5G 通信技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用

◎吳明香

(南京市浦口區(qū)融媒體中心，江蘇 南京 210031)

引言

近幾年，5G 通信技術(shù)的快速興起帶動了各行各業(yè)的發(fā)展。對于廣播電視工程領(lǐng)域來講，傳統(tǒng)的技術(shù)手段已經(jīng)無法有效地促進(jìn)廣播電視工程的發(fā)展。為了提高用戶的觀看體驗(yàn)，滿足用戶的觀看需求，將5G 技術(shù)應(yīng)用于廣播電視工程顯得至關(guān)重要。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，要充分利用5G 技術(shù)傳播速度快、聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)、信息延時率低的特點(diǎn)，以此來推動廣播電視工程的發(fā)展[1]。

一、5G通信技術(shù)的特點(diǎn)

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起是我國邁入信息化時代的標(biāo)志。目前，在各個領(lǐng)域的信息技術(shù)主要依賴于計算機(jī)和多媒體技術(shù)。其中，通信技術(shù)的發(fā)展對人們的影響特別大，使人們的生活更加便利、多元[2]。通信的主要傳輸方式主要體現(xiàn)在移動、數(shù)據(jù)和光纖三方面。5G 通信技術(shù)是第五代移動通信技術(shù)，是目前的主流通信技術(shù)。隨著2G 時代開啟了互聯(lián)網(wǎng)大門、為人們普及了互聯(lián)網(wǎng)的知識，然后到4G 推動了互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，最后從4G 到5G，擴(kuò)張了互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的覆蓋面，滿足了各個領(lǐng)域的應(yīng)用信息需求。5G 通信技術(shù)主要有以下特點(diǎn)。

(一)傳播速率快

目前5G 通信技術(shù)的傳播速率是4G 通信技術(shù)傳播速率的百倍，其最高的速率可以達(dá)到每秒10Gb。

(二)聯(lián)網(wǎng)功能強(qiáng)

5G 通信技術(shù)相比較于4G 通信技術(shù)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，天線大規(guī)模增加，主要是通過將5G 通信基站變小、天線數(shù)量變多，以此來實(shí)現(xiàn)多用戶信號的傳送和接收。

(三)信息延時率低

5G 通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)延時低于1ms，即將滿足數(shù)據(jù)信息實(shí)時接收的要求，突出了信息傳播的及時性。

綜上所述，將5G 通信技術(shù)和廣播電視工程結(jié)合，可以使廣播電視的信號傳播速度加快，提高廣播電視臺的服務(wù)功能，廣播電視臺信號的抗干擾能力加強(qiáng)，提高節(jié)目的質(zhì)量，有效地促進(jìn)廣播電視臺的未來的發(fā)展。

二、5G通信技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用優(yōu)勢

(一)提高節(jié)目質(zhì)量

傳統(tǒng)的廣播電視節(jié)目制作需要根據(jù)設(shè)備的不同需求，在傳播過程中對傳輸內(nèi)容進(jìn)行格式轉(zhuǎn)化。但是在傳輸轉(zhuǎn)化的過程中，由于電視信號在傳輸中停留時間過長，容易受到外界的干擾，使節(jié)目信號的傳播速率降低，從而影響節(jié)目播出的質(zhì)量[3]。將5G 通信技術(shù)應(yīng)用于廣播電視工程中，通過5G的高速率傳播增加節(jié)目信號的抗干擾能力，并且通過5G 通信技術(shù)信息延時率低的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時接收節(jié)目信息，相比較于傳統(tǒng)的傳播方式，有效地防止因?yàn)閿?shù)據(jù)延時而導(dǎo)致節(jié)目播出質(zhì)量差的現(xiàn)象發(fā)生。5G 通信技術(shù)的應(yīng)用，極大程度地提高了節(jié)目的質(zhì)量，為觀眾提供了質(zhì)量保障。

