劉 芳

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提升，人們在獲得物質上的滿足之后，對于精神生活也有了更高的追求。廣播電視作為人們獲取精神食糧的最為重要的途徑，一直以來深受廣大用戶的喜愛。但近年來，隨著科學技術的進步和互聯(lián)網(wǎng)的興起，新媒體逐漸成為了時下人們獲取信息的一種主要途徑，這給傳統(tǒng)廣播電視業(yè)務的發(fā)展帶來了嚴重沖擊，而5G技術的出現(xiàn)則為廣播電視行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展提供了一個良好契機。如果能夠將5G技術有效地應用至廣播電視之中，則可以構建起一個更加完善的廣播電視傳輸系統(tǒng)，進一步降低廣播信號傳遞的延遲，為用戶提供高質量的廣播電視節(jié)目，提升用戶的使用體驗，這對于我國廣播電視行業(yè)的發(fā)展至關重要。

一、5G環(huán)境下的廣播電視傳輸模式

5G是面向我國未來移動通信需求而開發(fā)研制出的新一代移動通信系統(tǒng)，結合移動通信系統(tǒng)的發(fā)展演變規(guī)律，5G具有超高的頻譜利用率和能效，在數(shù)據(jù)傳輸效率、資源利用率以及反應速度等方面所表現(xiàn)出來的優(yōu)異性能，相較于4G移動通信系統(tǒng)來講，提升不止一個量級，尤其是在數(shù)據(jù)傳輸延時、網(wǎng)絡系統(tǒng)安全性能以及用戶使用體驗方面，提升更為顯著[1]。5G移動通信技術將會與其他無線技術之間進行深度的融合，共同構建起全新一代的無線通信網(wǎng)絡，從而滿足我國社會未來10年互聯(lián)網(wǎng)流量提高1000倍的發(fā)展需求，在此基礎之上，5G移動通信系統(tǒng)的應用也將遍布于各個領域之內(nèi)，而其對大量傳感器和M2M設備的通訊支撐能力也將成為5G技術發(fā)展的一個重要方向。

從本質上來看，5G就是用更低的能量傳遞更多的信息，將社會發(fā)展從信息化1.0時代代入至2.0時代，實現(xiàn)了物與物、人與人、物與人之間的鏈接。5G業(yè)務在廣電行業(yè)中的應用徹底改變了廣播電視的傳輸模式，隨著高清到超高清碼流的逐漸變大，廣播電視正在從微波、光線、衛(wèi)星向著5G轉變，從基帶傳輸向著“基帶+IP”傳輸改變，從深壓縮編碼向著淺壓縮編碼轉變。由此可以看出，5G在廣播電視中的應用將會向著流信號和多種分發(fā)方式轉變。

二、5G場景下智慧廣電建設的應用探索

我國工信部于2019年7月為5G發(fā)放了牌照，作為廣電行業(yè)新技術的先驅，SMG（上海文化廣播影視集團有限公司）首先將智慧廣電應用在了各種大型的展會和賽事之上，例如中國國際進口博覽會、中超聯(lián)賽、上海國際電影節(jié)等。由此可以看出，基于5G技術的智慧廣電內(nèi)容探索和應用嘗試是在現(xiàn)有通信基礎之上開展的，其能夠解決困擾廣播電視多年的傳輸通路問題，使得高速率、大帶寬的傳輸通路成為了一種成熟可靠的傳輸方式。得益于5G技術所擁有的超大帶寬、海量通信和超低延時特征，其所帶來的智慧廣電建設模式也正在向著“淺壓縮”傳輸和大屏、小屏、極小屏多維度展現(xiàn)的方向發(fā)展。

