3G技術在電視新聞直播中的應用

劉玉峰

（浙江廣播電視集團 民生休閑頻道，浙江 杭州 310005）

責任編輯:任健男

隨著3G直播技術的發展，通過3G完成的電視新聞直播也將成為一種常態化的直播形式[1-2]。在第一時間、從第一現場、發回第一手資料，是各新聞欄目收視率的主打招牌，為此，也給新聞欄目的后勤技術保障提出了更高的要求。從原來的現場拍攝、后期編輯、排版播出，到SNG新聞直播車現場完成新聞直播，視、音頻直播技術的發展也提高了新聞的時效性，縮短了觀眾與新聞現場的距離。浙江民生休閑頻道最近引進一批3G新聞傳輸系統，試用過程中的一些心得和建議在此與廣大同行交流。

新聞有及時性要求，需要記者把現場的第一手資料以最快的速度展現給電視觀眾。此前民生休閑頻道新聞直播以SNG直播車為主，但是該車輛購置成本高、集團每個頻道基本只能配備1臺，使用過程中牽涉導播、攝像、記者、技術、衛星車專職駕駛員等多路人員，使用前還需要向衛星公司申請上星時間。隨著頻道自辦欄目的增多，僅僅擁有1臺或2臺電視直播（轉播）車，對新聞頻道來說，很難滿足今后很長一段時間內的發展需要。

1 傳統的電視新聞直播傳輸形式

1）微波傳輸，對裝備車輛依賴性強。微波系統是一種成熟的應用于新聞直播的傳輸形式。微波傳輸就是把視音頻編碼壓縮后采用數字微波信道調制成頻率超過1 GHz的電磁波，再以直線法方式通過天線發射出去。在電視臺接收端通過接收天線接收，解碼后還原成視音頻信號。由于微波傳輸方式靈活機動性強，后期維護成本低，受自然天氣影響小等優點，一直廣受應用。但是該傳輸方式需要發射天線、編解碼器、接收天線等設備器材，基本都是集成在車上，需隨同車輛一起出發，所以難以單獨應用。另外，微波傳輸是直線傳播，需要保證發射與接收端直線對應，并且中間無遮擋，所以在城市高樓中會受到阻擋導致傳輸效果不佳。

2）SNG直播車，機動性有待提高。目前SNG直播設備基本以車載為主，而大部分城市中道路交通相對比較擁擠，直播車難以在第一時間抵達事件現場；抵達現場后，車載的設備調試及搜索衛星過程需要耗費不少時間，無法實現在第一時間從第一現場直播稍縱即逝的突發新聞，降低了SNG新聞直播的快速反應能力。此外，由于城市中高層住宅及寫字樓日益增多，高樓的阻擋經常會造成車載衛星傳輸設備搜索衛星比較困難。

3）互聯網直播，帶寬過低。因為國內網速帶寬平均較低，無法滿足廣播級視頻傳輸的質量要求，互聯網新聞直播一般僅限于報社、網站等對實時傳送帶寬要求不高的新聞媒體。而利用海事或通信衛星來轉播，價格高、審批復雜、圖像質量一般，更無優勢可言。

4）光纖接入，收發位置相對固定。由于光纖通信兩個傳輸點是固定的，該方案僅適用于指定地點之間的傳輸，比如提前準備的晚會、大型活動現場直播等。這種傳輸方案的優點是傳輸穩定，質量高，可同時傳輸多路視音頻信號，抗干擾性強，受天氣影響也極小。缺點是地點固定，一般需要提前預設接入點或預埋線路，機動性很差。

2 正在興起的3G直播技術

第三代移動通信技術3G是支持高速數據傳輸的蜂窩移動技術。3G業務包括2G網絡已有基本業務，還包括3G網絡特有的能同時傳輸流媒體視音頻信號的新業務。其特征是能夠提供高速、穩定的數據業務。因此在電視信號的傳輸方案中除了目前的衛星、微波、光纖和互聯網之外，又多了一種便捷、快速、穩定的傳播方式。3G直播技術可以有效彌補傳統的電視直播手段機動性差的不足，更好地服務于電視技術的發展需要。