此外，在廣播電視臺直播領(lǐng)域中，5G 通信技術(shù)的穩(wěn)定傳輸可以有效地保證直播質(zhì)量。新聞實(shí)時直播報道過程對傳播的及時性有較高的需求，但是傳統(tǒng)的廣播電視工程技術(shù)無法達(dá)到這一要求。5G 技術(shù)的應(yīng)用可以基本上做到零延遲，利用5G 技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時直播，讓觀眾可以隨時隨地地觀看直播。根據(jù)5G 通信技術(shù)的聯(lián)網(wǎng)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，可以使觀眾通過網(wǎng)絡(luò)、電視、手機(jī)等多種途徑觀看直播。5G 傳播速率快的特點(diǎn)可以保證節(jié)目畫面清晰穩(wěn)定，給觀眾提供良好的觀看直播體驗(yàn)。觀眾可以在觀看直播的過程中發(fā)表評論，與節(jié)目進(jìn)行互動，拉近了觀眾與節(jié)目的距離。節(jié)目制作方可以根據(jù)觀眾的反饋，對節(jié)目進(jìn)行改良，使節(jié)目符合觀眾的需求。

(二)創(chuàng)新節(jié)目形式

目前，短視頻、網(wǎng)絡(luò)直播的興起從廣播電視臺分走了大部分用戶，導(dǎo)致廣播電視的發(fā)展緩慢。為了促進(jìn)廣播電視臺的發(fā)展，將5G 通信技術(shù)應(yīng)用于廣播電視工程，可以使節(jié)目形式新穎[4]。例如，將5G 通信技術(shù)和4K、8K 超高清技術(shù)結(jié)合，使廣播電視播出的內(nèi)容具有超高清畫面，保證節(jié)目播出的質(zhì)量；將5G 通信技術(shù)和人工智能技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)廣播電視工程智能化；5G 通信技術(shù)和VR 技術(shù)融合，將其運(yùn)用于直播現(xiàn)場，可以給觀眾帶來更加直觀的體驗(yàn)，讓觀眾融入直播中。5G 技術(shù)應(yīng)用為廣播電視工程的發(fā)展提供了方向，在創(chuàng)新節(jié)目方面做出了突破，推動了廣播電視工程的發(fā)展。例如西安在舉辦活動的過程中，將5G 技術(shù)、VR 攝影、無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行組合，通過5G 直播的方式，實(shí)現(xiàn)了西安、嘉興、延安、遵義的直播。由此可以看出，將技術(shù)進(jìn)行組合對于創(chuàng)新廣播電視節(jié)目具有重要的意義。

(三)技術(shù)與設(shè)備集成度高

5G 通信技術(shù)可以同時進(jìn)行視頻和音頻的數(shù)據(jù)傳輸，其傳輸方式十分契合廣播電視工程的發(fā)展，而且5G 通信信號具有保密的效果，可以有效地避免信號被攔截現(xiàn)象。不僅如此，5G 通信技術(shù)還具備多用戶傳輸、數(shù)字化圖像傳輸功能，能夠改善廣播電視節(jié)目的播出質(zhì)量[5]。同時，5G 通信技術(shù)使用的設(shè)備集成度較高，有效地減少了設(shè)備出現(xiàn)故障的現(xiàn)象，并且設(shè)備排列組合靈活，可以滿足廣播電視工程的各種需求，使廣播電視工程在原有的基礎(chǔ)上取得重大的突破。

三、5G通信技術(shù)在廣播電視工程中的應(yīng)用

(一)5G 結(jié)合VR 和AR 應(yīng)用于廣播電視工程

VR 技術(shù)是通過計算機(jī)技術(shù)作為載體，融合人機(jī)交互技術(shù)和圖形技術(shù)，形成虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對觀眾進(jìn)行情景引導(dǎo)，加強(qiáng)觀眾的親身體驗(yàn)感，滿足人們對虛擬世界的追求。AR技術(shù)是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，主要在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)上建立增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，將虛擬空間進(jìn)行實(shí)體化，可以給人們形成更加真實(shí)的體驗(yàn)感。

