摘要：在信息化高速發(fā)展的今天，廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)作為信息傳播的重要載體，其技術(shù)革新與應(yīng)用研究對(duì)于推動(dòng)媒體融合、提升用戶(hù)體驗(yàn)、促進(jìn)文化產(chǎn)業(yè)繁榮具有重要意義。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷演進(jìn)，特別是超高清視頻、5G通信、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)正經(jīng)歷著前所未有的變革，其應(yīng)用范圍不斷拓展，傳輸效率與質(zhì)量顯著提升。基于此，本文主要就廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：廣播電視；音視頻傳輸系統(tǒng)；編碼解碼技術(shù)

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.02.050

中圖分類(lèi)號(hào)：TN 943" " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " " 文章編碼：1672-7274（2025）02-0-03

Research on the Application of Radio and Television Audio and Video Transmission System

WANG Ping

（Jilin Provincial Radio and Television Bureau 652， Changchun 130021， China）

Abstract： In today's rapidly developing information technology， the broadcasting and television audio and video transmission system， as an important carrier of information dissemination， has significant technological innovation and application research for promoting media integration， enhancing user experience， and promoting the prosperity of the cultural industry. With the continuous evolution of digital technology， especially the rapid development of ultra high definition video， 5G communication， artificial intelligence and other technologies， the broadcasting and television audio and video transmission system is undergoing unprecedented changes， with its application scope constantly expanding and transmission efficiency and quality significantly improving. Based on this， this article mainly analyzes the application of broadcasting and television audio and video transmission systems for reference.

Keywords： radio and television; audio and video transmission system; encoding and decoding technology

1" "廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)概述

廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)能夠?qū)⒁粢曨l信號(hào)從制作中心向電視機(jī)或者其他的接收設(shè)備上進(jìn)行傳輸，進(jìn)而擴(kuò)大信息傳播的時(shí)空范圍。該系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成。

（1）信號(hào)源。主要包括攝像機(jī)以及麥克風(fēng)，攝像機(jī)主要是進(jìn)行視頻信號(hào)的采集，在此過(guò)程中，可以利用鏡頭進(jìn)行圖像的捕捉，并將其轉(zhuǎn)換成電數(shù)字信號(hào)。對(duì)于現(xiàn)代攝像機(jī)而言，其具有高分辨率、高靈敏度以及低噪聲等特性，可以提升視頻畫(huà)面的清晰度。對(duì)于音頻信號(hào)而言，麥克風(fēng)是主要采集設(shè)備，可以將聲音向電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，捕捉環(huán)境中的聲音，并將其傳輸?shù)胶罄m(xù)的處理設(shè)備中。對(duì)于演唱會(huì)、新聞采訪、電影拍攝等不同場(chǎng)景可以配備不同類(lèi)型的麥克風(fēng)。在信號(hào)源設(shè)備的選擇以及使用中，需要對(duì)其性能以及穩(wěn)定性進(jìn)行考慮。

（2）傳輸網(wǎng)絡(luò)。主要包含同軸電纜、光纖等有線(xiàn)傳輸部分以及衛(wèi)星、微波等無(wú)線(xiàn)傳輸部分，可以將處理后的音視頻信號(hào)向接收端進(jìn)行傳輸[1]。

（3）接收設(shè)備。電視機(jī)、機(jī)頂盒、移動(dòng)設(shè)備可以用于接收并解碼傳輸過(guò)來(lái)的音視頻信號(hào)，并將其還原成可觀看和收聽(tīng)的視頻和音頻內(nèi)容。

廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)利用先進(jìn)的傳輸技術(shù)和設(shè)備，覆蓋范圍廣，能夠跨越地理和時(shí)間的限制，將音視頻信號(hào)傳輸?shù)饺蚋鞯氐挠脩?hù)終端設(shè)備。支持多種傳輸方式，如有線(xiàn)傳輸（同軸電纜、光纖等）和無(wú)線(xiàn)傳輸（衛(wèi)星、微波等），滿(mǎn)足不同場(chǎng)景和需求，還具備互動(dòng)功能，如點(diǎn)播、回看、互動(dòng)游戲等，提升用戶(hù)體驗(yàn)。對(duì)于實(shí)時(shí)性要求較高的應(yīng)用場(chǎng)景（如新聞直播、體育賽事轉(zhuǎn)播等），廣播電視視頻傳輸系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)低延遲的實(shí)時(shí)傳輸，確保觀眾能夠同步觀看到最新的視頻內(nèi)容。此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和發(fā)展，廣播電視視頻傳輸系統(tǒng)也逐漸融入了互動(dòng)元素，如彈幕評(píng)論、在線(xiàn)投票等，增強(qiáng)了觀眾的參與感和體驗(yàn)感[2]。

2" "廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 采用編碼解碼技術(shù)