1.超強寬帶帶來的沉浸式體驗

VR/AR虛擬現(xiàn)實技術在互聯(lián)網(wǎng)基礎之上得到了快速發(fā)展，將其和5G技術進行有機結合，并應用在廣播電視行業(yè)之中，能夠豐富受眾的娛樂內(nèi)容，提升廣播電視的整體質量，并同時延展廣播電視未來發(fā)展前景。在傳統(tǒng)模式下，信息傳輸主要利用的是寬帶和網(wǎng)絡，數(shù)字信息傳輸速率相對較慢，在當今時代已經(jīng)無法滿足信息傳輸?shù)娜恳?，如果在這種傳輸環(huán)境下應用VR/AR技術，將會使得其價值大打折扣。5G作為一種優(yōu)質的信息數(shù)據(jù)傳輸結構，相較于傳統(tǒng)的寬帶傳輸，其不僅傳輸延遲更短，且誤差也更小，在超高密度銜接下，建立起基于5 G技術和A R/V R的傳輸模型，能夠從整體上提升信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)男蔥2]。此外，在該模型中，還可以實現(xiàn)不同場景的自由切換，實現(xiàn)影像之間的自由交互，完美解決了數(shù)據(jù)信息在傳輸過程中存在的能量衰減問題，進一步拓寬了廣播電視行業(yè)未來的發(fā)展前景。

尤其是在現(xiàn)場晚會以及大型賽事活動的直播過程之中，VR制作得到了廣泛的應用，在得到了5G技術的支撐之后，VR全景制播更是得到了飛速的發(fā)展，其具體的制播流程如圖1所示。

圖1 VR制播視頻流程

由此圖可以看出，VR制播視頻的具體流程為：VR攝像機將采集得到的平面圖像通過縫合服務器將其合成為球形畫面，之后再經(jīng)過編碼服務器對其進行壓縮，制作好編碼將其轉換成為符合傳輸協(xié)議標準的視頻流，通過5G終端接到CPE設備之上，就可以實現(xiàn)對視頻的遠程制作。在導播切換中心之中，具有多路可以切換為5G信號流機位，并能夠通過5G網(wǎng)絡向著各個平臺進行分發(fā)，從而在不同的電視媒體終端之中呈現(xiàn)出來。

2.海量通信接入的IOT

2019年，在上海舉行的國際馬拉松比賽中，SMG和飛利浦合作采用了5G-CPE技術，充分利用5G技術具有的海量通信業(yè)務特征，對該賽事進行了直播，實現(xiàn)了對現(xiàn)場比賽狀況的實時推送。在播出端，將5G技術和HDR播出參數(shù)進行有機結合，完成了800-4000nit的IOT自適應播出，推出了IOT個性化定制播出。其整體的制作鏈為：

利用H.265，HEVC編碼傳輸至5G CPE；然后5G CPE通過主干網(wǎng)鏈接到SMG總控；SMG總控控制多個IOT進行播出。

大屏采用的是4K HDR PQ模式；小屏采用的是PAD、HDR PQ模式，可以實現(xiàn)對HDR播出效果的靈活調(diào)節(jié)；極小屏采用的是手機HDR模式。

在該應用案例之中，多個IOT直接連接到了CPE之上，實現(xiàn)了IOT的交互傳輸。在這種情況下，CPE不僅僅作為信號的接收設備，同時也是一個廣播設備。站在廣義的角度來看，電視和移動智能終端上的自定義直播，完成了將賽事現(xiàn)場的每一個體驗場景應用5G完全連接了起來[3]。而站在狹義的角度來看，IOT在廣播電視中的應用為觀眾提供了一個“上帝視角”來觀看比賽，將觀眾置于比賽現(xiàn)場，并可以通過全局作戰(zhàn)地圖來制定觀看目標，獲得更好的觀看體驗。

3.超低時延的8K電視高清直播

2 0 2 0 年，新華社率先使用5G+8k移動直播技術對兩會進行了聯(lián)動直播報道，實現(xiàn)了對8k、5G和衛(wèi)星廣播電視傳輸技術的融合應用。新華社所采用的5G+8k移動直播系統(tǒng)主要是由前端采集、網(wǎng)絡傳輸、終端呈現(xiàn)三大板塊構成[3]。其中，前端8K信號源能夠實現(xiàn)對信號源的實時采集編碼，主要是由8k攝像機、5G+8k背包等設備完成信號的采集與節(jié)目編輯工作[4]。網(wǎng)絡傳輸部分則是基于“5G+8k”的傳輸技術，實現(xiàn)了8k視頻編碼傳輸直播。終端呈現(xiàn)則采用了OLED 8k電視，以確保畫面清晰流暢、色彩鮮艷。8 K超高清制播視頻的網(wǎng)絡架構如圖2所示。

