伍得兵 金湖縣廣播電視臺(tái)

2016淮安金湖國(guó)際半程馬拉松電視直播技術(shù)方案

伍得兵 金湖縣廣播電視臺(tái)

本文介紹了2016淮安金湖國(guó)際半程馬拉松電視直播技術(shù)方案，著重闡述了電視直播信號(hào)傳輸、4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用、無(wú)人機(jī)直播技術(shù)應(yīng)用等方面，為大型體育賽事的電視直播提供借鑒和參考。

半程馬拉松電視直播 信號(hào)傳輸 4G網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 無(wú)人機(jī)系統(tǒng)技術(shù)

一、賽事介紹

2016金湖國(guó)際半程馬拉松賽是中國(guó)田徑協(xié)會(huì)批準(zhǔn)，江蘇省體育局、淮安市人民政府、金湖縣人民政府共同承辦的馬拉松賽事。比賽于2016年5月15日在荷都金湖舉行。賽事共設(shè)有半程馬拉松（21.0975公里）、周恩來(lái)總理紀(jì)念跑（11.8公里）和迷你馬拉松（5公里）3個(gè)項(xiàng)目，參賽人數(shù)達(dá)10000人。

半程馬拉松賽事路線：起點(diǎn)荷花廣場(chǎng)—衡陽(yáng)路—健康西路—理士大道—神華大道—衡陽(yáng)南路（折返）—神華大道（折返）—衡陽(yáng)南路—衡陽(yáng)路—荷花廣場(chǎng)終點(diǎn)。

本次馬拉松各項(xiàng)賽事路線詳見(jiàn)圖1。

二、賽事直播技術(shù)方案

由于本次馬拉松比賽要實(shí)現(xiàn)電視、網(wǎng)絡(luò)全程直播，不僅要保證馬拉松起、終點(diǎn)，演播室等場(chǎng)所定點(diǎn)直播信號(hào)正常傳輸；還要保證整個(gè)賽道移動(dòng)直播信號(hào)傳輸無(wú)盲點(diǎn)、無(wú)斷點(diǎn)。整個(gè)馬拉松賽事電視直播路程遠(yuǎn)、時(shí)間跨度長(zhǎng)，攝像機(jī)位多、轉(zhuǎn)換地點(diǎn)多、技術(shù)難度大。

本次馬拉松賽事直播信號(hào)傳輸詳見(jiàn)拓?fù)鋱D2。

圖1 2016淮安金湖國(guó)際半程馬拉松路線圖

圖2 馬拉松直播信號(hào)傳輸拓?fù)鋱D

2.1賽事起、終點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)

本次半程馬拉松起、終點(diǎn)設(shè)在荷花廣場(chǎng)，開(kāi)、閉幕式舞臺(tái)，臨時(shí)演播室均搭建在旁邊，電視轉(zhuǎn)播車、應(yīng)急電源保障車、通訊保障車等停放位置不超過(guò)50米?，F(xiàn)場(chǎng)架設(shè)搖臂攝像機(jī)一臺(tái)，固定機(jī)位攝像機(jī)5個(gè)，用來(lái)拍攝現(xiàn)場(chǎng)舞臺(tái)演出、起跑儀式、選手沖刺等場(chǎng)景。隨機(jī)攝像2個(gè)，用于新聞采訪、人群特寫(xiě)抓拍等。現(xiàn)場(chǎng)演播室用于主持人賽事解說(shuō)，嘉賓訪談、選手采訪等。舞臺(tái)、賽道、演播室等所有視音頻信號(hào)均是高清信號(hào)直連至電視轉(zhuǎn)播車統(tǒng)一處理調(diào)度，處理好的信號(hào)經(jīng)視音頻光端機(jī)送至播出機(jī)房進(jìn)行播出。

2.2 賽道移動(dòng)4G信號(hào)

2.2.1 4G通訊技術(shù)簡(jiǎn)介

4G是第四代移動(dòng)通信及其技術(shù)的簡(jiǎn)稱，能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，圖像傳輸質(zhì)量接近高清晰度電視。4G最大的數(shù)據(jù)傳輸速率超過(guò)100Mbit/s，這個(gè)速率是移動(dòng)電話數(shù)據(jù)傳輸速率的1萬(wàn)倍，也是3G移動(dòng)電話速率的50倍。TD-LTE（TD-SCDMA Long Term Evolution）采用OFDM（正交頻分復(fù)用技術(shù)）和MIMO（多入多出技術(shù)）作為其無(wú)線網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的唯一標(biāo)準(zhǔn)。主要特點(diǎn)是 在20MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100Mbit/s與上行50Mbit/s的峰值速率。

