龔翠平

【摘要】本文主要介紹如何將廣播電視直播系統(tǒng)與5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相結(jié)合，實現(xiàn)超高清視頻播放，滿足用戶需求同時體現(xiàn)廣電產(chǎn)品優(yōu)勢。

【關(guān)鍵詞】5G網(wǎng)絡(luò);采編播系統(tǒng)

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.07.023

1. 項目介紹

1.1 項目建設(shè)背景

作為繼數(shù)字化、高清化媒體之后的新一代革新技術(shù)，超高清視頻被業(yè)界認為將是5G網(wǎng)絡(luò)最早實現(xiàn)商用的核心場景之一。超高清視頻的典型特征就是大數(shù)據(jù)、高速率，按照產(chǎn)業(yè)主流標準，4K/8K視頻傳輸速率至少為12-40Mbps、48-160Mbps，4G網(wǎng)絡(luò)己無法完全滿足其網(wǎng)絡(luò)流量、存儲空間和回傳時延等技術(shù)指標要求，而5G網(wǎng)絡(luò)良好的承載力將成為解決該場景需求的有效手段。當前4K/8K/VR超高清視頻與5G技術(shù)結(jié)合的場景不斷出現(xiàn)，廣泛應用于大型賽事/活動/事件直播、視頻監(jiān)控、商業(yè)性遠程現(xiàn)場實時展示等領(lǐng)域。

根據(jù)“工信部、廣電總局、中央廣播電臺《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2019-2022年）》部署，按照“4K先行、兼顧8K”的總體技術(shù)路線，大力推進超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展和相關(guān)領(lǐng)域的應用”的發(fā)文內(nèi)容，可見無論在國際還是國內(nèi)市場層面以及國家5G戰(zhàn)略強國、超高清視頻產(chǎn)業(yè)等政策方面，5G+超高清視頻直播+VR直播及其應用將成為市場前景廣闊的基礎(chǔ)應用。

我司作為珠海市廣播電視傳輸經(jīng)營服務(wù)的主要運營單位，擁有覆蓋全市的廣播電視傳輸網(wǎng)絡(luò)，我司的4K超高清家庭網(wǎng)關(guān)終端支持4K節(jié)目的接收和解碼，已為全市的家庭用戶提供4K電視服務(wù)。在國家廣電網(wǎng)絡(luò)公司已經(jīng)獲取5G運營牌照，5G網(wǎng)絡(luò)、4K超高清視頻采集、編解碼、傳輸和播發(fā)等技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)成熟、8K和VR技術(shù)和產(chǎn)業(yè)鏈也漸趨成熟，可以支撐規(guī)模商用的大背景下，我司提出建設(shè)廣播電視5G+4K/8K/VR直播應用項目。

1.2? 項目建設(shè)目標

本項目預期目標是要集成和建設(shè)一套5G+4K/8K/VR直播系統(tǒng)，以珠海兩大著名旅游景點為重點試點區(qū)域，依托自建或租用的5G網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)4K/8K/VR視頻的實時采集、編碼、5G網(wǎng)絡(luò)傳輸及多渠道視頻分發(fā)功能。通過實現(xiàn)大型燈光和煙花匯演活動、大型表演節(jié)目的VR超高清視頻直播，為珠海家庭用戶（乃至全省廣電網(wǎng)絡(luò)家庭用戶）帶來沉浸式的臨場感，同時預留知名互聯(lián)網(wǎng)視頻平臺的推流接口，使得全國互聯(lián)網(wǎng)VR視頻用戶能足不出戶即可全新體驗珠海特色活動，這將成為我市在5G網(wǎng)絡(luò)超高清視頻領(lǐng)域極具創(chuàng)新的應用，并將在一定程度上促進本市在5G+4K/8K超高清廣播電視直播、5G+VR直播等的下一代以超高清視頻為驅(qū)動的重點領(lǐng)域的應用發(fā)展。

2 總體規(guī)劃

廣播電視5G+4K/8K/VR直播應用項目主要包含兩個建設(shè)部分：5G網(wǎng)絡(luò)、采編播系統(tǒng)。

5G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要用于超高清視頻采集系統(tǒng)、編轉(zhuǎn)碼導播系統(tǒng)和超高清視頻分發(fā)播出系統(tǒng)之間的通信，為IP視頻流提供大帶寬、低延時、高可靠的傳輸通道。

采編播系統(tǒng)主要包含4K超高清視頻的“采”、“編”、“播”等符合安全播出體系的設(shè)備平臺系統(tǒng)，提供端到端的綜合性超高清視頻播出解決方案。整體網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖1。

3. 建設(shè)實施方案

3.1? 5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案

根據(jù)中國移動與中國廣電在北京簽署的“5G戰(zhàn)略”合作協(xié)議，700MHz 5G網(wǎng)絡(luò)新建、擴容、更新改造由雙方按1：1比例共同投資，由于還未公布合作細節(jié)，可能存在租用移動5G網(wǎng)絡(luò)或自建5G網(wǎng)絡(luò)兩種情況。自建5G網(wǎng)絡(luò)按照3個規(guī)劃點位進行規(guī)劃，方案如圖2。

3.1.1 承載網(wǎng)建設(shè)方案（若自建5G基站）

若采用自建5G網(wǎng)絡(luò)方式，項目涉及的基站節(jié)點光纜采用“雙路由”接入方式，即采取兩路光纜鏈路歸屬到所屬的前端機房，降低各節(jié)點因“單點故障”或光纜中斷造成的業(yè)務(wù)中斷，提高基站節(jié)點接入的穩(wěn)定性、可靠性。

