5G技術在廣播電視現場直播節目中的運用

周希芝

（作者單位：寧津縣融媒體中心）

近年來，在通信技術大力發展的背景下，第5代移動通信技術也已經出現，這一新興技術的應用改革了網絡系統，同時在社會上的其他很多領域中也具有十分重要的作用。在實際應用中，5G技術可以為各領域提供支持和服務，如工業自動化、智能交通、遠程醫療、智慧城市等。同時，5G技術還可以與人工智能、云計算等技術結合，為大數據分析、智能決策等提供更好的支持[1]。

廣播電視現場直播節目是一種非常受歡迎的節目形式，它將事件或活動的現場情況直接傳輸給觀眾，使受眾產生一種身臨其境的感覺。常見的直播類型如體育賽事直播、文藝晚會直播、新聞事件直播、頒獎典禮直播等。在廣播電視現場直播節目中，直播技術發揮著重要作用，為了保證直播的順利進行，工作人員需要使用先進的攝像設備、傳輸設備和制作設備，以確保畫面清晰、音質優良。同時，還需要專業的制作團隊和導演來協調各個環節，保證直播的連貫性和觀賞性。現如今，在網絡系統中，5G技術的應用實現了互聯網與廣播電視的融合，并且取得了較好的效果。在廣播電視直播中，5G技術也能夠發揮重要作用，本文就針對5G技術在廣播電視直播中的應用進行探討。

1 5G技術基本概述

5G技術，即第5代移動通信技術，是繼4G技術之后的新一代移動通信標準。與4G相比，5G在帶寬、速度和延遲等方面都有著顯著的提升，為大數據、物聯網、人工智能等新興領域提供了強大的技術支持。其具備高速率與大容量、低延遲、廣覆蓋等特點，其中，在高速率與大容量方面主要是指5G技術采用毫米波頻段，使帶寬和傳輸速率大幅提升，可滿足大規模數據傳輸和存儲需求；在低延遲方面主要是指5G技術大幅降低了網絡延遲，為實時性要求高的應用提供了可能，如自動駕駛、遠程醫療等；在廣覆蓋方面主要是指5G技術擴大了信號覆蓋范圍，為偏遠地區提供穩定的網絡連接[2]。目前，隨著5G技術的不斷普及，其被廣泛應用在自動駕駛、遠程醫療、智慧城市等領域，并取得了顯著的效果。例如：5G網絡的高速度、低延遲特性使得車輛可以實時獲取路況、交通信號等信息，提高行車安全性和道路通行效率；5G技術為遠程醫療提供了可能，使得專家醫生可以通過高清視頻為偏遠地區的患者提供醫療服務；通過物聯網技術與5G網絡的結合，可實現城市各個方面的智能化管理，如智能交通、智能安防等。本文主要是以廣播電視領域為例，探討5G技術的應用。

2 5G技術在廣播電視現場直播節目中應用優勢

5G技術作為新一代移動通信技術，正逐漸改變人們的生活和工作方式，它不僅提升了信息傳輸的速度和效率，還為各個行業的發展提供了新的動力和可能性。因此，其應用在廣播電視現場直播節目中存在著如下必要性：

2.1 提高信號傳輸質量

5G技術擁有更高的數據傳輸速率和更低的延遲，能夠更好地滿足廣播電視現場直播節目的信號傳輸需求，提高畫面質量，減少卡頓和失真[3]。并且支持高清視頻傳輸，5G技術能夠實現高速率、大容量的數據傳輸，支持4K、8K等高清視頻的傳輸，為觀眾帶來更加清晰、逼真的視聽體驗。

2.2 實現多角度直播

5G技術可以支持多個攝像機同時傳輸信號，實現多角度直播，節目制作團隊可以在多個角度設置攝像機，捕捉到更多的細節，讓觀眾從多個視角觀看節目，增強現場感和參與感，提高節目的觀賞性和視覺效果。并且，5G技術使得遠程制播成為可能，節目制作團隊可以通過5G網絡實現遠程協同制作，完成節目的制作和直播。