3G傳輸過程，簡單來說，就是攝像機進行視音頻信號（SDI信號）的采集[3-4]。由于廣播級攝像機拍攝一般得到都是至少270 Mbit/s的高速標清碼流，受傳輸帶寬限制，將視音頻信號按照H.264標準進行編碼壓縮成TS碼。H.264這種編碼方式與傳統的MPEG-2的編碼方式相比，占用的容量大小減少1/2甚至2/3，但是編碼效率、圖像質量、抗誤碼率卻都大大提高。壓縮后得到的TS碼又自動分為碼流為2 Mbit/s的增強型碼流和500 kbit/s的基本碼流。基本碼為高傳輸優先級，可以保證最基本觀看效果，不出黑場或斷線。增強型的碼流在原有基礎上對清晰度、圖像分辨力有較大的完善。TS碼通過3G設備發送至目標服務器或指定3G信號接收站，再通過重新的恢復和解碼，得到最初的完整視音頻信號。

中國目前有三大無線運營商——中國移動、中國電信、中國聯通，分別采用TD-CDMA，CDMA2000，WCDMA三種3G技術，其中聯通的WCDMA技術相對來說最為先進，傳輸帶寬最寬，上行最高速率為5.76 Mbit/s，下行最高速率為21.6 Mbit/s，用戶使用基本可以穩定在2 Mbit/s左右，能夠達到標清視頻碼流要求。

民生休閑頻道引進并使用的3G新聞傳輸系統是由集團牽頭組織的科技創新項目。該項目“廣播級寬帶無線視音頻傳輸系統”被浙江省科技廳確定為省重大科技專項。項目研發的傳輸系統經浙江省電子產品檢驗所權威檢測，系統所有關鍵指標全部達到預期目標。2010年11月29日，項目通過了省科技廳組織的驗收。這套傳輸系統如圖1所示。

3 3G在電視直播應用中的優勢體現

1）新聞直播的范圍廣。有運營商的3G信號的地方就可以進行3G傳播，只要前端提供電視臺能夠播出的視音頻信號，3G傳輸設備就可替代衛星車、無線微波的傳輸功能。SNG衛星車和無線微波直播都需要派專業技術人員一起前往新聞現場，而3G直播只需要一名記者和一名攝像師就能完成，這就大大提高了效率，節約了成本。另外，在道路交通、電力保障、記者選擇直播地點等方面的限制相較于衛星直播也少得多。總之，3G技術最大的好處是突破了原先傳統直播時段的各種限制，只要新聞事件發生地有3G信號，記者趕到現場，開啟電視直播窗口后即可展開直播。目前，3G直播除了應用在電視新聞直播中，還廣泛地應用在廣播新聞報道中，平面媒體也可以通過3G網絡傳輸文字和圖片。

2011年初，全國出現了罕見的冰凍災害，杭州地區普降大雪，給市民的正常工作和出行造成了極大不便，市區主干道因為大雪而極度擁擠。為了及時把市區道路狀況報道出去，指導市民積極救災，在集團領導的批準下，民生休閑頻道特別開通了“抗擊風雪”現場直播，頻道記者兵分4路，在全市的主要道路、制高點采集視頻信號，通過3G信號傳回頻道，為市民發送實時的雪災準確信息。由于3G視頻直播傳輸技術不受道路、天氣影響，民生休閑頻道在這個特別的直播時段中，實時完成了多地點、多時段的新聞直播報道。

2）后期運行成本極低。3G新聞運用的直播網絡是現有通信運營商已架設的無線傳輸網絡，除了在開始階段需投入3G收發設備、光纖回傳專線、軟件控制等，平時使用只需要支付寬帶流量使用費。目前民生休閑頻道和聯通商定流量包月形式，基本滿足民生休閑頻道日常使用，按照平常使用的H.264編碼方式，1.2 Mbit/s的碼流，每小時使用費用約為100元，大大低于租用衛星轉發器9 Mbit/s帶寬每小時約2000元的費用。使用過程中，正常的直播現場僅需一名記者和一名攝像師即可完成，日積月累的人員成本節約下來也十分可觀。

3）設備使用簡單，上手快。現有的3G設備能安裝在攝像機尾部，只有電池大小，與原有的無線話筒模塊類似，基本不影響攝像人員的使用，使用時設備自動搜索到信號后，自動會編碼上傳。攝像員只要經過簡單培訓，就能使用3G直播系統。