3.1.2 核心網(wǎng)連接方案（若自建5G基站）

若采用自建5G網(wǎng)絡(luò)方式，將統(tǒng)一接入到省公司中心機房5G核心網(wǎng)，由省公司統(tǒng)一部署。

3.2 采編播系統(tǒng)建設(shè)方案

為配合項目實施，我司將建設(shè)一套基于4K超高清的5G頻道，用以探索5G場景應用，增加行業(yè)競爭力，支撐未來業(yè)務(wù)快速發(fā)展。項目主要需要覆蓋4K輪播系統(tǒng)、4K快速內(nèi)容生產(chǎn)、多終端播放等應用，系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖3。

考慮安全播出需要，主要系統(tǒng)平臺設(shè)備按主備冗余部署。

3.2.1 系統(tǒng)主要構(gòu)成

采集部分：VR外景高空攝像機、5G手機及4K攝像機等多種采集設(shè)備提供信號給4K直導播臺使用，同時可以本地節(jié)目編單或接收第三方互聯(lián)網(wǎng)信號。

輪播播出系統(tǒng)：輪播播出系統(tǒng)支持：1路4K/50幀/H.265和4路高清/25幀/H.264帶圖文包裝的輪播頻道輸出，或支持2路4K 25幀H.265帶圖文包裝的輪播頻道輸出或支持1路8K信源的透傳輸出。輪播播出端提供1+1主備架構(gòu)，提高播出安全。

輪播中心系統(tǒng)：素材上載、素材入庫、素材管理、直播源管理、內(nèi)容管理、頻道編單、播單審核、播表下發(fā)、播出管理、頻道管理、播出控制、播出預覽等功能;

存儲系統(tǒng)：存儲系統(tǒng)用于歷史素材文件存儲;

快編系統(tǒng)：提供4K快速內(nèi)容生產(chǎn)系統(tǒng)，滿足4K內(nèi)容的快速剪輯上線，支持4K源碼收錄和轉(zhuǎn)碼功能。

終端呈現(xiàn)：在電視門戶和手機微網(wǎng)站同時呈現(xiàn)（具體功能要求見3.3.2和3.2.3）。

3.2.2 電視門戶功能

電視門戶界面包括頻道直播輪播、點播類專題欄目、短視頻版塊等功能。為有效提高門戶的流量，以打造與群眾息息相關(guān)的的吃住行內(nèi)容：

（1） 直播輪播：慢直播類節(jié)目;中小學入學、沙灘音樂節(jié)等民生類熱點活動，如電視教育，大型音樂活動，帶貨直播等各類直播活動;4K及8K節(jié)目體驗及技術(shù)科普類視頻等。

（2） 點播專區(qū)：部分直播類節(jié)目播出后，可移至本版塊進行點播收看;全景看房，結(jié)合手機小屏端進行VR看房。

（3） 短視頻專區(qū)：與當?shù)刈悦襟w平臺進行合作，挖掘本地短視頻內(nèi)容進行精細化運營。

3.2.3 手機端開發(fā)功能

手機小屏端主要為解決大屏端的功能局限性，以支持我司微信公眾號或者APP內(nèi)嵌H5網(wǎng)頁的形式實現(xiàn)大屏端的內(nèi)容同步，并增加實時內(nèi)容上傳及發(fā)布分享等功能：①直播輪播：同步收看電視門戶直播輪播頻道;②短視頻專區(qū)：需提供實時上傳及審核發(fā)布的功能，可實現(xiàn)分享、點贊、評論、彈幕等基礎(chǔ)功能。③后臺功能：提供欄目頁面點擊統(tǒng)計、節(jié)目收視統(tǒng)計、行為分析等。

4. 社會效益

4.1 打造城市宣傳窗口，豐富市民文化生活

本項目建設(shè)的5G+4K電視直播頻道，可以作為珠海的城市文化宣傳窗口，為政府和各行各業(yè)提供超高清視頻直播服務(wù)，也為珠海人民的文化生活增添色彩。

4.2 推動超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展，撬動巨大的行業(yè)應用市場

本項目的實施很好地把握超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略機遇期，大力促進超高清視頻在廣播電視、文教娛樂、醫(yī)療健康、安防健康、智能交通、工業(yè)制造等行業(yè)領(lǐng)域的應用，驅(qū)動以視頻為核心的行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，撬動巨大的行業(yè)應用市場。

4.3 為消費升級，帶動上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在可預期的未來，超高清視頻、云VR/AR、車聯(lián)網(wǎng)、智能制造、無線醫(yī)療、無線家庭娛樂、個人AI助手、智慧城市等5G應用場景，都將顯現(xiàn)出良好的市場空間。

5. 結(jié)語

4K、8K等超高清視頻技術(shù)以其更強的信息承載能力和更具潛力的普及應用價值，正在為消費升級、行業(yè)創(chuàng)新、社會治理提供新場景、新要素、新工具，發(fā)展超高清視頻產(chǎn)業(yè)將有效帶動終端產(chǎn)品替代升級以及制作播出設(shè)備的更新，帶動上游芯片、面板等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進寬帶網(wǎng)絡(luò)投資建設(shè)、5G網(wǎng)絡(luò)商用和業(yè)務(wù)發(fā)展。本項目的成功建設(shè)亦能建立廣電的全國品牌形象，順應5G發(fā)展的潮流，緊跟技術(shù)革新的腳步，向社會展現(xiàn)廣電的技術(shù)與實力。