5G技術(shù)在廣播電視現(xiàn)場直播節(jié)目中的運用

周希芝

（作者單位：寧津縣融媒體中心）

近年來，在通信技術(shù)大力發(fā)展的背景下，第5代移動通信技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)，這一新興技術(shù)的應用改革了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，同時在社會上的其他很多領(lǐng)域中也具有十分重要的作用。在實際應用中，5G技術(shù)可以為各領(lǐng)域提供支持和服務(wù)，如工業(yè)自動化、智能交通、遠程醫(yī)療、智慧城市等。同時，5G技術(shù)還可以與人工智能、云計算等技術(shù)結(jié)合，為大數(shù)據(jù)分析、智能決策等提供更好的支持[1]。

廣播電視現(xiàn)場直播節(jié)目是一種非常受歡迎的節(jié)目形式，它將事件或活動的現(xiàn)場情況直接傳輸給觀眾，使受眾產(chǎn)生一種身臨其境的感覺。常見的直播類型如體育賽事直播、文藝晚會直播、新聞事件直播、頒獎典禮直播等。在廣播電視現(xiàn)場直播節(jié)目中，直播技術(shù)發(fā)揮著重要作用，為了保證直播的順利進行，工作人員需要使用先進的攝像設(shè)備、傳輸設(shè)備和制作設(shè)備，以確保畫面清晰、音質(zhì)優(yōu)良。同時，還需要專業(yè)的制作團隊和導演來協(xié)調(diào)各個環(huán)節(jié)，保證直播的連貫性和觀賞性?，F(xiàn)如今，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，5G技術(shù)的應用實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)與廣播電視的融合，并且取得了較好的效果。在廣播電視直播中，5G技術(shù)也能夠發(fā)揮重要作用，本文就針對5G技術(shù)在廣播電視直播中的應用進行探討。

1 5G技術(shù)基本概述

5G技術(shù)，即第5代移動通信技術(shù)，是繼4G技術(shù)之后的新一代移動通信標準。與4G相比，5G在帶寬、速度和延遲等方面都有著顯著的提升，為大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新興領(lǐng)域提供了強大的技術(shù)支持。其具備高速率與大容量、低延遲、廣覆蓋等特點，其中，在高速率與大容量方面主要是指5G技術(shù)采用毫米波頻段，使帶寬和傳輸速率大幅提升，可滿足大規(guī)模數(shù)據(jù)傳輸和存儲需求；在低延遲方面主要是指5G技術(shù)大幅降低了網(wǎng)絡(luò)延遲，為實時性要求高的應用提供了可能，如自動駕駛、遠程醫(yī)療等；在廣覆蓋方面主要是指5G技術(shù)擴大了信號覆蓋范圍，為偏遠地區(qū)提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接[2]。目前，隨著5G技術(shù)的不斷普及，其被廣泛應用在自動駕駛、遠程醫(yī)療、智慧城市等領(lǐng)域，并取得了顯著的效果。例如：5G網(wǎng)絡(luò)的高速度、低延遲特性使得車輛可以實時獲取路況、交通信號等信息，提高行車安全性和道路通行效率；5G技術(shù)為遠程醫(yī)療提供了可能，使得專家醫(yī)生可以通過高清視頻為偏遠地區(qū)的患者提供醫(yī)療服務(wù)；通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與5G網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，可實現(xiàn)城市各個方面的智能化管理，如智能交通、智能安防等。本文主要是以廣播電視領(lǐng)域為例，探討5G技術(shù)的應用。

2 5G技術(shù)在廣播電視現(xiàn)場直播節(jié)目中應用優(yōu)勢

5G技術(shù)作為新一代移動通信技術(shù)，正逐漸改變?nèi)藗兊纳詈凸ぷ鞣绞?，它不僅提升了信息傳輸?shù)乃俣群托?，還為各個行業(yè)的發(fā)展提供了新的動力和可能性。因此，其應用在廣播電視現(xiàn)場直播節(jié)目中存在著如下必要性：

