。數(shù)碼視訊依托5G 的自有信道聚合技術(shù)、信道自適應(yīng)算法、多基站多信道相結(jié)合等研發(fā)出5G+4K 背包產(chǎn)品。5G 超高清奧運(yùn)演播室與5G+4K 背包相結(jié)合，為觀眾帶來不同賽事、不同場地自由切換畫面、多屏同看、360°自由觀賽、超高清沉浸式冬奧賽事觀看體驗(yàn)。

以2023 年4 月重慶長嘉匯半程馬拉松賽事直播為例，現(xiàn)場有多位自媒體主播進(jìn)行5G 高清直播，運(yùn)動(dòng)員也佩戴有5G 穿戴式終端監(jiān)測身體各項(xiàng)數(shù)據(jù)，這得益于5G 通信網(wǎng)絡(luò)的部署。重慶聯(lián)通作為5G 通信提供商，結(jié)合馬拉松賽事路線及當(dāng)?shù)刂苓叚h(huán)境，打造了針對性的5G 高性能立體網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)5G Massive 多入多出（Multiple Input Multiple Output，MIMO）連片部署，提供極致的上下行用戶體驗(yàn)[5]。

2.3 5G 在綜藝節(jié)目中的應(yīng)用

5G 在綜藝節(jié)目中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在實(shí)時(shí)互動(dòng)、多屏互動(dòng)和高清直播等方面。通過5G 網(wǎng)絡(luò)的高速度、低時(shí)延和高穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)觀眾與節(jié)目現(xiàn)場的實(shí)時(shí)互動(dòng)，增強(qiáng)觀眾的參與感和體驗(yàn)感。5G 也可以實(shí)現(xiàn)多屏互動(dòng)，滿足觀眾在不同終端上觀看節(jié)目的需求。5G 還可以提供高清、流暢的節(jié)目直播，提升觀眾的視覺享受。以2020 年越秀區(qū)政府、4K 花園公司等聯(lián)合舉辦的5G+4K/8K+VR 云演唱會(huì)為例，采用多屏多視角的制作方式，架設(shè)多機(jī)位VR 8K 攝像機(jī)，借助5G VR 云平臺(tái)，為觀眾提供超高清、超現(xiàn)場、超沉浸感的VR 端直播體驗(yàn)。此次云演唱會(huì)實(shí)現(xiàn)了5G+超高清技術(shù)融合創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)了全渠道傳播、大屏小屏聯(lián)動(dòng)、線上線下互動(dòng)。以2020 年12 月31 日bilibili ＆ NEW TV“2020 最美的夜”跨年晚會(huì)直播為例，運(yùn)用當(dāng)虹科技5G+8K AVS3 直播解決方案，保證了4 h 的跨年晚會(huì)直播信號(hào)穩(wěn)定性及超高清畫面。以2022 中國街舞聯(lián)賽直播活動(dòng)為例，由4K 花園公司與咪咕視頻合作完成賽事直播活動(dòng)，是5G+8K+VR 在大型文娛賽事領(lǐng)域的重要應(yīng)用[6]。

2.4 5G 在新聞節(jié)目中的應(yīng)用

5G 在新聞節(jié)目中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在快速、準(zhǔn)確、高效的新聞報(bào)道方面。通過5G 網(wǎng)絡(luò)的高速度、低時(shí)延和高穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn)新聞現(xiàn)場的實(shí)時(shí)傳輸，提高新聞報(bào)道的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。5G 也可以支持高清、流暢的新聞直播，提升觀眾的視覺享受。以2021 年全國兩會(huì)新聞報(bào)道為例，江西廣播電視臺(tái)融媒體報(bào)道團(tuán)隊(duì)運(yùn)用5G、XR、網(wǎng)頁實(shí)時(shí)通信（Web Real-Time Communication，WebRTC）等技術(shù)打造“云訪談”演播廳，通過5G+XR、高精度智能摳像、真三維虛擬演播室的融合，實(shí)現(xiàn)低延時(shí)、高帶寬的新聞跨時(shí)空采訪，依托5G 將采集到的信號(hào)傳輸至演播室，壓縮成通用格式，再利用虛擬演播室將高精度智能摳像后的人物置于云訪談演播室，最終實(shí)現(xiàn)跨時(shí)空的“同臺(tái)”新聞訪談。5G+4K 傳輸方案的廣泛使用及5G+8K 傳輸方案不斷成熟，在新聞?lì)I(lǐng)域有越來越廣泛的應(yīng)用，如建黨一百周年、國慶七十周年等新聞直播活動(dòng)中，5G+4K 傳輸方案配合云導(dǎo)播、云網(wǎng)關(guān)等系統(tǒng)，極大地簡化了超高清新聞直播采編流程。以2022 年全國兩會(huì)新聞報(bào)道為例，中央廣播電視總臺(tái)依托5G+8K 轉(zhuǎn)播車、5G+8K 背包等完成新聞采集、視頻互動(dòng)直播等工作，制作了《時(shí)政V 現(xiàn)場丨88 秒!感受前進(jìn)的節(jié)奏》新聞宣傳短片[7]。

3 結(jié)語

5G 在廣播電視領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力，不僅提供了更高的帶寬、更低的延遲和更多的連接數(shù)，還創(chuàng)造了新的互動(dòng)和創(chuàng)意機(jī)會(huì)，已經(jīng)在慢直播、體育節(jié)目、綜藝節(jié)目和新聞報(bào)道等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了重大應(yīng)用。隨著5G 的不斷演進(jìn)，可以預(yù)見，它將繼續(xù)改變廣播電視產(chǎn)業(yè)的格局，推動(dòng)更多創(chuàng)新和娛樂方式的出現(xiàn)。