新技術在電視直播中的應用探討

楊勇

摘要：直播是當前的廣播電視業發展之中的競爭優勢之一，其直播節目的多樣化和常態化是當前電視媒體發展的趨勢之一。傳統的廣播電視發射設備梯級極大，無法在廣播節目的信號傳輸之中大范圍的使用。本文針對當前的電視廣播節目之中所使用的新興技術進行了介紹。

關鍵詞：新技術；電視直播：應用探討

一、3G和4G移動通信技術

1、移動通信技術概述

3G和4G移動通信技術通俗的說就是當前在移動通信技術發展之中較為新興的兩種傳輸技術，這兩種信息傳輸技術可以實現對聲音和數據信息的同時傳輸，且數據傳輸速率較高。這兩種移動通信技術的開發都具有相當清晰的開發目的，極大的提高了移動設備訪問無線網絡的速度。

傳統的電視信號傳輸模式與3G和4G移動信號傳輸方式相比，其無線信號傳輸方式主要是通過衛星微波傳輸來實現，傳輸成本較高。在傳輸之前，廣播電視臺的人員需要進行提前的申請，其應用相當不靈活。信號傳輸質量在城市區域的信號傳輸之中受建筑物的影響較大，且在微波信號的長距離傳輸過程之中需要中繼站進行信號的多段發送，建設成本高，不適合與進行大規模的建設使用。

而3G和4G移動信號傳輸技術的建設費用低，使用簡單，其信號傳輸距離長。在傳輸網絡的建設上，可以將誒支護網絡運營商鋪設的大規模網絡，在傳輸之中的盲點少，建設成本低廉。因此，3G和4G傳輸技術可以滿足在一些交通和電力條件惡劣的地方進行直播的要求。

2、該技術的特點

3G和4G技術的傳輸鏈路一般是哦體內各國移動網絡進行傳輸，依賴于運營商的網絡鋪設的信號基站建設來進行信號的傳輸和交流。在傳輸的過程之中，其數據的上行和下行的速率一般是不對稱的，網絡的下行速率較快。而在直播信號的傳輸過程之中，一般對網絡的上行速率的關注較多，以國內的聯通網絡的上行數據速度為例，其上行理論速率為5.75Mbps，由于中國移動和電信的上行速率，因此，一般在網絡信息的上傳過程之中較多的使用聯通網絡進行。

目前在我國的移動信號基站的建設之中，三大運營商的基站覆蓋面積正在不斷的擴大，由城市向鄉村不斷的拓展，當前，我國城市之中信號基站的覆蓋率為90%以上，鄉村的覆蓋率為75%左右，在未來的直播節目的傳輸應用之中，網絡運行企業應該提高信號基站在鄉村的覆蓋面積，促進直播行業的發展。

二、數字微波通信技術

1、微波傳輸系統的基本原理

在當前的數字微波發射系統之中，該系統主要包括微波發射和接受系統，這兩部分系統都采用了數字編碼和發送的方式。數字編碼是指在發射之中對音頻和視頻信號進行數字化的轉碼，將其進行壓縮和調制之后進行發射。接收端接受到數字信號之后，在對其進行解調和解壓縮，將其還原為正常的廣播電視信號。數字微波傳輸系統在當前的使用之中不再是外部設備，生產廠家直接將發射機安裝在電視攝像機上，攝像人員在拍攝的同時就可以進行現場內容的信號傳輸，傳輸的視頻和音頻內容會通過發射機和光纖傳輸系統進行直播，極大的方便了直播的信號傳輸操作。

2、傳輸系統的組成部分

（1）信源編碼

信源編碼系統主要的作用是處理在現場拍攝過程之中接受的音頻和視頻信號，通過減少時長和空間的多余信息之后，將處理信息的碼率進行降低，直至其可進行傳輸。目前在無線傳輸攝影機之中應用較為廣泛的技術是MPEG技術和小波算法。

MPEG技術是進行壓縮和碼率降低的通用標準，主要針對的是對全動態視頻和圖像的壓縮。對視頻和壓縮屬于幀內和幀間相結合的編碼壓縮技術，其在壓縮之中去除了幀內空間的冗余信息，利用圖像處理之中的相關性向多幀組成一組信號，有效的減少了視頻時間軸上的冗余信息，壓縮比可以達到五十比一，壓縮效率高且兼容性強。