2.1 提高信號傳輸質(zhì)量

5G技術(shù)擁有更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和更低的延遲，能夠更好地滿足廣播電視現(xiàn)場直播節(jié)目的信號傳輸需求，提高畫面質(zhì)量，減少卡頓和失真[3]。并且支持高清視頻傳輸，5G技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高速率、大容量的數(shù)據(jù)傳輸，支持4K、8K等高清視頻的傳輸，為觀眾帶來更加清晰、逼真的視聽體驗。

2.2 實現(xiàn)多角度直播

5G技術(shù)可以支持多個攝像機同時傳輸信號，實現(xiàn)多角度直播，節(jié)目制作團隊可以在多個角度設(shè)置攝像機，捕捉到更多的細節(jié)，讓觀眾從多個視角觀看節(jié)目，增強現(xiàn)場感和參與感，提高節(jié)目的觀賞性和視覺效果。并且，5G技術(shù)使得遠程制播成為可能，節(jié)目制作團隊可以通過5G網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程協(xié)同制作，完成節(jié)目的制作和直播。

2.3 優(yōu)化直播效果

5 G 技術(shù)可以通過云計算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)手段對直播信號進行實時處理和分析，優(yōu)化直播效果，提升觀眾的觀看體驗。并且，還可以與虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality, VR）和增強現(xiàn)實（Augmented Reality, AR）技術(shù)結(jié)合，為觀眾提供更加沉浸式的視聽體驗。例如，觀眾可以通過VR設(shè)備觀看到沉浸式的虛擬現(xiàn)場場景，感受到更加逼真的現(xiàn)場氛圍[4]。

2.4 靈活的設(shè)備配置

5G技術(shù)可以支持便攜式設(shè)備進行直播，如手機、平板等，使得現(xiàn)場直播節(jié)目的設(shè)備配置更加靈活多樣，降低設(shè)備成本和維護成本。并且，5G技術(shù)可以實現(xiàn)高速的實時回傳，使得節(jié)目制作團隊能夠快速地將節(jié)目素材回傳給臺內(nèi)，提高節(jié)目制作的效率和靈活性。此外，5G技術(shù)使得直播信號的傳輸速度更快、延遲更低，從而提高觀眾與節(jié)目的互動性，如觀眾可以通過手機等終端設(shè)備實現(xiàn)實時在線投票、評論、互動等功能，增強觀眾的參與感和節(jié)目的互動性。

3 5G技術(shù)在廣播電視現(xiàn)場直播節(jié)目中的應用

3.1 基于5G廣播電視直播新媒體平臺的構(gòu)建

我國早在2018年就開始建立5G新媒體平臺，由中央廣播電視總臺與中國電信、中國移動、中國聯(lián)通及華為公司在北京共同簽署合作建設(shè)5G新媒體平臺框架協(xié)議。首先，該平臺從技術(shù)上采用了“大中臺+小前臺”的設(shè)計模式，并且應用云服務(wù)將物理空間和傳統(tǒng)媒體打通連接，進而實現(xiàn)了信息共享，這些信息包括一些內(nèi)容、數(shù)據(jù)、用戶信息等。其次，該平臺從傳播形態(tài)上來看，主要以移動直播為主，直播可以是長時間直播，也可以是短時間直播，并沒有時間限制，而且還具備“以短帶長”的直播、點播等功能。此外，該平臺能夠?qū)崿F(xiàn)4K、8K投屏觀看，這是傳統(tǒng)廣播電視媒體無法比擬的，不僅豐富了直播內(nèi)容，還為受眾帶來了無比震撼的視聽體驗。該平臺運作的整個流程就是手機、攝像機、無人機將信息發(fā)送到5G信號基站，然后再將其傳入接收機和導播臺，最后由廣播電視播出信號進行現(xiàn)場實時播放（見圖1）。

