李 杭

（遼寧廣播電視集團(tuán)（臺），遼寧 沈陽 110000）

0 引言

隨著5G 通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，其高速度、低延遲、大容量的特性為廣播電視領(lǐng)域帶來了革命性的變化。文章將深入探討5G 在廣播電視中的多重應(yīng)用，包括4K/8K 視頻傳輸、慢直播、虛擬現(xiàn)實/增強(qiáng)現(xiàn)實（Virtual Reality/Augmented Reality，VR/AR）直播以及應(yīng)急廣播。通過翔實案例和技術(shù)分析，揭示5G 如何改善觀眾體驗、拓展廣播業(yè)務(wù)，為行業(yè)創(chuàng)新注入新動力。

1 5G 通信技術(shù)概述

1.1 5G 通信技術(shù)的主要特點

5G 即第五代移動通信技術(shù)，它不僅是4G 的升級和延續(xù)，更是全新的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用平臺[1]。5G通信具有5 個特點。第一，高速。5G 速度在正常情況下可達(dá)到10 Gb·s-1，大大超越了4G 的性能，這使得大量數(shù)據(jù)的實時傳輸成為可能，包括高清視頻、VR 等。第二，低延遲。5G 的延遲低于1 ms，基本達(dá)到實時反饋的水平，使得實時通信、VR/AR 和自動駕駛等應(yīng)用成為可能，對于實時通信和自動控制等領(lǐng)域有著重大的意義。第三，大連接數(shù)。5G 可以支持每平方千米內(nèi)數(shù)十萬個設(shè)備同時在線，對于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展非常重要。第四，高效能。5G 的性能提升了100 倍，但其能耗卻降低了90%，更加環(huán)保和經(jīng)濟(jì)。第五，高可靠性。5G 網(wǎng)絡(luò)的可靠性極高，無線連接的成功率接近100%，基本可以滿足所有的應(yīng)用需求。這些特點使得5G 在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如智慧城市、智慧廣電、自動駕駛和工業(yè)4.0 等[2]。

1.2 5G 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

自2019 年以來，我國5G 通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、用戶增長、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、應(yīng)用創(chuàng)新等領(lǐng)域取得突出成績。截至2023 年8 月，我國各省市出臺的各類5G 扶持政策超過980 個，2023 年10 月累計建設(shè)開通5G 基站321.5 萬個。當(dāng)前，標(biāo)準(zhǔn)研制進(jìn)入5G-Advanced 階段，包括R18、R19、R20 共3 個版本。2023 年1 月—10 月，5G 手機(jī)出貨量達(dá)1.88 億部，在國內(nèi)占比超過81.9%。5G 行業(yè)應(yīng)用融入97 個國民經(jīng)濟(jì)大類的67 個，應(yīng)用案例超過9.4 萬個，其在工業(yè)、采礦、電力、醫(yī)療、建筑、農(nóng)業(yè)、文旅等行業(yè)的融合應(yīng)用正持續(xù)深化[3]。

2 5G 通信技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 基于5G 通信技術(shù)的4K/8K 超高清視頻的實時傳輸

4K 和8K 超高清視頻具有極高的像素密度，相較于傳統(tǒng)的高清視頻傳輸需要更大的帶寬和更高的傳輸速率。5G 的峰值速率可達(dá)10 Gb·s-1，具備傳輸4K/8K 超高清視頻的底層網(wǎng)絡(luò)條件。實時傳輸4K/8K 視頻的應(yīng)用場景十分廣泛，包括在線視頻服務(wù)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療和虛擬現(xiàn)實等領(lǐng)域。特別是在電視直播、體育賽事轉(zhuǎn)播等應(yīng)用中，通過5G 網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)4K/8K 視頻的實時傳輸，可以提供更為生動、逼真的觀看體驗。5G 通信技術(shù)運(yùn)用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計算等技術(shù)，以適應(yīng)高帶寬、低延遲的應(yīng)用需求。

以2022 年北京冬奧會為例，打造了京張高鐵冬奧專列5G 超高清移動演播室，基于5G+4K 動態(tài)碼率調(diào)整、多通道智能切片傳輸技術(shù)，實現(xiàn)350 km·h-1速度下冬奧會超高清信號的穩(wěn)定傳輸。5G 超高清移動演播室采用車載5G 傳輸系統(tǒng)、輕量化與全網(wǎng)際互連協(xié)議（Internet Protocol，IP）技術(shù)，為冬奧會期間各傳統(tǒng)廣播電視單位及新媒體平臺提供全媒體內(nèi)容制作服務(wù)[4]。