VR 技術(shù)主要利用多種手段，主要有虛擬植入技術(shù)進(jìn)行廣告替換，對各種廣播電視節(jié)目進(jìn)行制作等。在廣播電視工程中，最先應(yīng)用的節(jié)目制作是虛擬演播室技術(shù)。這種技術(shù)可以使虛擬的節(jié)目錄制變得真實(shí)化，通過虛實(shí)轉(zhuǎn)換的手段，增加觀眾的觀看效果。在電視節(jié)目中植入VR 技術(shù)，可以給觀眾帶來視聽盛宴。例如汽車類企業(yè)的線上發(fā)布會，因?yàn)閳龅卦虿蛔阋詳[放真車，就通過技術(shù)公司來實(shí)現(xiàn)線上實(shí)時植入虛擬車輛，線上用戶可以通過主持人操作的環(huán)節(jié)來了解車輛形態(tài)、細(xì)節(jié)以及顏色的變化。另外，在天氣預(yù)報節(jié)目和時事新聞節(jié)目中，可以利用VR 技術(shù)來展示天氣和時事。例如美國的氣象頻道，通過VR 技術(shù)和5G 通信技術(shù)的結(jié)合，將“弗羅倫斯”颶風(fēng)引起的災(zāi)難還原，使觀眾能夠直觀地感受自然災(zāi)害的威力，增加了節(jié)目的教育意義和真實(shí)性。在播報時事新聞的節(jié)目中，可以通過植入VR 技術(shù)，還原新聞現(xiàn)場，加上實(shí)時講解，讓觀眾對于新聞具有更深的了解。5G 通信技術(shù)的應(yīng)用是AR 技術(shù)為廣播電視工程提供了支持，可以讓觀眾真實(shí)地體驗(yàn)節(jié)目效果。

由此可以看出，將5G 通信技術(shù)結(jié)合VR 技術(shù)和AR 技術(shù)應(yīng)用于廣播電視節(jié)目，可以有效地提高節(jié)目播出的質(zhì)量和效果，增加觀眾的觀感體驗(yàn)，使我國廣播電視工程取得質(zhì)的提升。

(二)5G 通信技術(shù)對應(yīng)急廣播系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

5G 通信技術(shù)和廣播電視工程中的應(yīng)急廣播進(jìn)行結(jié)合，可以針對突發(fā)事件預(yù)警、特大新聞以及科普內(nèi)容，同時以圖片加文字、視頻和音頻的方式傳播，為觀眾打造全新的應(yīng)急信息平臺[6]。相比于傳統(tǒng)的廣播電視工程傳播技術(shù)，5G 通信技術(shù)可以及時、快速地給觀眾傳遞信息和預(yù)警，通過正確的引導(dǎo)，為觀眾提供防范措施。沒有緊急事件發(fā)生時，應(yīng)急廣播主要為觀眾宣傳法律知識，普及安全知識，增強(qiáng)人們的安全意識。

1.同頻廣播

隨著5G 通信技術(shù)的發(fā)展，5G 基站數(shù)量的增加使其網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積更大，為應(yīng)急廣播系統(tǒng)的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。此外，利用5G 通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積廣的特點(diǎn)，廣播電視只需要將網(wǎng)絡(luò)中的一個頻率應(yīng)用于應(yīng)急廣播系統(tǒng)，就可以完成同頻廣播。這種技術(shù)，為在應(yīng)急廣播建設(shè)的基礎(chǔ)上形成全國的同頻廣播提供了機(jī)會，可以將政府的聲音快速且高效地傳達(dá)給民眾，實(shí)現(xiàn)廣播信息的有效傳遞。