圖1 基于5G的廣播電視節(jié)目現(xiàn)場直播

3.2 基于“5G+8K”超高清廣播電視節(jié)目傳輸

“5G+8K”現(xiàn)場直播是一種結(jié)合了5G網(wǎng)絡(luò)傳輸和超高清視頻呈現(xiàn)的方式將廣播電視節(jié)目進行現(xiàn)場直播。

首先，要設(shè)置“5G+8K”的系統(tǒng)架構(gòu)，該結(jié)構(gòu)需要有一個中心控制部分，負責處理和分發(fā)直播內(nèi)容，并且系統(tǒng)還需要有背包接收器、VR編碼器、VR縫合處理服務(wù)器、VR攝像機、8K轉(zhuǎn)播車、8K編碼器、5G背包、交換機、5G CPE（用戶駐地設(shè)備）及基站等，用來完成拍攝、編碼、傳輸?shù)裙ぷ鳌Ｆ渲?，VR編碼器用于將現(xiàn)場的音視頻信號轉(zhuǎn)換成可以在5G網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)母袷?，VR縫合處理服務(wù)器用于存儲和分發(fā)直播內(nèi)容。

其次，“5G+8K”的現(xiàn)場直播應用了三維高清技術(shù)，采用了主備雙鏈路架構(gòu)，對廣播電視現(xiàn)場節(jié)目進行多場景實時安全播出。其不僅具備自動備份、自動延時、多級播控等功能，而且支持多種三維聲音模式，在給用戶帶來超清視覺體驗的同時，通過“三維聲+立體聲”的雙制模式，讓用戶體驗到聽覺上的享受[5]。三維高清技術(shù)需要通過專用的編碼器和傳輸設(shè)備來傳輸和處理立體視頻流，這種編碼器能夠?qū)⒘Ⅲw的視頻流轉(zhuǎn)換成可以在5G網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)母袷剑⑼ㄟ^5G網(wǎng)絡(luò)高速、低延遲的特點，將視頻流傳輸?shù)浇K端設(shè)備上。

最后，終端設(shè)備上安裝了相應的軟件或應用來接收并播放直播內(nèi)容。對于8K超高清視頻，工作人員只有使用支持相應分辨率的終端設(shè)備來播放，才能保證視頻的質(zhì)量和觀感效果，終端設(shè)備上一般都是使用支持三維高清技術(shù)的播放器來播放立體視頻流，這種播放器能夠通過特殊的顯示技術(shù)，將立體的畫面呈現(xiàn)給觀眾，提供更加逼真的視覺體驗[6]。例如，2019年春晚就采用了“5G+8K”現(xiàn)場直播的方式，通過先進的技術(shù)手段，將春晚的精彩現(xiàn)場呈現(xiàn)在全國觀眾面前。

3.3 基于5G技術(shù)的廣播電視網(wǎng)絡(luò)交互拓展

首先，對于廣播電視行業(yè)來說，5G技術(shù)的應用讓廣播節(jié)目開展了視頻服務(wù)業(yè)務(wù)，并且減少了視頻播放中的卡頓現(xiàn)象，給用戶帶來了新的體驗。其次，近幾年，廣播電視行業(yè)開啟了與移動、聯(lián)通、電信三大通信運營商的融合，很多城市都完成了5G網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，5G可視化直播技術(shù)也得到了廣泛的應用，直播技術(shù)已成為主流。同時，5G技術(shù)自帶數(shù)據(jù)加密功能，如多進多出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）技術(shù)、超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都是5G技術(shù)的一部分，其不僅可以保護數(shù)據(jù)安全，還具有較強的抗干擾性，可以將一些不安全的信號進行攔截，而且還可以對語音進行壓縮、對多碼進行分址、對圖像進行數(shù)字化傳播等，不僅保證了清晰度，還提高了傳播效率。同時，5G技術(shù)還搭建了很多應用程序（Application, App），如寫作機器人、人工智能（Artificial Intelligence, AI）主播、智能感應器等，不僅可以進行個性化的推送、還能優(yōu)化信息的傳播，進而滿足多元化受眾交互性的需求[7]。