2.3 優化直播效果

5 G 技術可以通過云計算、大數據等技術手段對直播信號進行實時處理和分析，優化直播效果，提升觀眾的觀看體驗。并且，還可以與虛擬現實（Virtual Reality, VR）和增強現實（Augmented Reality, AR）技術結合，為觀眾提供更加沉浸式的視聽體驗。例如，觀眾可以通過VR設備觀看到沉浸式的虛擬現場場景，感受到更加逼真的現場氛圍[4]。

2.4 靈活的設備配置

5G技術可以支持便攜式設備進行直播，如手機、平板等，使得現場直播節目的設備配置更加靈活多樣，降低設備成本和維護成本。并且，5G技術可以實現高速的實時回傳，使得節目制作團隊能夠快速地將節目素材回傳給臺內，提高節目制作的效率和靈活性。此外，5G技術使得直播信號的傳輸速度更快、延遲更低，從而提高觀眾與節目的互動性，如觀眾可以通過手機等終端設備實現實時在線投票、評論、互動等功能，增強觀眾的參與感和節目的互動性。

3 5G技術在廣播電視現場直播節目中的應用

3.1 基于5G廣播電視直播新媒體平臺的構建

我國早在2018年就開始建立5G新媒體平臺，由中央廣播電視總臺與中國電信、中國移動、中國聯通及華為公司在北京共同簽署合作建設5G新媒體平臺框架協議。首先，該平臺從技術上采用了“大中臺+小前臺”的設計模式，并且應用云服務將物理空間和傳統媒體打通連接，進而實現了信息共享，這些信息包括一些內容、數據、用戶信息等。其次，該平臺從傳播形態上來看，主要以移動直播為主，直播可以是長時間直播，也可以是短時間直播，并沒有時間限制，而且還具備“以短帶長”的直播、點播等功能。此外，該平臺能夠實現4K、8K投屏觀看，這是傳統廣播電視媒體無法比擬的，不僅豐富了直播內容，還為受眾帶來了無比震撼的視聽體驗。該平臺運作的整個流程就是手機、攝像機、無人機將信息發送到5G信號基站，然后再將其傳入接收機和導播臺，最后由廣播電視播出信號進行現場實時播放（見圖1）。

圖1 基于5G的廣播電視節目現場直播

3.2 基于“5G+8K”超高清廣播電視節目傳輸

“5G+8K”現場直播是一種結合了5G網絡傳輸和超高清視頻呈現的方式將廣播電視節目進行現場直播。

首先，要設置“5G+8K”的系統架構，該結構需要有一個中心控制部分，負責處理和分發直播內容，并且系統還需要有背包接收器、VR編碼器、VR縫合處理服務器、VR攝像機、8K轉播車、8K編碼器、5G背包、交換機、5G CPE（用戶駐地設備）及基站等，用來完成拍攝、編碼、傳輸等工作。其中，VR編碼器用于將現場的音視頻信號轉換成可以在5G網絡上傳輸的格式，VR縫合處理服務器用于存儲和分發直播內容。

其次，“5G+8K”的現場直播應用了三維高清技術，采用了主備雙鏈路架構，對廣播電視現場節目進行多場景實時安全播出。其不僅具備自動備份、自動延時、多級播控等功能，而且支持多種三維聲音模式，在給用戶帶來超清視覺體驗的同時，通過“三維聲+立體聲”的雙制模式，讓用戶體驗到聽覺上的享受[5]。三維高清技術需要通過專用的編碼器和傳輸設備來傳輸和處理立體視頻流，這種編碼器能夠將立體的視頻流轉換成可以在5G網絡上傳輸的格式，并通過5G網絡高速、低延遲的特點，將視頻流傳輸到終端設備上。

最后，終端設備上安裝了相應的軟件或應用來接收并播放直播內容。對于8K超高清視頻，工作人員只有使用支持相應分辨率的終端設備來播放，才能保證視頻的質量和觀感效果，終端設備上一般都是使用支持三維高清技術的播放器來播放立體視頻流，這種播放器能夠通過特殊的顯示技術，將立體的畫面呈現給觀眾，提供更加逼真的視覺體驗[6]。例如，2019年春晚就采用了“5G+8K”現場直播的方式，通過先進的技術手段，將春晚的精彩現場呈現在全國觀眾面前。