以咪咕視訊科技有限公司8K 超高清多城同步直播新模式為例，基于5G+8K+云直播技術(shù)舉辦第十四屆咪咕匯，首次實現(xiàn)5G+8K 超高清直播大型商用。在活動現(xiàn)場配備了全球首輛8K+5G 超高清視頻全業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)播車，布設(shè)8K 8 訊道，實現(xiàn)同時輸出8K、4K、高清（HIGH DEFINITION，HD）規(guī)格的PGM 信號。依托咪咕匯最前沿5G+4K/8K 端到端制作與多機(jī)位直播，通過多臺8K 攝像機(jī)、4K 攝像機(jī)、自由視角攝像機(jī)、8K VR 攝像機(jī)完成現(xiàn)場畫面的多角度、多視角采集，依托5G 網(wǎng)絡(luò)完成超高清直播信號的實時傳輸，帶給觀眾一場沉浸式、超高清的視覺盛宴[5]。

2.2 基于5G 通信技術(shù)的慢直播

基于5G 通信技術(shù)的慢直播是一項新興的技術(shù)應(yīng)用。與傳統(tǒng)直播不同，它允許觀眾在主播發(fā)布直播內(nèi)容后一段時間內(nèi)進(jìn)行互動，如點贊、評論等。這是由于5G 技術(shù)具有高速度和低延遲特性，使得數(shù)據(jù)傳輸和處理速度極快，進(jìn)而實現(xiàn)真正意義上的實時互動。慢直播主要在體育賽事、新聞事件、音樂會、旅游景觀直播等實時活動中得到應(yīng)用。5G 能夠支持大量設(shè)備的同時在線，使得數(shù)以百萬計的用戶在同一時間采用慢直播方式觀看同一場活動。

央視頻5G 新媒體平臺聯(lián)合中國電信開啟5G慢直播，共設(shè)置珠峰VR、珠穆朗瑪峰、珠峰大本營、珠峰絨布寺4 個視角，以滿足觀眾多元化的觀看需求。利用5G 帶來的大帶寬和低延遲，央視頻5G 新媒體平臺和中國電信聯(lián)合為人們提供了一次獨特的觀看珠峰的體驗。觀眾不僅可以選擇不同的視角來觀看珠峰，還可以通過VR 得到身臨其境的體驗，仿佛真正站在珠峰之巔?！霸啤钡琼斖黄屏说乩砭窒蓿層^眾在家中就可以欣賞到珠峰的壯美景觀，360°全景呈現(xiàn)珠穆朗瑪峰24 h 的自然變化。

以河北廣播電視臺《美麗河北》慢直播特別節(jié)目《“十一”去哪兒》為例，觀眾可以實時觀看河北的各個風(fēng)景名勝，同時進(jìn)行實時互動，向主播提問或分享自己的旅游計劃。主播根據(jù)觀眾的要求來調(diào)整行程或所介紹的內(nèi)容。5G 的大帶寬讓節(jié)目在保證高分辨率的同時保持流暢，給觀眾帶來臨場感十足的視覺體驗。大量的在線觀眾同時參與到直播中，分享自己的觀點和感受，形成一個大型的在線社區(qū)。《“十一”去哪兒》5G 慢直播節(jié)目，不僅擴(kuò)大傳統(tǒng)媒體的受眾群，也為觀眾帶來全新的媒體消費(fèi)體驗。

2.3 基于5G 通信技術(shù)的VR/AR 直播

基于5G 通信技術(shù)的VR/AR 直播，借助5G 的高帶寬、低延遲特性，開創(chuàng)了一種全新的觀看體驗。VR 和AR 技術(shù)通過疊加虛擬元素，使用戶能夠深度互動，身臨其境般地享受直播內(nèi)容。例如：在體育賽事直播中，觀眾通過VR 設(shè)備以現(xiàn)場觀眾視角享受比賽，甚至進(jìn)行出場球員的360°全景查看；音樂會直播中，觀眾可以體驗仿佛坐在音樂廳中央的聽覺享受。這種沉浸式的體驗，對于傳輸速度和延遲的要求非常高，5G 提供的超高網(wǎng)速支持大量的圖像數(shù)據(jù)實時傳輸。低延遲保證了圖像數(shù)據(jù)無卡頓，能夠提供流暢的觀看體驗。

