【摘要】隨著第三代、第四代網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，我國國內(nèi)中國移動、聯(lián)通、電信三大網(wǎng)絡(luò)運營商的高速通信平臺也日趨成熟，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的全面化覆蓋，帶寬的極大增加，使得3G/LTE/4G/已經(jīng)進(jìn)入商用時代，尤其是4G網(wǎng)絡(luò)的超高帶寬為大容量、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)傳輸帶來極大便利。在網(wǎng)絡(luò)等新媒體技術(shù)與廣電行業(yè)不斷融合的大背景下，3G、4G的普及為廣電行業(yè)音視頻直播類電視節(jié)目制作產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。多路復(fù)用現(xiàn)場直播系統(tǒng)解決方案，通過多路網(wǎng)絡(luò)信道復(fù)合，自適應(yīng)視頻編碼器，提供高效、可靠、穩(wěn)定的帶寬，滿足高清視頻及高保真音頻傳輸?shù)男枨蟆?/p>

【關(guān)鍵詞】3G/4G/lP多路復(fù)用帶寬聚合廣電音視頻直播

隨著廣電行業(yè)網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化的飛速發(fā)展，高清視頻、移動媒體、現(xiàn)場直播、受眾互動的節(jié)目類型已經(jīng)成為發(fā)展趨勢，新聞的碎片性、即時性、互動性愈顯突出，街頭巷尾、突發(fā)事件的現(xiàn)場快速部署、快速發(fā)布顯得尤為重要。而在廣播電視領(lǐng)域，傳統(tǒng)的各類節(jié)目的現(xiàn)場直播活動，通常需要轉(zhuǎn)播車完成，但由于轉(zhuǎn)播車技術(shù)要求高，人員配置多，且由于要租用衛(wèi)星、鋪設(shè)光纜、架設(shè)微波，使用費用非常高昂；同時，受限于地理環(huán)境等因素，使很多直播節(jié)目受到很大限制。除此之外，隨著突發(fā)事件的高時效性、發(fā)生地點的不確定性，現(xiàn)行技術(shù)手段往往很難達(dá)到快速布點和有效保障，使日常直播的常態(tài)化成為瓶頸。而采用3G/4G/IP數(shù)字直播系統(tǒng)，在任何地點、任何時間都能進(jìn)行高質(zhì)量的視音頻信號傳輸，且經(jīng)濟(jì)性非常高，極大地解決了以上問題，使得現(xiàn)場直播常態(tài)化工作成為可能。

一.系統(tǒng)概述

3G/4G/IP新聞直播系統(tǒng)集視音頻數(shù)字化采集編碼、3G無線網(wǎng)絡(luò)化傳輸、數(shù)字化輸出，借助目前遍布各地的移動運營商網(wǎng)絡(luò)通信，將現(xiàn)場實時拍攝的視音頻回傳到演播室，供節(jié)目直播使用。

移動終端內(nèi)置多個信道模組，分別使用多個不同制式系統(tǒng)的基站，解決了高可用性問題，同時，將這些信道的帶寬進(jìn)行聚合，使得實際可用的帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于單一信道帶寬，極大解決了信號傳輸中讓人最為擔(dān)心的帶寬可靠性問題，同時系統(tǒng)內(nèi)置WIFI及以太網(wǎng)口，在具備有線IP網(wǎng)絡(luò)時可利用有線傳輸，在具備有線網(wǎng)絡(luò)但不便鋪設(shè)網(wǎng)線的地方可以wifi無線網(wǎng)絡(luò)，極大地滿足了不同場合的快速布點、快速級聯(lián)、優(yōu)質(zhì)傳輸?shù)囊螅瑪z像機(jī)拍攝的畫面，采用連續(xù)圖像切片技術(shù)（CPT），經(jīng)便攜式移動終端編碼成數(shù)據(jù)流，由3G、4G網(wǎng)絡(luò)實時傳送到電視臺，3G、4G媒體服務(wù)器合成視頻流輸出到演播室供直播使用，由此形成了一種部署布點方便、費用低廉、使用高效的新型直播方式。

二.系統(tǒng)構(gòu)成

由圖l我們可以看到， 3G、4G移動終端將視音頻進(jìn)行編碼，視頻流進(jìn)行切分后通過網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊發(fā)送到3G、4G基站，在Internet網(wǎng)絡(luò)中通過寬帶網(wǎng)絡(luò)連接到通信運營商機(jī)房，3G媒體服務(wù)器接收回傳來的切分?jǐn)?shù)據(jù)流，并合成為一個數(shù)據(jù)流，送到3G錄播工作站進(jìn)行SDI信號傳輸和文件錄制，SDI信號通過傳輸切換臺用于直播，錄制的文件作為新聞素材編輯后再利用。系統(tǒng)主要包括以下幾個主要部分：