小波變換主要是用于圖像的靈活壓縮，其可以較好的適應人類視覺的特性，當前已經成為國際直播和視頻壓縮領域的主要研究方向。小波算法在壓縮的過程之中使用的是并行機算法，其運行計算速度快、復雜度低，可以在圖像的壓縮過程之中更高質量的保存圖片的原本信息。同時，其幀內壓縮的特性可以保證每幀的信號質量相同，提高了解碼和編碼過程的效率。

（2）調制方式

在微波的傳輸過程之中，其對信號的調制方式采用的是編碼正交頻分復用調制技術，該技術的使用較好的解決了信號移動傳輸過程之中的干擾問題。該技術的基本原理是將高速的數據通過串并端口的轉換，并分配到傳輸速率較低的子信道之中進行傳輸。該技術使用了自適應調制的方法，在調制之中會根據信道傳輸條件的好壞和質量來選擇不同的信號數據調制方式。因此，該技術在當前的直播信號傳輸過程之中得到了相當廣泛的應用。

三、DTMB地面數字電視技術

1、DTMB標準和直播方式

DTMB標準是指我國在2006年頒布的中國地面數字電視標準，該標準之中的關鍵技術主要包括：可實現快速同步和高效信道估計的PN序列幀頭、信道編碼糾錯碼、系統信息保護、單頻網應用等技術。在經過推廣之后，DTMB標準已經逐漸在我國的廣播電視節目直播之中被使用，極大的提高了直播節目的質量。

2、DTMB直播系統的主要設備

（1）攝像機掛接式發射機

在電視直播信號傳輸之中所使用的掛接式發射攝像機石油視頻編碼、調制、濾波等模塊組成，在直播現場可以實現將攝影內容直接進行壓制和轉碼之后進行傳輸。在實際的工作之中，技術人員在直播現場要先對直播環境之中電磁頻譜進行檢測和測試，并提前選擇適合的工作頻率。

（2）接收機

DTMB接收機的主要結構包括高頻頭、調制解調器等模塊組成，在接收機的設計和生產之中，為了改善信號接受的效果，會在接收機之中加入分集接受的功能。該接收機的解調功能主要是由單片ASIC組成，為了方便對視頻信號進行轉發，一般會提供未解碼的ASI碼流輸出。

（3）轉發式發射機

在直播過程之中，轉發式發射機的使用功能和掛接式發射機相似，不同之處主要是在信號傳輸過程之中，為了方便信號的轉發和發送，該發射機提供ASI碼流的輸入，發射過程之中不需要進行視頻編碼，可以直接進行調制。這樣就可以極大的加快視頻編碼和解碼的效率，方便車載使用。

2、DTMB直播系統的主要應用方式

（1）衛星轉發

衛星轉發應用的過程之中，攝像師首先會攜帶可以進行視頻信號發射的攝像機進入直播節目的錄制現場，對畫面進行拍攝。在得到音頻和視頻信號之后，會將這些信號傳輸至攝像機內部的掛接式發射機之中，將音視頻信號轉換為DTMB信號，然后將該信號使用某一特定發射頻率發射出來，經過直播現場的衛星轉播車時，信號會被其內部的接收機進行接受。之后，該接收機會將音視頻信號轉化為ASI碼流發送給衛星發射機，再由衛星將信號轉發到電視臺，電視臺的接受設備對其進行解碼和解壓縮之后就可以進行剪輯和播出。衛星傳輸的傳輸距離和信號傳輸質量都較高，適合于直播信號的傳輸。

（2）車載轉發

與衛星轉發式應用類似，不同之處在于收到掛接式發射機的信號之后，不是用衛星發射機轉發，而是用車載發射機轉發，接收天線與DTMB接收機之間插入接收濾波器，發射天線與車載發射機之間插入發射濾波器，收發頻率至少錯開32MHz以上，為兩個濾波器留出足夠的過渡帶，保證收發隔離度。

四、結語

直播過程新興技術的運用開始變得更為頻繁，隨著新技術的進一步發展和普及，傳統的廣播電視領域也隨著技術的發展開始變得更為高效。信號傳輸技術在廣播電視領域之中的應用極為廣泛，除了在廣播節目的發射監控之中的應用之外，還在廣播電視工作的傳輸以及制作等多個領域之中有著獨特的作用。