編碼技術(shù)是信息處理和傳輸中的關(guān)鍵技術(shù)，將信息從一種形式或格式轉(zhuǎn)換為另一種形式，以便于存儲(chǔ)、傳輸和處理。在廣播電視領(lǐng)域，常見(jiàn)的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)包括H.264、H.265（HEVC）和AV1等，比如，H.264由于具有較高的壓縮效率以及良好的兼容性，可以在視頻會(huì)議、流媒體、視頻監(jiān)控等領(lǐng)域進(jìn)行廣泛運(yùn)用；H.265可以在確保視頻質(zhì)量的同時(shí)降低存儲(chǔ)和傳輸成本，可以適用于4K和8K超高清視頻編碼。音頻編碼技術(shù)是數(shù)字音頻處理的核心，通過(guò)將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式，實(shí)現(xiàn)音頻的高效存儲(chǔ)和傳輸，并保證在傳輸過(guò)程中不丟失重要的音頻信息，常見(jiàn)的音頻編碼技術(shù)有MP3、AAC、AC-3等，這些技術(shù)通過(guò)去除音頻信號(hào)中的冗余信息，實(shí)現(xiàn)音頻數(shù)據(jù)的高效壓縮。解碼是編碼的逆過(guò)程，將編碼后的音視頻數(shù)據(jù)還原為原始的音視頻信號(hào)，解碼器需要按照編碼時(shí)設(shè)定的規(guī)則，對(duì)碼流進(jìn)行解析、反量化、反變換等操作，最終恢復(fù)成原始的音視頻信號(hào)。在廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)中，解碼技術(shù)的選擇與應(yīng)用直接關(guān)系到接收端音視頻信號(hào)的質(zhì)量。因此，解碼器需要具備高效、穩(wěn)定、兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)，以確保在各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下都能提供高質(zhì)量的音視頻服務(wù)[3]。通過(guò)壓縮音視頻數(shù)據(jù)，編解碼技術(shù)顯著減少了傳輸帶寬的需求，壓縮后的音視頻數(shù)據(jù)占用的存儲(chǔ)空間更小，編解碼過(guò)程需要保證音視頻數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，以確保解碼后的信號(hào)質(zhì)量不受損失。

2.2 引入自適應(yīng)碼率技術(shù)

自適應(yīng)碼率技術(shù)能夠根據(jù)實(shí)際網(wǎng)絡(luò)狀況動(dòng)態(tài)調(diào)整碼率，避免了因網(wǎng)絡(luò)波動(dòng)導(dǎo)致的視頻卡頓、加載緩慢等問(wèn)題，該技術(shù)能夠最大限度地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，減少不必要的帶寬浪費(fèi)，同時(shí)降低服務(wù)器的負(fù)載壓力，提高整體資源利用率。不同用戶(hù)設(shè)備的性能和網(wǎng)絡(luò)條件各異，自適應(yīng)碼率技術(shù)能夠智能識(shí)別并適配各種設(shè)備，確保在各種設(shè)備上都能獲得良好的觀看效果。自適應(yīng)碼率技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)帶寬、延遲和丟包率等指標(biāo)，動(dòng)態(tài)調(diào)整碼率以適應(yīng)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)條件。例如，在網(wǎng)絡(luò)帶寬較低時(shí)自動(dòng)降低碼率以保證連續(xù)播放；在網(wǎng)絡(luò)帶寬充足時(shí)則提高碼率以提供更高質(zhì)量的音視頻內(nèi)容。該技術(shù)將音視頻數(shù)據(jù)分為多個(gè)層次，每個(gè)層次對(duì)應(yīng)不同的碼率和質(zhì)量，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件和用戶(hù)設(shè)備性能智能選擇合適的層次進(jìn)行傳輸，能夠在保證低帶寬環(huán)境下用戶(hù)基本觀看需求的同時(shí)，為高帶寬環(huán)境下的用戶(hù)提供更高質(zhì)量的音視頻體驗(yàn)[4]。在廣播電視直播中，自適應(yīng)碼率技術(shù)能夠確保觀眾在不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下都能流暢觀看直播內(nèi)容，提升視頻播放的流暢度和清晰度，降低用戶(hù)因網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題而中斷觀看的風(fēng)險(xiǎn)。