3.3 基于5G技術的廣播電視網絡交互拓展

首先，對于廣播電視行業來說，5G技術的應用讓廣播節目開展了視頻服務業務，并且減少了視頻播放中的卡頓現象，給用戶帶來了新的體驗。其次，近幾年，廣播電視行業開啟了與移動、聯通、電信三大通信運營商的融合，很多城市都完成了5G網絡的覆蓋，5G可視化直播技術也得到了廣泛的應用，直播技術已成為主流。同時，5G技術自帶數據加密功能，如多進多出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）技術、超密集異構網絡技術都是5G技術的一部分，其不僅可以保護數據安全，還具有較強的抗干擾性，可以將一些不安全的信號進行攔截，而且還可以對語音進行壓縮、對多碼進行分址、對圖像進行數字化傳播等，不僅保證了清晰度，還提高了傳播效率。同時，5G技術還搭建了很多應用程序（Application, App），如寫作機器人、人工智能（Artificial Intelligence, AI）主播、智能感應器等，不僅可以進行個性化的推送、還能優化信息的傳播，進而滿足多元化受眾交互性的需求[7]。

3.4 基于5G技術的廣播電視直播移動采編

隨著我國信息技術的發展，新媒體發展水平也得到了不斷的提高，這給傳統的廣播電視媒體帶來了挑戰。為了提高廣播電視媒體的競爭優勢，5G技術的應用普及可以讓廣播電視媒體在該行業重新獲得發展優勢。比如，廣播電視移動采編是一種靈活、高效的工作方式，它將傳統的采編工作與現代化的移動通信技術相結合，使記者能夠在任何地點、任何時間進行新聞采編工作。在具體應用過程中，移動采編就是將可移動的采編平臺獲取的音視頻內容，經編碼壓縮以后，通過5G基站回傳到直播管理平臺，再分配到電視、手機、電腦等終端觀看。在5G技術的支持下，采編工作效率有效提升，并且新聞信息的傳播速度也不斷加快，這樣保證了受眾能夠及時獲得新聞信息[8]。另外，憑借5G技術的高數據傳輸速率，工作人員可以將采編到的新聞素材通過高清視頻、圖片和音頻等多媒體形式進行實時傳輸，保證信息時效性和現場感。同時，憑借5G技術的低延遲特性，采編記者可以將采訪的素材實時回傳給廣播電視臺，確保編輯和制作人員能夠及時獲取和處理素材，有效地縮短新聞制作周期，提高新聞的時效性[9]。

3.5 基于5G技術的廣播電視現場節目直播互動

首先，5G技術具備傳輸速度快、傳播內容高清等特點，將其應用在廣播電視現場節目直播中不僅能提高傳播速度，還能向受眾提供超清的節目，并且讓受眾參與到節目中來，促進廣播電視屏幕內外觀眾的交流[10]。其次，5G技術可以同時應用多個機位進行快速的傳輸，這與4G技術中單一機位相比更有優勢，不僅可以讓受眾360度無死角觀看到現場節目內容，還能讓受眾有身臨現場的感覺。此外，5G技術能夠將受眾的意見、反饋等實時傳遞到節目現場，現場的導演、主持人或者一些管理人員就可以根據受眾的意見進行臨時的更改，以此來滿足受眾對廣播電視制播節目互動的需求。受眾還可以通過微信、微博等平臺與節目進行互動，同時也可以通過發送彈幕、評論等方式與其他受眾進行交流[11-12]。

4 結語

將5G技術應用在廣播電視現場節目直播中，不僅可以為觀眾帶來更加清晰、互動性更強、更具沉浸感的視聽體驗，同時也可以為節目制作和傳輸帶來更高的靈活性和效率[13]。例如，5G技術能夠提高直播效率；5G技術可以優化廣播電視技術、廣播電視內容及服務形式，為受眾提供實時訪問及非實時視聽等媒體內容，通過廣播網絡、5G網絡和固定網絡實現點到多點內容的混合業務，使廣播電視更具有交互性。隨著5G技術的進一步成熟和應用，相信未來會有更多精彩、新穎的廣播電視節目呈現給觀眾。