3.4 基于5G技術(shù)的廣播電視直播移動采編

隨著我國信息技術(shù)的發(fā)展，新媒體發(fā)展水平也得到了不斷的提高，這給傳統(tǒng)的廣播電視媒體帶來了挑戰(zhàn)。為了提高廣播電視媒體的競爭優(yōu)勢，5G技術(shù)的應用普及可以讓廣播電視媒體在該行業(yè)重新獲得發(fā)展優(yōu)勢。比如，廣播電視移動采編是一種靈活、高效的工作方式，它將傳統(tǒng)的采編工作與現(xiàn)代化的移動通信技術(shù)相結(jié)合，使記者能夠在任何地點、任何時間進行新聞采編工作。在具體應用過程中，移動采編就是將可移動的采編平臺獲取的音視頻內(nèi)容，經(jīng)編碼壓縮以后，通過5G基站回傳到直播管理平臺，再分配到電視、手機、電腦等終端觀看。在5G技術(shù)的支持下，采編工作效率有效提升，并且新聞信息的傳播速度也不斷加快，這樣保證了受眾能夠及時獲得新聞信息[8]。另外，憑借5G技術(shù)的高數(shù)據(jù)傳輸速率，工作人員可以將采編到的新聞素材通過高清視頻、圖片和音頻等多媒體形式進行實時傳輸，保證信息時效性和現(xiàn)場感。同時，憑借5G技術(shù)的低延遲特性，采編記者可以將采訪的素材實時回傳給廣播電視臺，確保編輯和制作人員能夠及時獲取和處理素材，有效地縮短新聞制作周期，提高新聞的時效性[9]。

3.5 基于5G技術(shù)的廣播電視現(xiàn)場節(jié)目直播互動

首先，5G技術(shù)具備傳輸速度快、傳播內(nèi)容高清等特點，將其應用在廣播電視現(xiàn)場節(jié)目直播中不僅能提高傳播速度，還能向受眾提供超清的節(jié)目，并且讓受眾參與到節(jié)目中來，促進廣播電視屏幕內(nèi)外觀眾的交流[10]。其次，5G技術(shù)可以同時應用多個機位進行快速的傳輸，這與4G技術(shù)中單一機位相比更有優(yōu)勢，不僅可以讓受眾360度無死角觀看到現(xiàn)場節(jié)目內(nèi)容，還能讓受眾有身臨現(xiàn)場的感覺。此外，5G技術(shù)能夠?qū)⑹鼙姷囊庖姟⒎答伒葘崟r傳遞到節(jié)目現(xiàn)場，現(xiàn)場的導演、主持人或者一些管理人員就可以根據(jù)受眾的意見進行臨時的更改，以此來滿足受眾對廣播電視制播節(jié)目互動的需求。受眾還可以通過微信、微博等平臺與節(jié)目進行互動，同時也可以通過發(fā)送彈幕、評論等方式與其他受眾進行交流[11-12]。

4 結(jié)語

將5G技術(shù)應用在廣播電視現(xiàn)場節(jié)目直播中，不僅可以為觀眾帶來更加清晰、互動性更強、更具沉浸感的視聽體驗，同時也可以為節(jié)目制作和傳輸帶來更高的靈活性和效率[13]。例如，5G技術(shù)能夠提高直播效率；5G技術(shù)可以優(yōu)化廣播電視技術(shù)、廣播電視內(nèi)容及服務(wù)形式，為受眾提供實時訪問及非實時視聽等媒體內(nèi)容，通過廣播網(wǎng)絡(luò)、5G網(wǎng)絡(luò)和固定網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)點到多點內(nèi)容的混合業(yè)務(wù)，使廣播電視更具有交互性。隨著5G技術(shù)的進一步成熟和應用，相信未來會有更多精彩、新穎的廣播電視節(jié)目呈現(xiàn)給觀眾。