4）提高觀眾參與度，更多獲取新聞信息。隨著手機的普及，觀眾關注電視的方式除了看電視，更可以通過微博、短信與欄目進行互動，隨著3G技術的成熟，手機視頻、手機電視更將貼近觀眾。另外，新聞的報料方式也將改變，觀眾可將新聞通過手機拍攝，然后上傳到指定服務器。不出記者，就可以直播身邊正在發生的新聞，每個觀眾都是記者，真正做到“1818黃金眼”所提出的“記者在你身邊，新聞依你而動”的理念。

4 3G技術在電視新聞直播中的應用

1）3G直播與SNG衛星直播相結合。目前民生休閑頻道新聞部就突發新聞事件專門組建了直播小組，在當日責編的領導下，直播小組主要由兩個導播牽頭負責。如果遇到小型突發新聞事件，責編認為有新聞直播的價值，便會安排一路記者使用3G直播系統進行現場直播；如果事件重大、需要多機位直播，會組織SNG衛星直播小組前往重大事件發生現場進行直播；如果重大事件多場地不同情況同時進行，會調度SNG和3G小組前往不同方面分別進行直播。

2011年7.23溫州動車事故中，民生休閑頻道在接到新聞報料后，立刻安排SNG直播小組趕赴事故現場，同時分別派出了三組3G記者，一組前往醫院了解動車事故人員受傷情況；一組在現場了解居民的搶救過程以及善后處理；另有一組3G記者密切關注新聞發布會現場，記者全方位的現場報道有了全面、鮮活的電視直播效果。

2）3G技術在頻道日常工作中的應用。民生休閑頻道全天在晚間18:00至22:30開通演播廳直播時段，3G技術主要應用于直播時段突發事件的直播以及現場報道的傳輸當中，并成為日常直播報道的首選直播手段。在遇到突發新聞事件時，責編判斷新聞報料具有直播的可能和價值后，會在第一時間派記者和攝像趕赴新聞現場進行3G直播，如果事件重大，會隨后派SNG直播小組前往。攝像員按照平常的直播流程來工作，只需要將3G傳輸設備安裝在攝像機尾部，攝像機電池可以同時為攝像機和3G傳輸設備供電，無需另外附加電池。3G新聞直播流程如圖2所示。

直播前，攝像會檢查現場3G傳輸速度是否滿足直播要求，如果3G傳輸速度較好就聯系演播廳責編請求直播窗口，責編根據民生新聞的編排情況給出直播窗口，出鏡記者與演播廳主持人連線后進入現場直播。如果3G傳輸速度一般，出境記者現場報道的內容將采用斷點續傳的方式傳回電視臺的3G服務器。如果新聞現場并沒有3G信號覆蓋，記者采訪過程可以采取先錄像再找到3G網絡通過錄像重放方式將信號傳回電視臺的3G服務器。后兩種方案中，傳回電視臺3G服務器的節目由責編自主選擇合適時段播出。在頻道大型直播活動中，3G技術已經成為多點直播的主要技術手段。在2011年12月31日頻道的跨年直播活動中，除了SNG車在杭州凈慈寺提供新年祈福直播活動外，另外一組記者在杭州銀泰百貨直播商場促銷活動，采訪群眾“歲末大血拼”的酸甜苦辣，還有一組記者在浙江大學紫金港校區直播大學生團委組織的各種豐富多彩的活動，記者代表全省觀眾參與大學生的活動，使頻道的直播節目有了立體的直播互動效果。

圖2 民生休閑頻道3G新聞直播流程圖

5 3G直播技術的不足

1）依附于網絡覆蓋。由于3G網絡覆蓋范圍有限，一些地方沒有3G信號，另外，3G帶寬還不能完全滿足用戶需求，在較多用戶同時使用時，會出現畫面、聲音不連續、甚至靜幀情況，對于直播有一定風險。浙江地區聯通的設備主要由阿爾卡特和朗訊提供，設備對用戶占用帶寬有個反壓措施，即在一些用戶占用帶寬超過基站所提供的帶寬一定比率后，短時間內自動將這些用戶的帶寬降下來直至為零帶寬，這對所有用戶都適用，不存在VIP用戶能夠幸免。

2）3G傳輸圖像質量有時難以保證。在SNG衛星直播中，標清格式使用衛星的帶寬基本上是9 Mbit/s，圖像質量好，色彩飽和，運動圖像連續可靠。但是3G傳輸中基本型層只有500 kbit/s，與廣播級的圖像質量有很大的差距，圖像的清晰度較差，運動鏡頭的馬賽克現象比較嚴重。所以，3G直播對運動圖像、高低照度的圖像層次容忍度比較低。