4G技術(shù)的發(fā)展，最終將實(shí)現(xiàn)商業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、局域網(wǎng)、藍(lán)牙、廣播、電視衛(wèi)星通信的無(wú)縫銜接并相互兼容。近來(lái)，4G技術(shù)也不斷地出現(xiàn)在大型電視直播、實(shí)時(shí)新聞連線中，已成為電視直播中一種全新的應(yīng)用技術(shù)。

2.2.2 馬拉松賽道移動(dòng)4G信號(hào)覆蓋測(cè)試

本次半程馬拉松賽道4G信號(hào)覆蓋基本上由淮安移動(dòng)公司承擔(dān)。賽事直播前十五天，淮安移動(dòng)4G直播技術(shù)團(tuán)隊(duì)就來(lái)到金湖，進(jìn)行馬拉松賽道路線4G信號(hào)覆蓋測(cè)試，檢查賽道路線存在的信號(hào)覆蓋盲點(diǎn)、弱點(diǎn)。對(duì)馬拉松賽道存在的4G信號(hào)覆蓋問(wèn)題，采取了相對(duì)應(yīng)的措施。一是增加4G信號(hào)發(fā)射基站；二是提高原有基站4G信號(hào)覆蓋功率；三是開(kāi)通了2條百兆互聯(lián)網(wǎng)專線，并提供雙路由保護(hù)，解決了網(wǎng)絡(luò)擁擠、堵塞問(wèn)題；四是劃出足夠的4G上行信號(hào)專用通道帶寬，保障移動(dòng)攝像的即攝即傳；五是進(jìn)行相鄰基站的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，解決了相鄰基站4G信號(hào)切換時(shí)畫(huà)面抖動(dòng)延時(shí)問(wèn)題。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)顯示，沿途4G信號(hào)覆蓋率達(dá)99.8%以上，全程下載速率超過(guò)35Mbps 。最終經(jīng)各部門(mén)協(xié)調(diào)測(cè)試，馬拉松賽道路線移動(dòng)4G信號(hào)覆蓋滿足了電視直播、新媒體應(yīng)用的技術(shù)需求。

2.2.3 4G即攝即傳技術(shù)

4G即攝即傳技術(shù)搭載高速、穩(wěn)定的移動(dòng)4G網(wǎng)絡(luò)，只需在直播使用的高清攝像機(jī)上安裝一個(gè)無(wú)線傳輸模塊，插上TD-LTE數(shù)據(jù)卡，連上4G網(wǎng)絡(luò)，就能將現(xiàn)場(chǎng)高清畫(huà)面實(shí)時(shí)地傳回電視轉(zhuǎn)播車。與傳統(tǒng)的直播方式相比，4G即攝即傳提供了另一種更簡(jiǎn)單便捷的直播方式?；窗惨苿?dòng)為本次馬拉松賽事租用了深圳高視公司的5個(gè)發(fā)射模塊（G Live 1000），提供了5張移動(dòng)4G專用卡，可供5個(gè)攝像迅道使用。這也是淮安首次將4G即攝即傳技術(shù)應(yīng)用于賽事直播。4G即傳即攝系統(tǒng)詳見(jiàn)圖3。

G Live 1000是目前G Live產(chǎn)品線最新的H.264高清編碼器和4G網(wǎng)絡(luò)捆綁視頻傳輸系統(tǒng)，比特率達(dá)到0.5-12Mbps。T1000搭載的多核視頻編碼引擎可提供穩(wěn)定的廣播級(jí)視頻質(zhì)量。T1000內(nèi)置三個(gè)4G模塊和一個(gè)外置4G或WIFI模塊。高效的網(wǎng)絡(luò)捆綁算法能最大限度地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬來(lái)實(shí)時(shí)傳輸高清視頻。約600克的重量、小巧的設(shè)計(jì)、簡(jiǎn)潔的觸控屏用戶界面使T1000在擁有高性能的同時(shí)具備適應(yīng)各種場(chǎng)景的便攜性。服務(wù)器軟件G Live Decoder可同時(shí)接收和分發(fā)多路視頻流。T1000為移動(dòng)新聞采集、事件直播、無(wú)人機(jī)圖傳和車載應(yīng)用提供了設(shè)備基礎(chǔ)。

圖3 4G即攝即傳系統(tǒng)框圖

淮安電視臺(tái)借助淮安移動(dòng)提供的先進(jìn)的4G即攝即傳技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了馬拉松賽事“隨時(shí)隨地”高清直播，實(shí)時(shí)的向用戶呈現(xiàn)了一場(chǎng)10000多名中外馬拉松選手參賽的視覺(jué)盛宴，讓遠(yuǎn)程直播變成了零距離體驗(yàn)。

2.3 賽道定點(diǎn)光纖信號(hào)

