電視節目《絲綢之路萬里行》的傳輸技術方案

姜瑤

(陜西廣播電視臺,陜西 西安 710061)

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電視節目《絲綢之路萬里行》的傳輸技術方案

姜瑤

(陜西廣播電視臺,陜西 西安 710061)

1　前言

如今移動互聯網絡已成為我們日常生活中不可缺少的基礎通訊網絡，隨著4G網絡技術的高速發展和普及，已經擴展出了不同的各類應用，尤其突出的是穩定高速的傳輸速率，已經足夠能把圖文的傳輸擴展到音視頻的傳輸了。這給廣電媒體行業也帶來了新的技術發展變革。

2　背景介紹

由陜西廣播電視臺組織，新華社、光明網、中國國際廣播電臺、鳳凰衛視等媒體參加的大型人文歷史全媒體穿越活動《絲綢之路萬里行》，團隊驅車3萬里，從西安出發穿越8個國家終點為羅馬。節目需要捕捉來自不同國家的現場畫面，本次活動一路采用全景真人記錄的方式邊拍攝邊傳輸邊播出。作者做為本次全程參與的技術成員，負責為節目的正常進行制定具體的技術方案以及操作實施。

如今衛星傳輸直播方案已經在廣電行業被普遍采用了多年，但是由于本次活動靈活度大，導致節目的傳送時間和時長都不確定，無法申請具體時段的衛星通道。此外進入中亞甚至歐洲對于衛星仰角以及衛星信號覆蓋的影響都非常困難建立起有效的衛星傳輸通道，甚至還需要二次跳星接力的方式來回傳節目信號。這種情況下衛星已經不能很好的滿足節目需求了。那就需要采用非常規的技術方案，所以我們把目光對準了移動互聯網絡傳輸方案。

3　4G技術標準簡介

移動互聯網，就是將移動通信和互聯網二者結合起來成為一體，尤其目前的4G技術已經得到了廣泛的普及和應用，關于4G網絡故名思議指的就是第四代移動通信技術。目前基于4G標準有兩個，分別是LTE FDD(已被聯通電信采用)和LTE TDD(國內稱TD-LTE被移動采用)。說起兩個標準，其實他們的區別不大，都屬于LTE的分支。FDD頻分雙工，有兩個獨立的頻段，一個用來下傳信息，另一個用來上傳信息。而TDD 是時分雙工，發射和接收信號是在同一頻率的不同時段進行的。前期我們也考察了一下4G網絡在國外的情況，國際上大多數的4G制式是FDD，采用TDD標準的國家很少，活動的沿線國家采用FDD標準的更多一些，總之4G網絡在國外部署已經很成熟了。關于4G技術很多文章對兩種標準都做了測速，但是因為所處的區域、信號覆蓋、終端性能、用戶數量等的不同，導致體驗都各不相同，沒法在這方面做一個數值的衡量，只能搬用了官方宣傳的數據：FDD下行峰150Mbps，上行40Mbps，轉換過來下載能達到18.75M每秒，上傳能達到5M每秒；TDD下行峰值100Mbps，上行50Mbps，轉換過來下載能達到12.5M每秒，上傳能達到6.25M每秒，以上數據都是兩種網絡制式的峰值。

4　傳輸方案探討

由于對節目的質量要求高，靈活度大，這就對設備提出了更高的要求，節目過程中需要支持大范圍網絡的無縫覆蓋，保證整條線路都能被全程傳送直播。在選擇設備方面，我們既要考慮設備的應用靈活，還要顧忌到設備的安全穩定性來保證安全播出。再眾多設備里，我們考量眾多因素最終選擇了法國的AVI WEST 4G廣播級傳輸系統設備DMNG PRO180RA，它已經先后為國內外重大新聞、會議以及體育賽事提供過這種新的4G傳輸手段。

這套系統采用電池供電和市電供電兩種模式，因此只要是信號可以覆蓋的地域，都可以從容不迫地在室外或者室內進行直播。同時在4G網絡技術的推廣和普及下，使得AVI WEST 4G傳輸設備非常適合高清直播節目戶外采集的音視頻流以及其他其他數據流的傳輸。甚至在移動的情況下，例如行進中的汽車內，同樣可以進行實時的現場直播。真正做到更加快速的機動反應和全天候不受地域影響地完成直播傳輸任務。AVI WEST DMNG PRO180RA還可以自動識別視頻格式，而且支持標清 576i、高清 720p、高清 1080i、高清 1080p 等多種分辨率的視頻輸入信號，這讓我們更好對各種格式的節目內容進行接收和分發。

