現場直播傳輸網絡研究

王祺

（鄭州電視臺，河南 鄭州 450000）

現場直播傳輸網絡研究

王祺

（鄭州電視臺，河南 鄭州 450000）

本文圍繞直播傳輸采用的新興技術手段，介紹微波轉發、4G互聯網、移動衛星直播技術的原理，并結合鄭州電視臺現階段使用的直播手段，分析方案的優缺點，有針對性地提出改進措施，開創性地提出構建鄭州電視臺立體式現場直播傳輸網絡的設計方案。

微波轉發；4G網絡直播；移動尋星通信

傳統的現場直播信號傳輸主要采用衛星、光纖、微波等通信手段。隨著通訊技術的迅猛發展，4G網絡傳輸、互聯網傳輸、移動衛星也成為直播信號傳輸的手段之一。鄭州電視臺將上述新技術綜合應用在直播工作中，創造性地提出了直播網絡的概念。現在筆者結合實際工作中的經驗，對這些直播傳送技術進行分析和比較。

1 微波轉發

1.1 系統組成

1.1.1 移動攝像機的無線發射系統。該系統小巧便攜，能直接掛扣在移動攝像機尾部，將視音頻信號調制成適合移動寬帶傳輸的COFDM信號變頻到1～1.4GHz發送給直播車。

1.1.2 移動電視新聞直播車。該系統具備三訊道切換和遠距離無線傳輸功能，將移動攝像機位、本車頂攝像機位、臨時外來視音頻信號進行切換選擇、視頻特技、聲效合成，組成一個三訊道電視播出系統，再將實況播出的PGM信號通過470～800MHz的COFDM發射機無線傳輸到市區中心轉發塔［1］。

1.1.3 市中心轉發塔系統。將鄭州教育臺內的電視發射塔（距離鄭州電視臺8km）作為轉發塔，塔上安置800MHz全向接收天線將移動電視直播信號轉發給定向發射的11GHz微波信號傳輸到鄭州電視臺播控中心。

1.1.4 播控中心。從收到的11GHz微波信號中解調出HD SDI信號，經播出總控調度給有關演播室，與特邀嘉賓互動后再返送播控中心［2］。

1.2 優點分析

1.2.1 養護費用低廉。除移動車體及攝錄、轉發設備的正常養護、維修費用外，幾乎不產生其他費用，一次投資終身受益是對其真實的寫照。

1.2.2 高速移動傳輸。無線移動傳輸系統包含便攜式0.5W小功率1.2GHz收發信機和車載式10W大功率800MHz的收發信機，兩個收發信機的系統都是采用COFDM（編碼正交頻分復用）技術。

1.2.3 帶寬大。移動微波采用DVB-T標準，在8MHz頻帶內傳輸碼率可達4.9～31.7Mbps，完全滿足采用MPEG-2編碼標準的HDTV（1 920×1 080）信號傳輸。

1.3 不足及解決方案

1.3.1 信道中斷、劣化。城市建設不斷發展，市區建筑高度越來越高，市中心轉發塔（海拔150m）到鄭州電視臺的定向傳輸微波受高層建筑阻礙的可能性較大，未來很可能出現高層建筑阻斷轉發塔與鄭州電視臺之間定向微波通訊的情況。針對此種隱患，我們計劃將位于登封市嵩山頂峰五指嶺上的102臺發射塔作為轉發塔系統，適當提高車載發信機功率，保證鄭州電視臺與102臺轉發塔傳輸信道的信噪比符合要求，并解決市區高層建筑阻擋問題。

對信道劣化致傳輸帶寬下降，無法完成高清節目的正常傳輸（節目成像質量主觀評級≤2）的情況，改進方案是將鄭州電視臺配備的MPEG-2編解碼設備換為效率更高的H.264編解碼或者新國標AVS編解碼設備。這樣完全能勝任高清節目的正常傳輸，達到成像質量主觀評級＞3的要求。

1.3.2 電磁干擾。現在電磁環境愈加復雜，干擾情況無處不在。在某些地點800MHz頻率會受到干擾，造成信號圖像馬賽克、抖動甚至中斷。遇到這種問題，可使用掃頻儀尋找鄰頻無干擾頻率，更改發信機和接受機頻率到無干擾頻率。如果干擾源功率較小，也可適當增大發射功率。

2 4G網絡直播

2.1 4G的優勢

2.1.1 使用范圍廣泛。聯通、移動、電信三大通信運營商在國內任何地方都有基站，有手機信號的地方就可以進行4G直播，避免了轉播車受地理條件、電源保障、建筑物阻礙等因素的制約，將直播范圍無限擴展。