以2021年央視春晚為例，依托5G技術(shù)部署3套超高清VR 攝像機(jī)，為觀眾營造出一種全新的觀看體驗。通過3 套超高清VR 攝像機(jī)，觀眾可以欣賞到場景和表演的每一個細(xì)節(jié)，視覺效果極為清晰生動。在節(jié)目的舞蹈、魔術(shù)、雜技等環(huán)節(jié)，觀眾更真實、更完整地感受到演員們精湛的技藝和舞臺效果的炫酷。VR 攝像機(jī)提供了全方位的視角切換，觀眾可以根據(jù)自己的喜好隨時切換視角，仿佛親臨現(xiàn)場一般。依托5G 技術(shù)部署的VR 攝像機(jī)進(jìn)行實時互動，觀眾可以在直播過程中發(fā)表自己的評論和感想，增強(qiáng)了虛擬與現(xiàn)實世界的連接。

2.4 基于5G 通信技術(shù)的5G 應(yīng)急廣播

5G 應(yīng)急廣播是基于5G 通信技術(shù)構(gòu)建的一種新型廣播服務(wù)，主要在緊急情況下（如自然災(zāi)害、突發(fā)事件等）提供實時、有效的信息發(fā)布服務(wù)。在發(fā)生自然災(zāi)害或突發(fā)事件時，傳統(tǒng)的電視、電臺或網(wǎng)絡(luò)等通信工具可能會受到破壞或中斷，而5G 技術(shù)的高可靠性和廣覆蓋性使得應(yīng)急廣播可以持續(xù)穩(wěn)定的工作，及時發(fā)布救援信息，為公眾和救援組織提供關(guān)鍵的信息支持。5G 應(yīng)急廣播還可以通過5G網(wǎng)絡(luò)的大帶寬特性發(fā)布包括高清圖片、視頻等豐富的多媒體信息，如災(zāi)情、救援路線、避難場所等。與傳統(tǒng)的應(yīng)急廣播相比，5G 應(yīng)急廣播所能覆蓋的范圍更廣，信息更為豐富，傳播更快速，實時性更高，對于應(yīng)對救援任務(wù)具有重要的價值。在未來，5G應(yīng)急廣播會成為關(guān)鍵的應(yīng)急救援工具，為防災(zāi)減災(zāi)工作提供服務(wù)。

以江蘇有線“5G+應(yīng)急廣播”建設(shè)為例，其承建中國廣電5G 新通話平臺，基于人工智能、AR/VR等新技術(shù)，利用5G 的大帶寬和低延遲特性，實現(xiàn)豐富多樣的多媒體實時通信，包括文字、圖片、音頻和視頻等。同時，采用廣電1064 物聯(lián)網(wǎng)卡構(gòu)建“5G+應(yīng)急廣播”網(wǎng)絡(luò)，并融合了人工智能、AR/VR 等新技術(shù)，為人們提供更加人性化、更加直觀的信息服務(wù)。例如，AR/VR 技術(shù)提供3D 模擬的現(xiàn)場環(huán)境，觀眾通過這種方式可以更直觀地了解現(xiàn)場的實際情況。物聯(lián)網(wǎng)卡具有低功耗、長通信距離、設(shè)備連接數(shù)多等特點，能夠在復(fù)雜和惡劣的環(huán)境下保持穩(wěn)定的通信。

以中國廣電5G NR 廣播為例，目前已完成預(yù)商用測試，涉及廣播基本業(yè)務(wù)、廣播與單播并發(fā)、無卡廣播接收、應(yīng)急廣播等功能，其應(yīng)急廣播能力將突發(fā)事件和公共安全的通信支持提升到一個新的高度。在突發(fā)事件或公共安全危機(jī)時，如自然災(zāi)害、公共衛(wèi)生事件，應(yīng)急廣播能夠有效、及時地向公眾提供最新的官方信息，包括災(zāi)情介紹、安全提醒和救援信息等。

3 結(jié)語

隨著4K/8K 視頻實時傳輸、慢直播和VR/AR技術(shù)的融合，廣播電視迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇。5G 的高速、低延遲、大容量特性為觀眾提供了更豐富的體驗，推動了行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。同時，5G 應(yīng)急廣播在災(zāi)害時刻的實時信息傳遞方面表現(xiàn)出色。文章全面探討了5G 通信技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用，旨在為廣播電視業(yè)未來的創(chuàng)新和發(fā)展提供參考。