公網4G傳輸技術在視頻直播中的應用探討

王彥強

摘 要：伴隨公網4G傳輸技術的不斷發展以及應用的日漸普遍，借助公網4G傳輸技術的帶寬優勢，為視頻傳輸質量實現進一步提高提供了可能。本文將重點介紹公網4G傳輸技術在視頻直播中的應用。

關鍵詞：無線通信網絡；公網4G傳輸技術；視頻直播

所謂視頻直播是指利用流媒體技術及網絡傳輸技術進行直播，視頻直播因融合了圖像、文字、聲音等豐富元素，聲形并茂，效果極佳，逐漸成為互聯網的主流表達方式。視頻直播通過生動、真實的傳播，為觀眾將強烈的現場感營造出來，成功吸引觀眾眼球，達到記憶持久、印象深刻的傳播效果，能夠實現全面、直觀、真實的宣傳與展示。而基于視頻直播的質量與網絡傳輸技術兩者之間密切的關系，無疑將目前最先進的網絡傳輸技術公網4G傳輸技術應用到視頻直播中來是非常有必要的。

1 公網4G傳輸技術及4G視頻直播的特點分析

當前國內移動、聯通、電信三大運營商其4G無線網絡已經實現了對全國絕大部分城市及鄉鎮的覆蓋，這無疑代表著我們完全可以利用當前的公網4G無線傳輸技術來對相關視頻素材實現快速回傳，從而使實時視頻回傳文件素材達到回傳的效果。基于HEVC/H.265視頻編碼技術的4G視頻直播不僅維護成本低廉，而且操作方便，而且理論上借助公網4G無線傳輸技術下載速度可以達到100Mbps，上傳速度也可以達到20Mbps，還擁有于不同速率間實現自由切換的能力。如果是在移動背包領域還可以與4G上網卡捆綁使用。通常建議，如果是使用公網4G網絡來對高清視頻信號予以傳播，那么上傳速率需要穩定在4Mbps以上，還可以通過多卡捆綁的方式，借助聚合技術和鏈路疊加來有效提高視頻傳輸速率。

2 公網4G傳輸技術在視頻直播中的應用

2.1 基于HEVC/H.265視頻編碼技術的4G視頻直播

采用HEVC/H.265視頻編碼技術的4G視頻直播，能夠大大提高視頻信號傳輸的穩定性和數據利用率。視頻直播人員可以借助公網4G傳輸技術傳輸高清直播畫面，而不用犧牲性能、功能或圖像質量。4G視頻直播的編碼器將具有以下功能：

1）網絡一鍵接入：通過極少的操作，設備就能夠通過讀取預設參數成功公網4G，并同時偵測各個運營商信號的強弱程度并將相應的傳輸速率顯示出來。此時根據帶寬情況，用戶可以自行自動或手動選擇最匹配的傳輸參數和視音頻編碼方案，確保畫面質量和傳輸效果。

2）接口和功能豐富：在重量足夠輕便、尺寸足夠小巧這一前提下，為了方便應用，提供的接口和功能越多越好。標準配置是CVBS、SD/HDSDI、HDM1，不少還配備了單聲道/立體聲音頻、VGA接口，從而使得應用范圍得到了進一步擴展。此外，多個手機也能作為視頻輸入源了，而且內置切換臺，通過在手機上安裝相應的APP就可以用手機直接連接產品并進行相關操作。產品還具備電池接口、RJ45接口，支持雙向通話，可以通過衛星鏈路、WiFi傳輸信息。

3）多卡多模捆綁：基于三家運營商在各個區域信號覆蓋情況的不同，使得一些區域可能移動的信號更好，一些區域可能聯通的信號更好，一些區域可能電信的信號更好。所以為了確保視頻直播的時候相應的帶寬可以滿足視頻直播需要，避免因為采用單一運營商而可能導致信號不好問題，那么此時就可以通過多卡多模捆綁這樣的方式來使設備自動偵測和選擇最佳信號。當然多卡多模捆綁并不是簡單的加和關系，伴隨捆綁卡數量的增多，達到一個極限帶寬值后，帶寬值就不再增加。

4）編碼和延時自適應：根據帶寬情況，產品會自動對編碼方式和幀速進行調整，從而盡可能確保視頻的畫質與流暢度。具體而言，編碼后的數據會被編碼器存入緩沖區，然后從中調用并發送，如此一來就能夠避免因為丟包和網絡抖降等情況的發生而導致實時傳送和接收時出現圖像不良。通常使用延時值來設置緩沖區的大小，而延時值的大小需要綜合考慮系統復雜度、網絡QoS、實時性等多個方面的因素。

5）支持兩種視頻傳輸模式：非實時視頻傳輸模式優先保證視頻圖像質量，幀速較高，延時相對較高，旨在獲得完整視頻錄像；非實時視頻傳輸模式優先保證高速傳輸，幀速較低，延時較低，支持現場實況直播。兩種模式可以根據用戶的需求進行相應的設置。

2.2 公網4G視頻直播的優勢

一是全天候，全時段。只要有4G信號覆蓋的地方，將設備連通電源，就能夠進行視頻現場直播。二是使用成本低。相比于昂貴的衛星通信費用，僅需要支付相應的公網4G流量費用就可以了，如果采用流量包月或包年的方式，那么費用還能夠進一步降低。三是設備攜帶方便而且操作難度低。僅需要4G上網卡和背包系統，輕便小巧，并有著較強的續航能力，通常只要一人攝像即可完成視頻傳送任務，尤其適合突發事件報道或常觀傳輸手段無法滿足的情況下使用。

2.3 公網4G視頻直播的不足

一是穩定性差。作為公共資源，4G網絡在使用的時候很容易發生帶寬被搶占的情況，情況嚴重的時候甚至可能導致視頻傳輸信號被中斷。而且公網4G網絡目前的信號覆蓋雖然已經實現了對全國絕大部分城市及鄉鎮的覆蓋，但事實上信號覆蓋是存在盲點的，比如室外就比室內信號效果好，而大多地下室沒有實現覆蓋。二是動態編碼質量差。基于HEVC/H.265自身復雜的算法，倘若鏡頭出現大幅度挪移推拉，或者在對動態畫面進行拍攝的時候，那么此時必然導致編碼運算量過大，進而使得接收的視頻圖像幀速、質量下降嚴重，情況嚴重的時候甚至會出現短暫靜幀。

3 結語

總而言之，伴隨無線網絡傳輸技術的不斷發展進步，公網4G傳輸技術在視頻直播中的應用，為視頻直播的發展提供了強力的技術支持。文章具體分析了公網4G傳輸技術在視頻直播中的應用，指出了公網4G視頻直播的優勢與不足，希望能借此推動公網4G視頻直播的進一步發展完善。

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