1.視音頻采集移動終端

把視頻信號轉(zhuǎn)換成視頻數(shù)據(jù)流并切分流數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)通過多個數(shù)據(jù)端發(fā)送到3G網(wǎng)絡(luò)。3G傳輸終端配合攝像機(jī)使用，可以采用專業(yè)攝像機(jī)，也支持手持型DV，無線通訊類型為3G（CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA）、4G（LTE/WIMAX）、WIFI、Ethernet等多信道混用，混合運營商捆綁，支持多卡綁定，傳輸文件格式為H.264，碼率可達(dá)到500kb/s-5Mb/s。

2.3G/4G媒體服務(wù)器

安裝在中心機(jī)房或者演播室的3G媒體服務(wù)器，由視頻服務(wù)器和存儲組成，用于接收移動終端通過3G、4G網(wǎng)絡(luò)實時回傳的視頻流，進(jìn)行IP數(shù)據(jù)流的接收、合成數(shù)據(jù)包及控制命令轉(zhuǎn)發(fā)，同時連接和管理存儲服務(wù)器中的視音頻信號，以及管理系統(tǒng)中的各種設(shè)備和資源，通過以太網(wǎng)發(fā)送給后端輸出服務(wù)器。傳輸終端靜態(tài)接入時，至少支持20路Dl的穩(wěn)定可靠連接。該服務(wù)器可以互為熱備份，以保證數(shù)據(jù)安全接收。

3、3G/4G服務(wù)管理系統(tǒng)

該管理系統(tǒng)集計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)及智能化管理系統(tǒng)為一體，是綜合信息化管理平臺，實現(xiàn)素材的收集、分發(fā)、管理，同時還提供了信道情況監(jiān)測以及用戶權(quán)限管理功能，能夠讓臺內(nèi)技術(shù)人員實時控制/監(jiān)測各路全段信號的直播、轉(zhuǎn)發(fā)等情況，通過該管理平臺，臺內(nèi)人員可以實時與現(xiàn)場人員方便地通信、調(diào)度，并對3G移動終端信道情況進(jìn)行監(jiān)測，同時提供了用戶管理功能，方便分級管理，系統(tǒng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)能夠?qū)崟r進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過對數(shù)據(jù)的合成、糾錯、封裝，提供給音視頻流媒體轉(zhuǎn)發(fā)及預(yù)覽，方便管理。

4、視音頻輸出工作站

用于接收3G服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)包，然后通過解碼輸出供播出使用的SDI信號。工作站的廣播級視音頻板卡可以支持4路SDI信號同時輸出，同時監(jiān)看3G服務(wù)器接受的視頻信號，可以支持最多20路信號源選擇，還可以直接把指定的監(jiān)看信號回錄成文件保存在本地硬盤，供后期制作使用，使用非常方便。為確保系統(tǒng)的安全性，視音頻輸出工作站可以可以配備兩套互為備份。

三.系統(tǒng)優(yōu)勢

l、優(yōu)質(zhì)的視頻回傳畫面

3G、4G移動終端擁有強(qiáng)大的編解碼能力，采用接近廣播級的編碼芯片，提供H.264編碼的視頻流，并通過編解碼軟件優(yōu)化，確保畫面在清晰度、飽和度、去交織、流暢性等性能指標(biāo)達(dá)到較好的質(zhì)量。系統(tǒng)可采用預(yù)測帶寬變動技術(shù)，及時更改視頻壓縮碼率以適應(yīng)帶寬的變化，使圖像質(zhì)量的連續(xù)度得以解決。通過碼流切分和后端合成，能夠有效解決聲畫同步的問題。

2、穩(wěn)定連續(xù)的傳輸帶寬

支持通過多通道的3G通道來傳輸信號，支持多種網(wǎng)絡(luò)制式，包括LAN、WIFI、3G、LTE、4G（同時支持WCDMA，CDMA2000），通過多路徑帶寬聚合、冗余路徑、智能緩沖等方式保證信號實時傳輸?shù)姆€(wěn)定，有效解決單一網(wǎng)絡(luò)帶寬變化影響到圖像質(zhì)量造成連續(xù)度差的問題?，F(xiàn)場操作人員還可以根據(jù)現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的差異，設(shè)置各個運營商的優(yōu)先級別，保證最佳的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