2.3 引入錯(cuò)誤糾正和數(shù)據(jù)壓縮算法

錯(cuò)誤糾正技術(shù)通過(guò)在傳輸數(shù)據(jù)中增加冗余信息或采用特定的編碼方式，使得接收端在檢測(cè)到錯(cuò)誤時(shí)能夠進(jìn)行自我修復(fù)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。在廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)中，由于信號(hào)在傳輸過(guò)程中可能受到各種干擾和噪聲的影響，因此引入錯(cuò)誤糾正技術(shù)尤為重要。循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）是一種常用的錯(cuò)誤檢測(cè)技術(shù)，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行多項(xiàng)式除法運(yùn)算，生成一個(gè)校驗(yàn)碼附加在數(shù)據(jù)后面。接收端在接收到數(shù)據(jù)后，需要進(jìn)行重新計(jì)算，和發(fā)送端發(fā)送的校驗(yàn)碼做比較，對(duì)數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中是否發(fā)生錯(cuò)誤進(jìn)行判定[5]。海明碼具有較強(qiáng)的糾錯(cuò)能力，可以在數(shù)據(jù)信息中添加額外的校驗(yàn)位，確保在接收端能夠?qū)πｒ?yàn)位的信息進(jìn)行糾正。糾刪碼可以糾正多個(gè)錯(cuò)誤，通過(guò)添加冗余數(shù)據(jù)塊，確保接收端在部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失時(shí)，能夠通過(guò)冗余數(shù)據(jù)塊恢復(fù)原始數(shù)據(jù)。錯(cuò)誤糾正技術(shù)能夠確保廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)抵抗信號(hào)傳輸過(guò)程中的干擾以及噪聲，進(jìn)而有效降低錯(cuò)誤率。同時(shí)，錯(cuò)誤糾正技術(shù)可以有效提升系統(tǒng)的容錯(cuò)能力，在部分?jǐn)?shù)據(jù)丟失或損壞時(shí)，確保系統(tǒng)仍能夠運(yùn)行正常。

數(shù)據(jù)壓縮算法可以編碼和解碼音視頻數(shù)據(jù)，有效去除數(shù)據(jù)中存在的冗余信息，進(jìn)而減小數(shù)據(jù)的體量，有效降低傳輸帶寬的需求。無(wú)損壓縮算法能夠在壓縮過(guò)程中不丟失信息，確保解壓縮后的數(shù)據(jù)能夠和原始數(shù)據(jù)保持一致。JPEG、MPEG、H.264/AVC、HEVC等有損壓縮算法在進(jìn)行壓縮時(shí)會(huì)以犧牲數(shù)據(jù)質(zhì)量的方式來(lái)?yè)Q取更高的壓縮率。對(duì)于音視頻數(shù)據(jù)而言，由于人眼和耳朵對(duì)部分細(xì)節(jié)信息的敏感度較低，因此有損壓縮算法在廣播電視領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。這些算法通過(guò)去除音視頻數(shù)據(jù)中的冗余信息和不可見(jiàn)細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮效果[6]。

2.4 引入內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（CDN）技術(shù)提供分布式網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，可以將內(nèi)容緩存到離用戶(hù)最近的節(jié)點(diǎn)上，有效減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x和時(shí)間，方便用戶(hù)就近獲取內(nèi)容，減少網(wǎng)絡(luò)延遲，確保音視頻內(nèi)容的同步性。CDN中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器可以進(jìn)行相互備份，如果某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，其他節(jié)點(diǎn)能夠立即接替工作，將廣播電視的音視頻內(nèi)容緩存到各個(gè)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器上，根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行更新以及替換。內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)智能DNS解析以及負(fù)載均衡技術(shù)，對(duì)用戶(hù)的地理位置、網(wǎng)絡(luò)狀況、節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況等多個(gè)因素進(jìn)行充分了解，支持多種流媒體傳輸協(xié)議（如HLS、DASH等），對(duì)網(wǎng)絡(luò)的性能以及節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行分析，并做好優(yōu)化調(diào)整工作，提升服務(wù)的穩(wěn)定性[7]。

2.5 采用高速網(wǎng)絡(luò)和合適的傳輸協(xié)議

在廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)中，高速網(wǎng)絡(luò)是支撐數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)設(shè)施。高速網(wǎng)絡(luò)能夠提供足夠的帶寬，確保音視頻數(shù)據(jù)能夠流暢傳輸，提升音視頻傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性，特別是在直播、遠(yuǎn)程會(huì)議等需要即時(shí)互動(dòng)的場(chǎng)景中尤為重要。在廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)中，選擇合適的傳輸協(xié)議對(duì)于確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎唾|(zhì)量至關(guān)重要。RTSP是一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，定義了一對(duì)多應(yīng)用程序如何有效地通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)傳送多媒體數(shù)據(jù)，使用TCP或UDP完成數(shù)據(jù)傳輸，并支持對(duì)實(shí)時(shí)流媒體數(shù)據(jù)的受控點(diǎn)播。RTMP是基于TCP的實(shí)時(shí)消息傳輸協(xié)議，可以用于Flash/AIR平臺(tái)和支持RTMP的流媒體/交互服務(wù)器之間的音視頻和數(shù)據(jù)通信。RTMP具有RTMPT、RTMPS、RTMPE等多種變種。SRT是一種允許直接在信號(hào)源和目標(biāo)之間建立連接的傳輸協(xié)議，其特點(diǎn)是低延遲、高可靠性以及具有較強(qiáng)的安全性。對(duì)于廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)而言，要想確保音視頻數(shù)據(jù)高效、穩(wěn)定傳輸，需要使用高速網(wǎng)絡(luò)，選擇合適的傳輸協(xié)議，并為其提供大帶寬、低延遲支持，不同的傳輸協(xié)議，根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景的需求，具備不同的功能以及優(yōu)勢(shì)[8]。

