淺談3G、4G網(wǎng)絡回傳在節(jié)目制作中的應用

王燕清

隨著3G、4G、Wi-Fi等移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)的電視節(jié)目制作單位獲取節(jié)目素材的渠道和方式也在不斷地更新，移動互聯(lián)網(wǎng)因其具有移動便捷、成本低廉等優(yōu)勢更是被廣泛采用。

一、3G、4G網(wǎng)絡回傳制作

通過移動互聯(lián)網(wǎng)傳輸素材般分為實時回傳和非實時回傳，實時回傳用于直播連線類節(jié)目，通過便捷高效的移動網(wǎng)絡實現(xiàn)新聞現(xiàn)場和演播室的視頻連線，突出節(jié)目的現(xiàn)場感。非實時回傳以節(jié)日素材文件為主，視頻素材碼率一般較高，主要用于素材的二次編輯制作。

實時視頻回傳和接收基于3G、4G、Wi-Fi無線網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)進行遠程的新司直播傳輸，傳輸端對視頻信號采集、編碼、通過中國電信、中國聯(lián)通及中國移動標準的3G上網(wǎng)卡作為多鏈路的數(shù)據(jù)傳輸，傳輸過程不受區(qū)域空間限制，僅受限于網(wǎng)絡質(zhì)量。在無線網(wǎng)絡正常的情況下，視頻中不會出現(xiàn)白線、雪花、馬賽克等現(xiàn)象。通過CBR（固定碼率編碼）和VBR（動態(tài)碼率編碼）兩種編碼，充分地利用帶寬，實時傳輸最佳的圖像，保證畫面質(zhì)量的穩(wěn)定，滿足直播、對播的節(jié)目需求。系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。

采集端功能通過前端采集設備獲取攝像機信號，支持包括視頻：HD/SD-SDI、CVBS、YUV、S-Video；音頻嵌入式SDI、AES/EBU、模擬平衡XLR多種視音頻接口。每個傳輸背包標準配置8張3G上網(wǎng)卡，支持WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA三大3G運營商的上網(wǎng)卡同時并行傳輸數(shù)據(jù)，同時還支持Wi-Fi、Ethernet傳輸方式，直播業(yè)務流程如陶2所示（箭頭為直播信號流向）。

即時直播：當網(wǎng)絡連接狀況良好時，可直接連接當?shù)馗鬟\營商基站，進行穩(wěn)定快捷的廣播級即時直播傳輸。

準及時直播：可先把拍攝視頻以lObit采集的YUV無壓縮格式存儲到內(nèi)置SSD，待到可連接到無線網(wǎng)絡后，能夠立即把該無損視頻以任意碼率CBR文件形式編碼傳輸，該文件視頻可保證為可用于收錄、編輯的廣播級視頻質(zhì)量。不會受無線網(wǎng)絡帶寬波動影響。

接收端功能系統(tǒng)接收端可以對傳輸端進行遠程控制和對運行情況進行監(jiān)察，可遠程調(diào)整傳輸端的編碼參數(shù)、監(jiān)看傳輸端所連接的各個3G、4G、Wi-Fi的無線接入鏈路的數(shù)據(jù)傳輸情況。系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸具有保密性，不會被其它人接收并解密信號。即使是同廠家的產(chǎn)品，發(fā)射端的發(fā)射信號，也只能是指定的接收機才能接收到。接收端支持TS over IP的視頻流輸出，支持嵌入式SDI音頻輸出。即只需要根SDI同軸電纜就可完成視頻和音頻的傳輸，簡化和播出系統(tǒng)的連接。其工作流程如圖所示（箭頭為直播信號流向）。

接收機具有兩種輸出方式：基帶SDI信號和基于IP的TS流信號。

SDI信號SDI信號共輸出三路，一 路通過放在網(wǎng)絡部的監(jiān)視器進行監(jiān)看，第二路輸出到播出部的總控機房，通過總控傳輸?shù)叫滤狙莶ナ疫M行直播連線，最后路通矩陣切換傳輸?shù)叫侣劸庉嬀W(wǎng)進行線上編輯進行直播。

TS over IP流輸出到BTV在線的網(wǎng)絡播出平臺，同時輸出到存儲系統(tǒng)做文件收錄存儲。實時輸出的文件以TS流的格式存儲在本地接收服務器里，可以遠程對存儲的文件進行管理。

