文丨成六祥

（廣東電視臺，廣州 510066）

1 3G/4G移動通信技術(shù)概覽

“3G”是第三代移動通信技術(shù)的簡稱，是指支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆涓C移動通訊技術(shù)，3G服務能夠同時傳送聲音及數(shù)據(jù)信息，其代表特征是提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務。

4G是第四代移動通信及其技術(shù)的簡稱，是集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品，他是繼第三代以后的又一次無線通信技術(shù)演進，其開發(fā)更加具有明確的目標性：提高移動裝置無線訪問互聯(lián)網(wǎng)的速度。傳統(tǒng)電視傳輸方式與3G/4G方式比較，衛(wèi)星費用高，使用需要提前申請，不靈活，城市區(qū)域受建筑物的遮擋存在不少盲點，不能大范圍、快速移動；微波傳輸距離有限，長距離傳輸需要中繼，每次使用需要架設調(diào)試設備，設備昂貴，不能大規(guī)模鋪設；光纖電纜不能大范圍移動，鋪設工程耗時，多點鋪設費用高。而3G/4G方式費用低，使用便捷，傳輸距離長，設備廉價，有運營商鋪設的大規(guī)模網(wǎng)絡，城鎮(zhèn)區(qū)域盲點少，可以大范圍快速移動?？梢姡娨暶襟w進行突發(fā)類新聞直播（傳輸），或者在交通、供電條件惡劣、地形復雜的地方進行的直播（傳輸），采用3G/4G方式是一種非常好的選擇。

圖一 3G傳輸?shù)逆溌?/p>

2 3G/4G傳輸技術(shù)

2.1 3G/4G方式的傳輸鏈路

3G/4G的傳輸鏈路基本一樣，以3G為例，其傳輸鏈路如下圖所示：

2.2 3G/4G網(wǎng)絡的帶寬（速率）

3G/4G網(wǎng)絡的上下行速率是不對稱的，下行速率較快，而3G/4G在電視中的應用，其上行速率是需要主要關(guān)注的。在國內(nèi)，中國聯(lián)通WCDMA的上行速率理論值在5.75Mbps，優(yōu)于移動的TD-SCDMA和電信CDMA2000，因此在實際應用中，WCDMA卡是大多數(shù)直播應用中所采用的，具體各制式速率如下表：

表一 各制式上下行速率理論值

2.3 3G/4G基站的覆蓋狀況

目前，3G基站（中國聯(lián)通的WCDMA、中國電信的CDMA2000、中國移動TDCDMA）的覆蓋正在由城市向鄉(xiāng)村不斷拓展，城區(qū)覆蓋率能達到90%以上，鄉(xiāng)村的則在75%左右，4G的基站建設還比較少，只有少量覆蓋?？梢?，目前3G/4G基站的覆蓋率有限，如果應用于電視信號傳輸，對于3G系統(tǒng)大部分城區(qū)能使用，鄉(xiāng)鎮(zhèn)及郊區(qū)需先確認是否有3G信號。對于4G系統(tǒng)，極少部分大城市有少量基站，如北京、上海、廣州等。

另外，隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)有部分設備商能夠生產(chǎn)3G/4G的微波產(chǎn)品，可以在局部范圍內(nèi)替代基站，這種微波產(chǎn)品體積小，架設簡單，成本低，移動方便，應用更加靈活，可以解決部分地區(qū)需要臨時覆蓋或者加強3G/4G信號的問題。

2.4 基站的擁塞與切換

由于3G/4G網(wǎng)絡是公眾網(wǎng)絡，用戶量巨大，每一個基站所能保障的用戶數(shù)量有限，這必然會造成在熱點地區(qū)網(wǎng)絡擁擠，傳輸效率下降。

另外，在傳輸?shù)倪^程中，當傳輸位置變化時，如高速情況下（車載），還要考慮基站切換帶來的影響，WCDMA有軟切換和更軟切換方式，100km/h以上受影響，TD-SCDMA有硬切換和接力切換方式，120km/h以上受影響，CDMA2000有硬切換和軟切換方式，100km/h以上受影響。