3、現(xiàn)場部署的高效方便

相對轉(zhuǎn)播車、衛(wèi)星車，該種直播方式給工作人員帶來了極大便利，使得突發(fā)事件的現(xiàn)場部署、迅速報道和即時轉(zhuǎn)播成為可能。根據(jù)現(xiàn)場現(xiàn)有的通訊條件，技術(shù)人員可以迅速布點；3G、4G移動終端外形輕巧，可直接外掛攝像機(jī)，也可存放于背包之內(nèi)；現(xiàn)場操作人員通過液晶顯示面板，可以方便地調(diào)整各類編碼傳輸參數(shù)，了解設(shè)備工作狀態(tài)，包括是否介入視頻，每個3G數(shù)據(jù)卡的傳輸帶寬等等，保證數(shù)據(jù)回傳的有效性。

4、直播成本的極大降低

相比轉(zhuǎn)播車，以及租用光纜，架設(shè)微波，各項費用動輒費用數(shù)十萬，而且轉(zhuǎn)播車的使用和調(diào)度，亦需要各部門多專業(yè)的人員協(xié)同參與，人力成本亦很客觀，而通過3G/4G/IP多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，進(jìn)行音視頻直播活動，大大節(jié)約了各類直播報道的設(shè)備成本和人員成本，更加便捷，省錢省時省力。

四.實際應(yīng)用：

1、遠(yuǎn)距離國際車展直播的應(yīng)用

我臺于五一、十一國慶期間，在距離臺址近三十公里的西太湖舉行國際車展。廣播全程直播，由于活動場所距離遠(yuǎn)、地方廣、時間長，技術(shù)人員在傳輸方案選擇中，布光纜需要花費幾十萬，而采用電話線傳輸，音質(zhì)太差，會影響現(xiàn)場直播效果，而采用3G、4G/IP數(shù)字傳輸設(shè)備，在任何地點、任何時間都能進(jìn)行傳輸?shù)膬?yōu)勢體現(xiàn)出來了，而且成本很少，我臺通過應(yīng)用四通道的3G、4G/IP傳輸設(shè)備，為車展進(jìn)行了每天7小時、5天兩次車展的現(xiàn)場直播，并且通過該系統(tǒng)在現(xiàn)場進(jìn)行流動性的、不間斷的現(xiàn)場采訪，實時回傳至總控直播，發(fā)揮了高質(zhì)量、高穩(wěn)定性，為車展的順利進(jìn)行發(fā)揮了相當(dāng)大的作用。

2、行進(jìn)中移動視頻直播的應(yīng)用

在我臺的“一袋牛奶的暴走”大型公益活動中，我臺無線常州、中吳網(wǎng)、新聞中心全程直播。從最南端的春秋淹城公園到最北端的中華恐龍園，整個活動貫穿常州南北，參與的人群達(dá)萬人之多，暴走的人群在持續(xù)進(jìn)行之中，周圍的觀眾亦在不停流動之中，且當(dāng)天常州中到大雨，給直播活動帶來了很大挑戰(zhàn)。我臺通過3G/4G視頻直播系統(tǒng)，迅速布點，行進(jìn)采訪，即時回傳，現(xiàn)場直播。直播過程中記者及時捕捉抓拍各種動態(tài)事件、感人新聞，為記者帶來了極大便利，同時大大提升了這項大型活動的新聞價值。

五.結(jié)束語

多路復(fù)用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，為廣播電視的音視頻直播，以及突發(fā)事件和日?；顒尤轿弧⒍嘟嵌鹊默F(xiàn)場報道提供一個很好的解決方案。不僅如此，該技術(shù)方案還可廣泛應(yīng)用于STL（電臺發(fā)射臺）信號傳輸、多個頻道、多個電臺、多個網(wǎng)站實時聯(lián)播等等。同時，由MPEG和VCEG組成的國際數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)組織JVT已經(jīng)啟動了下一代數(shù)字視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)H.265的規(guī)劃，經(jīng)過這幾年的發(fā)展，已經(jīng)取得了階段性成果，其傳輸速度和傳輸質(zhì)量將會顯著提升。目前有的廠方已經(jīng)在嘗試研發(fā)H.265編碼方式，待國家H.265編碼規(guī)范的發(fā)布后，可以預(yù)見在不久的將來，通過超高速的4G覆蓋區(qū)域，將打開音視頻4K超清流媒體商用時機(jī)。