3G/4G技術在民生新聞直播中的應用探討

潘 鋒

（甘肅省廣播電視總臺制作中心，甘肅 蘭州 730020）

電視新聞直播連線是電視新聞節目制作中一種重要的表現手法，可以更好地提升新聞節目的時效性、現場性、互動性和影響力。以往甘肅臺直播節目及現場連線時主要依賴SNG衛星車和便攜式衛星設備進行，由于衛星的費用高而且每次需要提前申請并受到場地、靈活性等因素制約，很難滿足前線記者對突發事件快速實時直播和回傳的要求，從而使直播在日常民生新聞節目中進入常態化成為瓶頸。

近年來隨著新興的移動通訊和互聯網技術的迅速發展，3G/4G通訊技術帶來的實時傳輸顛覆了傳統的直播方式，將現場直播常態化變為現實。3G/4G方式設備低廉、傳輸距離長、使用便捷、費用低，有運營商鋪設的大規模網絡，城鎮區域盲點少，可以大范圍移動，接受方式只需要寬帶網絡接受，不需要專網，完全公網即可，它突破了新聞采集的地域、地形、溫度等極端環境限制，是衛星、光纜、微波傳輸的有效補充手段。經過技術原理研究和測試比較，我臺選用了產自美國的TVUPACK 4G直播設備，它具有體積小、重量輕、能夠在多種網絡環境、多的地方獲取和傳輸高質量、穩定的、優質的畫面，是一種最持久的3G/4G/LTE無線傳輸系統，它還具有便攜式、一鍵化、單兵式等優良特點。自2014年起，甘肅臺陸續購買了四套TVUPACK 8200設備，用于直播及快速回傳，尤其使用在兩檔民生新聞《喧個關、幫個忙》及《百姓有話說》節目直播中，取得了良好效果。如圖1所示。

圖1 記者在中山鐵橋作直播連線報道

1 TVU設備的特點

1）多種連接方式，最多支持8個3G/4G/LTE數據卡，同時支持微波、衛星、WiFi和B-GAN等數據傳輸方式。

2）操作簡便，一鍵開啟，系統快速啟動，能在20s內冷啟動，在直播現場1min內就可以進入直播工作狀態。

3）采用H.264加密壓縮算法，采用的軟編碼占用CPU，資源編碼效率高，能夠最大限度利用傳輸的寬帶，自動調節最佳畫面傳輸質量。

4）支持多種工作模式：即時直播傳輸、文件傳輸、直播收錄等方式，低延時而且能夠自動錄制長達7h的錄像。

5）支持各種視頻接口：支持HD/SD-SDI、HDMI及各種模擬信號輸入，能夠通過智能手機、ipod、ipad等無線的方式監控設備。

2 TVU設備的系統架構

TVU直播回傳系統整體分為傳輸端（TVU背包部分），傳輸網絡（Internet），接收端（服務器）三部分。傳輸端（TVU背包部分）是用來將攝像機拍攝到的信號輸入到TVU背包的基帶視頻進行壓縮編碼，并通過4G網絡在Internet上傳輸。由于TVU支持多種接口，所以傳輸網絡可以是4G、WiFi網絡和有線以太網等。在接收端通過標準的Internet網絡接入，接收端服務器把從公共網絡回傳的數據合并解碼，把視音頻信息以SDI信號的形式送到演播室直播系統。在此過程中，可以通過服務器接收端軟件實時網絡監測控制系統，清晰地查看回傳的信號并進行碼率、延時、圖像質量等技術參數調整，從而保證通過網絡傳輸的圖像聲音正常。

2.1 TVU直播回傳系統示意圖，如圖2所示

圖2 TVU直播回傳系統

為確保穩定進行新聞直播信號傳輸，系統采用了多項關鍵技術，其中主要有VBR編碼技術、3G/4G通訊技術、前向糾錯技術、Inverse StatMux技術等，即根據實時帶寬自動地動態調節編碼流，采用防干擾算法提高穩定度、降低誤碼率，根據視頻碼率和各網絡基站的的帶寬情況將一路傳輸視頻流分割為多個傳輸包分配到各基站每個可利用的帶寬空隙中，成功解決了單一運營商傳輸網絡基站之間的盲點信號丟失問題，最大限度使用每個信道的帶寬。

2.2 TVU發送及接收端操作界面，如圖3所示

圖3 TVU發送及接收端操作界面

從發送端的LCD屏上可以看到連接的3G/4G卡，WiFi卡和熱點卡的連接情況，工作狀態、傳輸速率等，當攝像機的視頻接入時，在顯示屏上還可以實時顯示攝像機的畫面。

接收端的接收界面可看到五個方面的信息，(1)背包在線/離線窗口，當遠程背包關閉時，服務器端軟件顯示為offline，當背包打開并有效連接時，窗口顯示第一幀畫面；（2）信號預覽監聽窗口，該窗口可以預覽回傳的圖像信號，也可以監聽聲音是否正常；（3）背包狀態，該窗口可以查看背包的信號丟失情況；（4）遠程背包4G卡傳輸狀態，可以看到遠程背包對應卡托的傳輸速率及連接狀態；（5）碼率及延時調節窗口，可以調節所需碼率及延時。

3 TVU使用中的問題及解決方法探討

自《喧個關、幫個忙》、《百姓有話說》兩檔節目在我臺八樓演播室直播以來，已完成直播連線及回傳多達百場。通過大量的使用， 我們逐步發現TVU使用中部分尚存的問題，同時也找到了一些解決辦法和注意事項。

1）加強設備平時檢查以及外出前的測試。如電池電量的檢查、4G流量是否充足等，外出前與演播室進行信號傳輸測試等，確保出發前設備各項指標正常。

2）做好直播前踩點預測。由于通訊公司基站分布不均勻，直播連線點信號強度不確定等因素，需要記者盡量提早到達直播點進行信號測試，特別是對于地下通道、室內、企業廠房、公交車站等可能出現盲點的地方進行全方位3G/4G信號測試，確保直播成功。

3）鑒于目前3G/4G的技術特點，盡量多配置幾張4G卡，在使用中為防止畫面出現“卡”或“馬賽克”現象，盡量做到慢推、慢移、慢拉。

4）根據我們的使用經驗，服務器碼流設置需結合直播點信號強度來設定，標清最少設置在2M以上，碼率越高，獲得的信號質量相對就較高，所以在信號強的地方碼率可以設得高一點，反之，略低一點，但起碼要保證信號不卡頓為原則。

5）做好直播連線前的備份工作。直播連線前與主持人做好溝通，導播在直播連線中一旦看到3G/4G回傳信號嚴重劣化或中斷應立即將畫面切回演播室，并通知主持人加入串場詞，作為回傳信號發生故障的備份措施。

6）回傳通道保障。由于3G/4G信號在公共網絡中傳輸，為確保傳輸信號的質量和直播連線的安全，總臺從有限的網絡流量里為3G/4G開辟了專用通道，以此來提高傳輸的接受速率，作為高效率的碼流質量和帶寬保證。

4 總結

在當今媒體進入融合時代的環境下，新聞采集更要求及時性和靈活性，尤其是突發事件的現場直播和連線互動。隨著運營商5G網絡的建設，可以預見該項技術在電視媒體的應用會越來越廣泛，也必將為民生新聞類節目直播進入常態化提供更加可靠的技術保證。