2.5 3G/4G設備技術(shù)概況

編解碼技術(shù):目前的3 G/4 G 直播系統(tǒng)中，主流的編解碼技術(shù)是H.264（MPEG-4/AVC），或者在其基礎(chǔ)上做部分優(yōu)化，也有極少數(shù)廠商采用了FLASH編解碼技術(shù)。多卡捆綁:在3 G 的實際應用中，單卡情況下聯(lián)通WCDMA上行速度在1.5Mbps左右，電信CDMA2000上行為500kbps，移動TD-SCDMA上行為384kps，而在H.264編碼的前提下，電視信號的傳輸需要1.5Mbps或以上的碼流，單卡傳輸速率達不到要求。為此，目前各廠商都采用多卡捆綁的方式，通過鏈路聚合技術(shù)來提高通道的傳輸速率。多卡捆綁方式不僅可以將速率提升到600K-2.5Mbps左右，而且由于可采用不同運營商3G卡的組合，形成多鏈路傳輸，使傳輸?shù)馁|(zhì)量得到更好的保障。

除了3G/4G信道傳輸之外，目前多數(shù)廠家都支持多鏈路擴展，比如海事衛(wèi)星、Wifi、Wimax等無線信道，ISDN、ADSL等有線信道，可以在3G/4G弱或者變差的時候，采用糾錯和自動鏈路負載均衡技術(shù)，將多個不可靠的、低速鏈路組合成一條可靠的寬帶上行鏈路用來保證視頻節(jié)目的實時傳輸。

3 3G/4G傳輸技術(shù)在電視直播中的應用

目前，3G/4G傳輸技術(shù)在電視直播中的應用主要在突發(fā)新聞、體育賽事、重大活動等方面，3G直播系統(tǒng)已經(jīng)有較多電視臺使用，4G方面則較少，以廣東電視臺的應用為例。

3.1 廣東電視臺體育頻道基于聯(lián)通WCDMA（3G）進行直播和報道

廣州亞運期間，使用3G傳輸方式進行對播，前端使用聯(lián)通WCDMA信號回傳，后方采用聯(lián)通專線連接到機房媒體服務器，最大碼率在1.5Mbps左右，有1～5秒延時，空閑時段測試圖像質(zhì)量還能接受，但是現(xiàn)場人多的情況下，使用手機的人較多，傳輸受到影響，會出現(xiàn)定幀、花屏等情況，穩(wěn)定性、安全性不佳；圖像質(zhì)量不佳，畫面移動稍快時容易引起停頓，一般不用于全畫幅，多用于開小窗口播出，或者在網(wǎng)絡狀況好的時候用來回傳新聞素材。

3.2 廣東電視臺新聞中心基于TDLTE（準4G）實現(xiàn)電視直播

亞運期間，利用TD-LTE演示網(wǎng)提供的即攝即傳技術(shù)對亞運圣火傳遞、開幕式、閉幕式、羽毛球團體賽、田徑比賽以及有亞洲飛人劉翔參與的男子110米欄決賽、亞殘運會閉幕式等重大事件進行了現(xiàn)場直播，共20次之多?，F(xiàn)場直播傳送畫面實時、清晰、流暢，提供圖像質(zhì)量達到了廣播級應用需求,效果令人滿意，傳輸碼率可以達到10Mbps左右。

4 總結(jié)

3G/4G技術(shù)在電視直播方面的應用，盡管其網(wǎng)絡狀況、帶寬及其分配策略、安全機制等尚未完善，存在不足之處，但其對于傳統(tǒng)傳輸方式具有獨特的優(yōu)勢，所以他在電視直播中的應用還是非常值得探討的，隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，他在電視媒體的應用必然越來越多，也許有一天，它會從一種輔助方式演變?yōu)橐环N重要方式，甚至可能帶給電視媒體巨大的變革。微博、社交網(wǎng)絡等的興起告訴我們，雙向互動是現(xiàn)代媒體發(fā)展的方向，電視媒體也將向全媒體、融媒體的方向發(fā)展，作為能夠開展雙向視音頻綜合業(yè)務的傳輸平臺技術(shù)，必將在未來產(chǎn)生深刻影響。