3）新聞直播專用3G設備有待改進。目前市場上的3G直播配套設備，都以追求播出的畫面質量而增加了3G卡的集成數量。這種做法是簡單地將現有的3G設備進行捆綁疊加，以取得更好的性能。簡單疊加雖然提高了傳輸畫質，但設備的延遲性能也同時被疊加，反而導致了新聞節目延遲時間大幅增加。這種犧牲時效性換來的畫質提升，實際上是不可持續的做法。這個問題需要在技術層面對3G設備進行升級改造。隨著各大硬件廠商和實驗室中的3G設備技術革新，必將會有更加輕巧高效的新聞直播專用3G設備面市來解決這個問題。另外由于目前國內的3G運營商的數量有限以及提供的服務選擇不夠豐富，如果遇到多家媒體同時使用一家運營商的3G線路時候，可能會導致帶寬分配不足的問題。這個問題也會在將來越來越得到運營商的重視，從而提供更加豐富和有效的等級化業務，以便滿足不同等級用戶的實際需求。

4）無法與SNG車上的直播切換臺相接。目前只能將信號傳回集團的接收機房通過光纖或視頻線傳輸給導播室，無法直接傳給SNG車上的現場切換臺，只能在播出終端實現與SNG信號的切換。同時信號的傳輸和編解碼，根據信號的強弱，或多或少有延時，在做現場連線時較為明顯，導播和現場記者需要做好前期的溝通和配合，才能將這種延時的問題在直播中的影響降低到最低。

6 3G的應用前景

3G技術的到來，也興起了一場通信方式的技術革命，各電信行業運營商和電信設備制造商都投入了大量的人力、物力搶占技術先機。浙江廣播電視集團技術人員參與研究的多路并發接入的多媒體數據傳輸方法成功解決了電視直播的一些困難，同時還申請到了國家技術專利。3G新聞傳播系統目前使用的是電信和聯通兩家運營商的3G傳輸帶寬，可以在3G信號覆蓋區域盡可能地選擇最好的網絡進行3G傳輸。技術團隊同時也正在研發具有智能選網和提供優先級區分傳輸的3G傳輸設備。在未來國內運營商提供更加豐富的分級帶寬業務的時候，開發出能夠充分利用運營商帶寬的3G網絡選網接入和傳輸設備。從而保證優先的直播信號能夠更加穩定地進行3G傳輸，同時也能給次優先的信號更加充裕的帶寬分配。

同時近年來層出不窮的無線通信系統也為用戶提供了多種不同的接入網絡，包括無線局域網（WiFi）、無線城域網（WiMAX）、無線熱點（Hotspot）以及公眾通信網（2G，3G，4G）等。使用新的網絡接入設備和智能選擇技術，用戶可以通過這些接口訪問公共網絡傳輸流媒體業務，也可以在這些不同的接入網絡之間切換，自動選擇最佳的傳輸網絡，以保證流媒體業務的傳輸質量。

第四代移動通信技術（4G）的發展和推廣是將來解決無線通信中帶寬問題的絕佳方案，適用4G技術可以由運營商提供更加穩定的不受突發事件影響的帶寬來進行無線信號傳輸。而且剛剛面世的H.265編碼技術，也將極大地提高音視頻編碼效率，可以將現行的H.264編碼技術所需的傳輸帶寬降低一半，這樣可以更好地保證通過無線方案傳輸數據的穩定。今后的高清電視節目通過無線方案傳輸，將會有更為優越的性能和廣闊的市場前景。

[1]陳惠芳，謝磊，陳雅欣，等.一種跨層控制的無線網絡流媒體傳輸發法：中國，200910102078.3[P].2009-08-31.

[2]陳惠芳，楊勇，謝磊，等.一種基于商用無線網絡的廣播級音視頻傳輸方法：中國，200910152761.8[P].2009-09-28.

[3]梁娜威.淺析直播衛星的特點與發展現狀[J].現代視聽，2009（2）：60-61.

[4]曠文彬，陳誠.3G，折疊空間的新聞利器——3G在電視直播領域的應用探討[J].電視技術，2010，34（10）：80-83.