2.加強(qiáng)應(yīng)急廣播的功能

5G 通信技術(shù)和應(yīng)急廣播的結(jié)合可以在應(yīng)對突發(fā)性事件前，進(jìn)行相關(guān)信息采集。應(yīng)急人員可以利用這些信息，評估突發(fā)公共事件的風(fēng)險水平，然后根據(jù)該地區(qū)的具體情況發(fā)布廣播，提醒公眾及時躲避災(zāi)害，以減少突發(fā)公共事件造成的危害。在災(zāi)難發(fā)生后，可以及時、正確地指導(dǎo)當(dāng)?shù)厝藛T進(jìn)行抗災(zāi)工作，避免災(zāi)害發(fā)生后產(chǎn)生連鎖反應(yīng)。5G 通信技術(shù)有信息延時率低的優(yōu)勢，可以第一時間將災(zāi)難現(xiàn)場的情況傳回中心，使有關(guān)部門可以盡快了解現(xiàn)場，并下達(dá)應(yīng)對指令。由此可以看出，5G 通信技術(shù)對應(yīng)急廣播系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。此外，應(yīng)急廣播系統(tǒng)可以與其他平臺建立聯(lián)系，如醫(yī)院、政府、公安等部門?？梢栽诘谝粫r間通知各部門做好一級準(zhǔn)備，在災(zāi)難發(fā)生后，能夠在第一時間到達(dá)現(xiàn)場，實(shí)施救災(zāi)行動。通過與5G 通信技術(shù)結(jié)合，讓應(yīng)急廣播系統(tǒng)在應(yīng)對突發(fā)性事件時更加從容，保證了我國人民的安全。

(三)實(shí)現(xiàn)超清視頻音頻廣播

要想實(shí)現(xiàn)廣播電視長期穩(wěn)定發(fā)展，必須把超清視頻作為節(jié)目創(chuàng)新的首要條件。因此，有關(guān)部門需要把超清視頻音頻信息與信息技術(shù)相結(jié)合，具體包括以下內(nèi)容。

為了使廣播電視工程實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定發(fā)展，要將超清視頻音頻廣播作為發(fā)展方向，將5G 通信技術(shù)與超清視頻技術(shù)通過以下的方式結(jié)合，可以促進(jìn)廣播電視工程的長期發(fā)展。

1.利用5G+4K 技術(shù)

為了促進(jìn)廣播電視臺的發(fā)展，應(yīng)該對5G+4K 的融合技術(shù)進(jìn)行深入研究，使4K 超高清音視頻通過5G 通信網(wǎng)絡(luò)傳輸，可以使節(jié)目的像素達(dá)到4090×2160 的分辨率，讓觀眾在觀看節(jié)目時，可以清楚地看到內(nèi)容中的每一處細(xì)節(jié)。運(yùn)用這種技術(shù)制作出的電視節(jié)目，影像清晰，文字秀麗，給觀眾帶來美好的觀看體驗(yàn)。

2.實(shí)現(xiàn)5G+8K 傳輸技術(shù)

8K 技術(shù)就是(7680×4320)超高清技術(shù)，其與5G 通信技術(shù)形成的5G+8K 技術(shù)，在移動直播新聞節(jié)目、體育節(jié)目、春節(jié)晚會中都得到了廣泛的應(yīng)用。其特點(diǎn)是可以帶給觀眾一檔超高清、色彩鮮艷的節(jié)目。例如在中國足球超級聯(lián)賽中應(yīng)用5G+8K 直播技術(shù)，使觀眾在觀看節(jié)目的時候，可以看清楚運(yùn)動員的表情，給觀眾一種上帝視角觀看節(jié)目的感覺。8K技術(shù)相比較于4K 技術(shù)，畫面的辨識度更加清晰，再結(jié)合5G通信技術(shù)的高穩(wěn)定性、高傳播速率的特點(diǎn)，二者強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，對我國的廣播電視工程的發(fā)展起到了一定的推動作用。

3.應(yīng)用5G 網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)