2.1.2 不受時間限制。4G傳輸是全時段的，它一改電視轉播車必須提前申請傳輸光纜、衛星傳輸頻道的限制，只要在有手機傳輸信號的地方接通電源，即可對事件現場進行實時信號回傳，實現直播。

2.1.3 成本較低。4G直播用的是通信運營商現成的無線傳輸網絡，除信號發射機、接收服務器、軟件控制平臺等先期投入外，只需按月交付運營商的寬帶流量使用費用即可。對電視臺這種大客戶，通信運營商非常樂于簽訂長期合作協議，在資費方面優惠力度大，且重點保障信道帶寬。衛星轉播車的使用隊伍龐大，分工明細，操作復雜，同時要具備動力電源。而4G直播只需要一名記者、一名攝像即可勝任，操作簡單，運行成本低的優勢顯而易見。

2.2 4G的不足及改進方案

由于通信運營商自身建設運營問題，個別區域基站數量偏少或者用戶數量飽和，容易引發4G信號馬賽克、遲鈍、聲畫不同步等現象。而通信運營商的基礎建設不是一蹴而就的，短期內難以完成全覆蓋和帶寬擴容與優化，因此需要采用多運營商多卡捆綁技術解決遇到的難題。

實現原理：4G模塊內置不同運營商的多張4G卡，多卡同時工作，分擔帶寬，大大降低單運營商4G卡的負載。若單卡掉線，其他卡會自動分擔其帶寬，待信道條件達到傳輸要求掉線卡會自動恢復。針對電梯內、地下室、地下禮堂、車庫、4G信號屏蔽區域（考場）等極限條件，可考慮采用數字微波與4G信號相接力的方式完成直播。

3 動中通

“動中通”是“移動中的衛星地面站通信系統”的簡稱。通過動中通系統，車輛、輪船、飛機等移動的載體在運動過程中可實時跟蹤衛星等平臺，不間斷地傳遞語音、數據、圖像等多媒體信息，可滿足各種軍民用應急通信和移動條件下的多媒體通信的需要。

“動中通”由衛星自動跟蹤系統和衛星通信系統兩部分組成。衛星自動跟蹤系統主要用以保證衛星發射天線在車體運動時對衛星的準確指向。其主要設備有：天線座、伺服系統、數據處理平臺、載體測量。衛星通信系統的作用是使電視信號上行傳輸到衛星，并由轉發器下行傳送到地面衛星接收裝置。

3.1“動中通”的優點

①在轉播過程中采用自主跟蹤方式跟蹤衛星，充分利用了衛星通信覆蓋區域大、抗干擾能力強、線路穩定的特點，可實現遠程點對點、點對多點移動衛星通信。自動重捕時間短，駛出通信盲區后能快速恢復通信。②與OFDM移動微波設備相比，“動中通”車無需收、發設備操作人員在惡劣環境條件下工作，節約了人力、物力，而且減小了電磁輻射污染。③適用于大范圍、大場景、遠程傳輸，中間節點少，提高了轉播質量和可靠性。

3.2“動中通”的不足

①在轉播環境比較復雜的情況下，會出現信號中斷現象。②用兩輛“動中通”車傳送不同電視圖像信號，在圖像播出時不易做到無閃點連接。③“動中通”車與移動信號采集車之間信號傳輸不易。④作為新興事物，目前“動中通”售價還比較昂貴，對于中小型地方臺性價比不是很高。

4 結語

上述幾種直播方式各有優缺點，結合各種傳輸手段的優缺點，在直播過程中綜合使用，組建一張包括天上（衛星）、地面（微波、4G）、地下（光纜）立體式直播網絡，不同技術手段互為補充，可輕松面對復雜多變的環境，完成各項直播任務。

以上是筆者結合鄭州電視臺直播中的工作經驗對直播信號傳送技術進行的探討，希望能為業內相關技術人員提供可取的參考和借鑒。

［1］王文博，鄭侃.寬帶無線通信技術［M］.北京：人民郵電出版社，2003.

［2］儲忠歧，衛星通信［M］.上海：上海交通大學出版社，2005.

Research on Live Transmission Network

Wang Qi
（Zhengzhou Television Station，Zhengzhou Henan 450000）

This paper focused on the broadcast transmission using the emerging technology,introduced the principle of microwave technology,4GInternet and mobile satellite broadcast and the advantages and disadvantages,combined with Zhengzhou Television station use of live means,analyzed the advantages and disadvantages of the scheme,and put forward the improvement measures,put forward the design scheme of constructing Zhengzhou stereo television live transmission network.

microwave forwarding；4G network broadcast；mobile satellite communication

TN948.13

A

1003-5168（2017）07-0026-02

2017-06-01

王祺（1983-），男，本科，助理工程師，研究方向：現場直播的傳輸網絡。