二、典型案例：京滬高鐵開通報道

為報道京滬高鐵開通，北京臺、上海臺與鐵道部影視中心聯(lián)手打造大型直播報道《中國速度》。節(jié)目以首列運營的京滬高鐵為主線，在沿線共設置北京南站、濟南站、曲阜站、大勝關長江大橋、京杭大運河、虹橋客運站等14個直播點和10個電話音頻連線點，并在首列高速列車上設置直播點進行實時連線。

京滬高鐵開通初期列車運行時速達到350公里/小時（現(xiàn)已降為300公里/小時），在此場景下，傳統(tǒng)的衛(wèi)星直播方式由于無法準確對星而無法被使用，通過移動網(wǎng)絡傳輸就成了唯一的選擇。京滬高鐵全線全長1318公里，縱貫北京、天津、上海三大直轄市和冀魯皖蘇四省，通過前期測試發(fā)現(xiàn)沿線網(wǎng)絡覆蓋情況差異較大，沿線各別地區(qū)甚至沒有3G網(wǎng)絡覆蓋，運營商3G網(wǎng)絡涉及WCDMA和CDMA2000兩種制式，為保障節(jié)日直播網(wǎng)絡回傳順利進行，報道組根據(jù)沿線3G信號覆蓋情況制定了詳細的直播連線計劃，將直播連線環(huán)節(jié)盡量安排在列車經(jīng)過城市的時間段，在網(wǎng)絡傳輸設備上通過采用聯(lián)通、電信3G網(wǎng)卡混插方式解決了運營商切換問題。同時減少由于網(wǎng)絡信號不穩(wěn)定帶來的影響，最大限度的保障直播連線順利進行，還采用了VBR技術(shù)（根據(jù)實時帶寬自動地動態(tài)調(diào)節(jié)編碼碼流）以及前向糾錯和增加回傳延時等技術(shù)手段。

通過綜合運用上述技術(shù)手段，實現(xiàn)了在高速行駛列車中的3G網(wǎng)絡回傳。

北京特大暴雨報道

2012年北京遭遇特大暴雨，北京電視臺進行了《雨中進行時》的特別直播報道。雨情牽動著每一位北京人的心，路上的家里的北京人都想第一時間了解到現(xiàn)場的實際情況。北京臺排水、交管、防汛、消防、氣象、房管、熱線等部口的記者攝像背起3G背包傳輸設備分赴首都機場、公交車站、排水口、立交橋區(qū)等城市各主要部位，對交通指揮、消防救援、城市排水等情況進行現(xiàn)場報道，把畫面?zhèn)鹘o演播室。整個直播中大量使用了利用3G技術(shù)實時傳輸?shù)默F(xiàn)場畫面，快速準確的報道了當時的各個現(xiàn)場情況。這是北京臺近年來應對突發(fā)事件連續(xù)直播時間最長的次，同時也使3G回傳系統(tǒng)存重大自然災害、突發(fā)事件直播報道中的所起的重要地位被媒體同行認同。

春運報道

春運“回家過年”大型直播報道，春運期間每天在北京站、北京西站、首都國際機場進行報道，并及時將視頻傳輸回臺里在《北京您早》《特別關注》《北京新司》等各檔節(jié)目中播出。

火車站機場等地人員密集，開直播車去直播不太方便，而且經(jīng)濟性不好。節(jié)目素材通過存儲介質(zhì)送回臺里又受制于北京的堵車，無法保證時效性。通過3G、4G直播系統(tǒng)，我們的記者攝像可以方便的在售票窗口、候車大廳、站臺、候機樓等各個位置進行采訪，并根據(jù)現(xiàn)場網(wǎng)絡實際情況采用直播連線和素材網(wǎng)絡回傳等多種方式，提高了節(jié)目素材傳輸?shù)臅r效性，豐富了新聞報道手段，取得了非常好的效果。

卡塔爾直播亞洲杯足球賽

經(jīng)過實際測試，3G、4G節(jié)目素材回傳系統(tǒng)在跨國素材傳輸方面也能夠勝任，2012年卡塔爾亞洲杯期間，北京臺體育部首次采用3G、4G傳輸背包，通過綁定當?shù)剡\營商的移動網(wǎng)卡，解決了跨國傳輸網(wǎng)絡制式司題，通過綜合采用視頻壓縮和動態(tài)編解碼技術(shù)，實現(xiàn)了從多哈回傳實時視頻，并在北京6套的晚間體育新聞節(jié)目中播出。