隨著5G 通信技術(shù)的發(fā)展，各個領(lǐng)域都加強(qiáng)了與5G 通信技術(shù)的融合[7]。其中，在5G 超高清技術(shù)的過程中，容易發(fā)生信號的攔截和干擾現(xiàn)象。因此，在廣播電視工程中，為了提升5G 超高清技術(shù)傳輸信號的穩(wěn)定性，可以在5G 網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用切片技術(shù)，以此來保證5G 超高清技術(shù)穩(wěn)定運(yùn)行。

4.手機(jī)實(shí)況轉(zhuǎn)播系統(tǒng)

5G 通信技術(shù)的發(fā)展為手機(jī)直播提供了技術(shù)支持。手機(jī)直播相比較于傳統(tǒng)的直播，具有良好的便攜性，可以讓觀眾隨時隨地觀看直播內(nèi)容。為了使廣播電視工程實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，在5G 通信技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合其他技術(shù)，穩(wěn)固技術(shù)結(jié)構(gòu)，可以保證手機(jī)直播畫面清晰，信號穩(wěn)定。此外，為了使廣播電視工程不斷發(fā)展，國家必須加大力度開發(fā)5G 通信技術(shù)，將其與廣播電視有效融合，給觀眾帶來舒適的體驗(yàn)。

(四)5G 通信技術(shù)與AI 技術(shù)結(jié)合應(yīng)用于廣播電視工程

5G 通信技術(shù)結(jié)合AI 技術(shù)，在廣播電視工程中的應(yīng)用主要有以下幾點(diǎn)。

一是AI 技術(shù)可以形成智能語音系統(tǒng)，自動翻譯不同國家的語言，以中文的形式輸出。二是AI 可以作為代理主持人，播報各大新聞視頻。三是根據(jù)節(jié)目的內(nèi)容，識別并標(biāo)注視頻、音頻、人物等信息。四是借助對視頻、音頻、人物等信息的識別功能，對內(nèi)容進(jìn)行自動審核。五是可以在新聞、節(jié)目、綜藝的素材庫中，快速找到并提出素材。六是可以自動識別節(jié)目內(nèi)容，自動編輯內(nèi)容主題。七是可以根據(jù)節(jié)目性質(zhì)，快速寫出文本。八是在節(jié)目播放的過程中，可以根據(jù)觀眾需求、節(jié)目性質(zhì)，精準(zhǔn)地投放廣告。九是根據(jù)每個觀眾的需求，分析大數(shù)據(jù)，為觀眾推薦感興趣的節(jié)目。十是在觀眾觀看節(jié)目發(fā)生卡頓現(xiàn)象時，可以自動檢測用戶網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行播放頻率轉(zhuǎn)換，保證觀眾的觀看體驗(yàn)，例如，用AI 技術(shù)生產(chǎn)的天貓精靈，通過5G 信息技術(shù)與廣播電視連接，可以實(shí)現(xiàn)觀眾遠(yuǎn)程遙控，只需要通過語音對話，就可對廣播電視節(jié)目做出調(diào)整。

四、結(jié)語

綜上所述，在廣播電視工程中應(yīng)用5G 通信技術(shù)，可以提高節(jié)目質(zhì)量，創(chuàng)新節(jié)目形式，使設(shè)備的集成度變高，并且可以利用5G 通信技術(shù)將“萬物互聯(lián)”，通過與VR、AR、AI等先進(jìn)的技術(shù)結(jié)合，改變廣播電視的傳播方式與運(yùn)營方式，形成一種全新的體系，促進(jìn)廣播電視工程可持續(xù)發(fā)展。由此可見，為了改善廣播電視節(jié)目質(zhì)量，加強(qiáng)觀眾觀看節(jié)目的體驗(yàn)感，要大力開發(fā)5G 通信技術(shù)，將其引進(jìn)廣播電視工程中，打造科學(xué)化、智能化的廣播電視工程。