圖2 8K超高清制播視頻網(wǎng)絡架構

在該應用案例中，超低延時、超高清的現(xiàn)場直播讓5 G進行8 K新聞直播和大事件報道成為了可能。尤其是在普通民眾無法進入的場所，5G的部署將會給觀眾帶來更大的信息價值?？煽康脱訒r是利用5 G技術所具有的時分、波分和光分復用實現(xiàn)的，結合不同的IOT應用，5G帶寬限制將會被逐漸取消，這將使得在5 G技術加持下，廣播電視應用中將會出現(xiàn)更多的未來科技。

通過上述“智慧廣電”應用案例的分析可以看出，5G技術從本質上來講是一個有著更大帶寬、更低延遲和更多IOT的通信技術，在將其應用至廣播電視行業(yè)之中時，我們還需要進一步深入挖掘更加智能和及時的信號搜集模式，以便將更多的正能量信息傳遞給觀眾，在新媒體時代下實現(xiàn)媒體所具有的真正價值。

三、智慧廣電的未來發(fā)展趨勢

5G技術在廣播電視中的應用還處于初期階段，其所擁有的優(yōu)勢也并未完全展示出來，未來隨著5G技術的不斷發(fā)展，其在廣播電視領域之內(nèi)必將得到更為廣泛的應用，并對智慧廣電的發(fā)展趨勢產(chǎn)生直接的影響。

1.由“拓撲結構”轉變?yōu)椤靶强战Y構”

未來隨著5G技術的深入發(fā)展，在廣播電視領域內(nèi)，以5G為基礎的遠程控制和傳輸將進一步提升人的價值，OTT將會成為未來的主要形態(tài)，為大屏和小屏服務，而IOT則會將廣播電視節(jié)目的制作打造成為一個“星空”網(wǎng)絡結構，從而給不同的用戶群體帶來更佳的消費體驗[5]。例如，在進行體育賽事直播時，通過對每一名觀眾的虹膜掃描，并結合AI的情緒價值判斷，系統(tǒng)就可以了解到該名觀眾的具體需求，并據(jù)此來向用戶推送相關的產(chǎn)品信息，促進用戶達成購買，完成虹膜支付，這將是未來電商行業(yè)發(fā)展的一個新趨勢。在此過程中，平臺之間的結合也會更加的緊密，這也使得廣電行業(yè)的內(nèi)容屬性更加豐富，在5G技術加持下，人人都將成為自媒體，逐漸地鏈接成為一個“星空結構”，為用戶帶來更強的參與感和沉浸感。

2.構建起萬物互聯(lián)的IOT世界

從廣播電視行業(yè)的發(fā)展趨勢來看，低耗能高信息量是信息數(shù)據(jù)未來發(fā)展的主要趨勢[6]。當前5G技術環(huán)境下的IOT設備還無法實現(xiàn)和手機、智能手表、電腦以及智能家居的連接，但在未來這將是IOT發(fā)展的關鍵步驟，同時也是實現(xiàn)萬物互聯(lián)的基礎。因此，隨著5G技術的不斷發(fā)展，人與人、人與物、物與物之間將會實現(xiàn)彼此連接，而此時的IOT世界便就此構成，人類社會的發(fā)展將會邁入一個嶄新的階段。

結語

5G網(wǎng)絡作為一種新興的通信技術，其在未來將有著良好的應用前景，也會在未來相當長的一段時間內(nèi)成為物聯(lián)網(wǎng)技術的核心，推動著我國通信行業(yè)不斷向前發(fā)展。鑒于5G技術在信息數(shù)據(jù)傳輸方面所表現(xiàn)出來的優(yōu)勢，其不僅能夠提升信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性，同時也能夠大幅度提升信號傳輸質量，將其應用于廣播電視行業(yè)之中，可以打破傳統(tǒng)廣播電視技術的局限性，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息傳輸渠道的優(yōu)化整合，進而建立起智慧廣電模式，為為廣大受眾帶來更為個性化和高質量的觀看體驗。