由于國內國外的運營商采用的模式和頻點不同，甚至國外的有些運營商需要在終端注冊配置SIM 卡，AVI WEST 4G設備具有五模十頻的制式，既可以同時支持 TD-LTE、FDD-LTE、TD-SCDMA、WCDMA、GSM 五種通信模式和十個相應頻段的多種網絡制式，具有自動識別網絡配置信息來注冊激活SIM數據卡，這些特點可以充分的適用于國內外各個運營商的頻點制式等特殊情況。

根據我們平時衛星傳輸高清電視信號的經驗，HD-SDI的1.485G碼流，用主流的MPEG2或者H264編碼方式壓縮后需要的傳輸碼流在8M左右，畫面質量就足以得到保證，而AVI WEST 4G傳輸設備采用的是更高質量的 HE4000 HEVC 4K 編碼方式，實現HE4000一流的 HEVC(高效視頻編碼)/ H265 視頻編碼器。他采用的是基于最新一代 HEVC / H.265 技術革新的視頻編碼。它能夠根據當時具體的網絡情況隨意設置多種傳輸格式和碼率。同時支持CBR、 VBR 及動態分辨率的編碼方式。通過支持HD分辨率的能力提供相同的視覺質量的 H.264 / AVC 的比特率的 50%，這就給我們又節約了一半的碼流，另外在節目活動過程中，一些國外當地電視臺提供的一些節目素材視頻格式并不一定為我國的高清1080I標準，還有國內合作的其他媒體需要大量圖文文件回傳國內，AVI WEST DMNG PRO180RA也擔當起了這個傳送的任務。這是因為他可以內插一張SD卡，能一邊實時傳送音視頻信號，一邊以最高質量錄制成視頻文件儲存在SD卡中。也可以通過SD卡把存儲在里面的多媒體文件傳輸到對應的國內服務器里。國外有時在極端的網絡環境下，經常不停斷網，支持斷點續傳這一獨特功能給我們傳輸任務可謂省了不少心。

對帶寬的要求進一步降低。AVIWESTDMNGPRO180RA內置有8個34G調制解調器，也就是說最多可以支持8張SIM數據卡，并且當4G信號不穩定甚至沒有的情況下AVIWESTDMNGPRO180RA會自動下降到3G模式。按照我們測試的數據插滿8張SIM數據卡在國內4G網絡下使用基本可以保持在10-20M的上行速率，下載速率可以達到60-80M,這么可靠穩定高速率的技術特點可以同時實現2-3路高清信號的回傳，這給我們工作提供了更加便捷的方式。并且我們在測試過程中與衛星傳送對比得出在4M穩定的碼流下，基本可以保證高清節目信號的畫面質量。從前端信號采集傳送到終端解碼播放延時也基本在2S左右。VIWEST系統還能可捆綁多個鏈路網絡，可用3G/4G蜂窩無線網、WiFi、以太網現場采集將信號多鏈路多通道打包分發，以獲得更高的帶寬和更廣的網絡覆蓋范圍來傳送高品質的實時視頻流傳輸內容。并且具有能實時監測信道的質量并通過調整傳輸碼率來保證視頻流的穩定性，還可以能通過FEC(前向糾錯)及獨有的算法保障網絡出現丟包時畫面的流暢穩定。

5　總結

目前4G技術已經得到了廣泛的應用，在整個活動沿路的各個國家，我們根據當地的實際情況選擇覆蓋大的移動通信運營商辦理了4G數據流量卡，費用方面與衛星傳送相比大大節省，在使用過程中也變得更加靈活便捷。我們利用AVI WEST 4G傳輸設備傳送文字圖片以及音視頻文件，特別是直播節目采訪的過程中，基本上都可以安全穩定的進行節目的傳送和直播，真正實現了跨國跨洲際全程直播信號的無縫鏈接，保證了本次活動圓滿順利完成。并且在使用過程中信號干擾小，傳送成本小，信號質量高，具有實時便捷的特點，非常符合這次絲綢之路萬里行跨國全媒體活動的技術方案，也很大的滿足了節目內容的需求。這些都為我們以后的實時民生類和突發類新聞報道，或者特殊地域衛星受限的節目直播提供了借鑒經驗。

姜瑤(1984-)，男，陜西西安人，大學本科，助理工程師，主要負責陜西廣播電視臺各種大型節目現場直播與錄制工作。

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1671-1602(2016)18-0011-02