為保證賽道信號(hào)正常傳輸、盡量避免因車輛轉(zhuǎn)彎等因素的影響，我們還在賽道的折返點(diǎn)等三個(gè)具體位置設(shè)置定點(diǎn)攝像機(jī)跟蹤拍攝，通過(guò)光端機(jī)把賽道現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳輸至電視轉(zhuǎn)播車，作為移動(dòng)4G信號(hào)的補(bǔ)充，提高賽道信號(hào)的穩(wěn)定度。

2.4 現(xiàn)場(chǎng)無(wú)人機(jī)航拍信號(hào)

萬(wàn)人參加的馬拉松起跑儀式規(guī)模宏大，氣勢(shì)恢宏。一般的攝像機(jī)拍攝不出如此精彩震撼的大場(chǎng)景。這時(shí)無(wú)人機(jī)的航拍，就顯示出其得天獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)了。

無(wú)人機(jī)系統(tǒng)主要由三大部分組成：飛控系統(tǒng)、云臺(tái)+相機(jī)、圖像傳輸系統(tǒng)。圖像傳輸系統(tǒng)的性能是區(qū)分無(wú)人機(jī)檔次的一個(gè)關(guān)鍵因素。圖像傳輸距離的遠(yuǎn)近，圖像傳輸質(zhì)量的好壞，圖像傳輸?shù)姆€(wěn)定性等是衡量無(wú)人機(jī)圖傳性能的關(guān)鍵因素。除在一些特殊的場(chǎng)合應(yīng)用中，無(wú)人機(jī)操控、拍攝、回傳租借衛(wèi)星鏈路外，目前有不少方案是采用5.8GHz頻段傳輸視頻到地面，最遠(yuǎn)距離能達(dá)600多米，畫(huà)面質(zhì)量也不夠好，用到專業(yè)航拍還有距離，適合普通愛(ài)好者娛樂(lè)。2.4GHz是目前無(wú)人機(jī)市場(chǎng)比較主流采用的頻段。即使在傳輸距離高達(dá)2公里時(shí)，畫(huà)質(zhì)仍然至臻至美，無(wú)可挑剔。并且還可以實(shí)現(xiàn)多機(jī)互聯(lián)，協(xié)同拍攝。

隨著4G技術(shù)日新月異的發(fā)展，無(wú)人機(jī)系統(tǒng)和4G技術(shù)相結(jié)合，越來(lái)越多地應(yīng)用在實(shí)時(shí)直播航拍場(chǎng)合中。由于人們大多在地面上進(jìn)行4G的信號(hào)應(yīng)用， 4G的基站發(fā)射天線一般設(shè)置10-30度的下傾角，4G信號(hào)覆蓋高度一般不超過(guò)100米。因此4G設(shè)備配合無(wú)人機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)航拍直播時(shí)，飛行高度、距離的操控顯得尤為重要。在合適的4G信號(hào)無(wú)縫覆蓋區(qū)內(nèi)，無(wú)人機(jī)才能更好地實(shí)時(shí)傳回拍好的精彩畫(huà)面。

2.5 賽事實(shí)時(shí)通訊保障系統(tǒng)

實(shí)時(shí)通訊保障系統(tǒng)主要用于賽事直播導(dǎo)演和主持人、攝像、出境記者、技術(shù)人員通話調(diào)度。一般的舞臺(tái)演出，電視轉(zhuǎn)播車的實(shí)時(shí)通訊系統(tǒng)便可保障。馬拉松賽事由于賽道距離遠(yuǎn)、移動(dòng)機(jī)位多等特點(diǎn)，除采用移動(dòng)電話、長(zhǎng)距離對(duì)講機(jī)通訊外，有時(shí)還需要增設(shè)專門(mén)用于通訊的中繼點(diǎn)，開(kāi)通音頻專線等措施。本次馬拉松比賽演出舞臺(tái)、演播室、開(kāi)閉幕式現(xiàn)場(chǎng)均采用電視轉(zhuǎn)播車原有實(shí)時(shí)通訊保障系統(tǒng)，馬拉松賽道上的移動(dòng)攝像通話由于距離遠(yuǎn)，租用了長(zhǎng)距離天翼對(duì)講系統(tǒng)，基本上滿足實(shí)時(shí)通話需求。

三、賽事總結(jié)

2016淮安金湖國(guó)際半程馬拉松比賽取得圓滿結(jié)束，對(duì)本次比賽的賽事直播，既是對(duì)市縣電視臺(tái)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備、人員技術(shù)水平的一次考驗(yàn)，又是對(duì)不同部門(mén)、不同人員一次協(xié)作配合的系統(tǒng)工程的檢驗(yàn)。通過(guò)本次半程馬拉松賽事的電視直播活動(dòng)，我們積累了經(jīng)驗(yàn)、發(fā)現(xiàn)了不足，為以后的大型電視直播活動(dòng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。