3" "音視頻傳輸系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 數(shù)字化與高清化

超高清音視頻傳輸系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)超高清視頻內(nèi)容從制作到播出全鏈條無(wú)縫對(duì)接的關(guān)鍵。隨著4K/8K超高清技術(shù)的普及，觀眾對(duì)視頻內(nèi)容的清晰度、色彩還原度、動(dòng)態(tài)范圍等要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的音視頻傳輸系統(tǒng)已難以滿(mǎn)足這些需求。因此，發(fā)展超高清音視頻傳輸系統(tǒng)成為行業(yè)共識(shí)。目前，超高清制播體系已經(jīng)基本構(gòu)建完成，這一體系涵蓋超高清視頻的采集、制作、編輯、存儲(chǔ)、傳輸和播出等各個(gè)環(huán)節(jié)，為超高清視頻內(nèi)容的制作和播出提供了有力保障。隨著超高清制播體系的不斷完善，超高清節(jié)目?jī)?chǔ)備及頻道資源也更加豐富，各大電視臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)視頻平臺(tái)紛紛推出超高清頻道和專(zhuān)區(qū)，為觀眾提供了豐富的超高清視頻內(nèi)容選擇。同時(shí)，為了滿(mǎn)足觀眾對(duì)高質(zhì)量視頻內(nèi)容的需求，制作機(jī)構(gòu)也加大了對(duì)超高清節(jié)目的投入力度，不斷提升節(jié)目制作水平和質(zhì)量。

3.2 智能化與自動(dòng)化

生成式人工智能（AIGC）在廣電視聽(tīng)領(lǐng)域的應(yīng)用正在逐漸深入，為音視頻傳輸系統(tǒng)帶來(lái)了智能化升級(jí)。AIGC技術(shù)通過(guò)深度學(xué)習(xí)和自然語(yǔ)言處理，能夠輔助或自動(dòng)生成劇本內(nèi)容，可以提高劇本創(chuàng)作的效率，還能為創(chuàng)作者提供新的靈感和創(chuàng)意方向。AIGC技術(shù)中的語(yǔ)音合成技術(shù)能將文本轉(zhuǎn)換為自然流暢的語(yǔ)音，在新聞播報(bào)、節(jié)目旁白以及虛擬角色配音等場(chǎng)景以及自動(dòng)生成新聞稿、視頻短片和虛擬主播等領(lǐng)域中得到了廣泛的運(yùn)用，能夠有效提升語(yǔ)音內(nèi)容的生產(chǎn)效率，進(jìn)而提升音視頻節(jié)目的交互性以及沉浸感，推動(dòng)音視頻傳輸系統(tǒng)的智能化轉(zhuǎn)型，在進(jìn)行智能化內(nèi)容生成以及編輯的過(guò)程中，可以有效地提升音視頻內(nèi)容的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。

隨著5G技術(shù)的不斷成熟和6G技術(shù)的研發(fā)推進(jìn)，新型移動(dòng)通信技術(shù)將為廣電行業(yè)帶來(lái)更高的傳輸速度和更低的時(shí)延。軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）技術(shù)通過(guò)軟件編程的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的靈活調(diào)度和管理，為廣電網(wǎng)絡(luò)提供了更加靈活和高效的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。算力網(wǎng)絡(luò)通過(guò)整合和優(yōu)化計(jì)算資源，為音視頻內(nèi)容的處理和傳輸提供強(qiáng)大的算力支持。這將有助于提升音視頻內(nèi)容的處理速度和傳輸質(zhì)量。

4" "結(jié)束語(yǔ)

在5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)融合發(fā)展進(jìn)程中，廣播電視音視頻傳輸系統(tǒng)的發(fā)展將趨向于智能化、高效化，能夠?yàn)槿藗兲峁┍憬荨⒇S富的視聽(tīng)體驗(yàn)。可應(yīng)用5G技術(shù)實(shí)現(xiàn)超高清視頻傳輸，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能家居與廣播電視的聯(lián)動(dòng)，應(yīng)用人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化推薦和智能交互等。

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作者簡(jiǎn)介：王" 萍（1977-），女，漢族，吉林長(zhǎng)春人，正高級(jí)工程師，工程碩士，主要從事廣播電視無(wú)線(xiàn)傳輸工作。