廣播電視傳輸技術的發展趨勢探析

孔 罡，王莊肅

（吉安廣播電視臺，江西 吉安 343000）

0 引 言

隨著科學技術的快速發展，廣播電視傳輸技術有效集成了網絡技術、信息技術、通信技術之優勢，進而形成一套性能更為良好、傳輸速度更快、覆蓋范圍更廣的綜合傳輸系統。信息傳播方式的逐步多元化，使得人們對廣播電視的聲音、圖像以及信息傳輸的質量和速率有了更高的要求。為此，本文分析廣播電視傳輸技術的發展歷程、常用傳輸技術以及應用創新，并在此基礎上探析廣播電視傳輸技術的發展趨勢。

1 廣播電視傳輸技術的發展歷程

廣播電視傳輸技術的發展，給人們的工作生活帶來重大的影響，同時也發揮了的重要作用。此項技術的最初發展可以追溯到19世紀中期，此時期的英國科學家率先發現了硒元素中含有光電特征，之后在19世紀末，德國科學家首次進行了圖像的整體傳輸。1936年，英國廣播公司電視臺正式宣告了第一座無線傳播信號電視臺的成立。自此開始，各個國家開始了廣播電視傳輸技術的快速發展階段。在全球經濟快速發展的新時代，各個國家都相繼將其作為主流媒體傳輸技術，給人們的工作與生活帶來了諸多便利。

建國后，我國有計劃地在中央及各省創建了廣播電臺和電視臺。1958年5月1日，北京電視臺建成，成為我國第一座電視臺，試驗播出黑白電視節目。19世紀90年代，有線網絡與衛星技術開始應用在電視上。2003年，我國啟動了有線數字電視整體轉換工作。在2008年北京奧運會舉辦之前，我國就已經正式開通了8個奧運比賽城市的地面數字電視，我國的地面廣播電視逐步深入數字化。到2020年，數字廣播電視技術在我國已經得到廣泛應用。

2 廣播電視常用傳輸技術與應用創新

2.1 微波傳輸技術

微波傳輸技術在廣播電視發射傳輸技術的創新發展過程中起著非常重要的作用，在各地市臺的應用也非常廣泛。微波傳輸系統中，不需要固體的介質，只需要確保在傳輸通路之間沒有障礙物即可。微波通信系統在使用過程中呈現出線路建設周期短的特點，更加適合用于山區、水面及不適合鋪設光纖網的地方使用。微波傳輸系統具有很強的抗干擾性[1]，在水災、地震等諸多惡劣環境下同樣可以使用。微波傳輸的運用也比較靈活，成本較低，在現場沒有有線傳輸線路時，便可以實現廣播電視信號的快速回傳。

例如，無錫廣播電視臺在2020年就自主創新建設了一臺遠距離數字微波傳輸車。這輛數字微波傳輸車突破性運用“自動預失真校正”技術構建模型，無錫臺技術團隊通過自主創新，技術攻關，解決了微波傳輸距離過遠、傳輸路徑中城市高層建筑不斷增多，導致直播信號傳輸卡頓甚至停止的問題，并將有效覆蓋半徑從最初的20 km擴展到44 km，保障了超長距離直播連線的信號傳輸穩定，同時也實現遠距離實時音視頻信號的移動傳輸。由此可見，微波傳輸技術在地市級廣電媒體還有很大的利用空間與創新空間。盡管現在城市區域不斷擴展，高樓越來越多，給微波傳輸信號帶來了一些問題，但現在可以選擇放置用戶站或者通過設置中繼站的方式來解決信號傳輸問題。微波傳輸技術作為我國通信網發展的重要手段之一，應該加大創新，充分利用。

2.2 衛星傳輸技術

衛星傳輸系統主要包括星載轉發器、上行發射站及地面接收站三部分。其中，星載轉發器主要是接收地面所傳送的微波信號，通過一定的變頻技術來放大信號，再將處理后的信息發射到地面[2]。衛星通信傳輸范圍非常廣泛，衛星通信傳輸系統具有信息傳播功能強、速度快、傳播效能好等眾多優點。如今，已經有部分國家和地區采用使用衛星高速傳輸4K超高清信號的方式進行4K電視直播。衛星技術現在已經很成熟，具有充裕帶寬資源，覆蓋面更廣，不容易受到外界干擾，因此衛星傳輸技術還具有很大的市場前景。

2.3 光纖傳輸技術

光纖傳輸，即借助纖芯折射來對信號完成傳導。光纖主要分為單模光纖和多模光纖兩種[3]。自光纖技術應用開來，廣播電視信號的傳輸速度有了很大的提升，不僅改進了信號傳輸的整體性能，還提高了信號的質量和穩定性。光纖傳輸技術傳輸安全性高、帶寬高損耗低，運用也非常便捷。光纖的研發應用，對廣播電視傳輸技術的發展起到了非常重大的推動作用。

例如，2008年北京奧運會期間，中國網通公司在37個奧運場館鋪設了總長達上萬公里的光纖，數量多達1 056條。通過這些光纖，將公共與單邊電視信號從各場館匯聚到奧運會國際廣播中心，再將信號從廣播中心向全球五大洲的200多個國家和地區傳送，另外還開通了數十條視頻傳送國際鏈路專線，總計提供的國際海陸光纜帶寬達35 Gb·s-1[4]。光纖傳輸技術造就了寬帶奧運，讓全球上億的電視觀眾都享受到了高清電視與北京奧運的魅力。在2022年北京冬奧會上，光纖傳輸技術又進一步發揮作用，為全球用戶提供了質量更好的4K與8K超清電視觀看體驗，再次創造了奧運轉播史上新的里程碑。在國內鏈路方面，此次冬奧會信號傳輸采用了中心輻射式設計的傳輸架構，各場館與轉播中心全部都通過光纜就近連接，兩個轉播中心直接通過高帶寬光纜連接，光纜都配備了冗余鏈路，一張龐大的光網為超高清廣播電視的信號傳輸提供了有力保障。在國際鏈路方面，本次冬奧會更是可提供高達100 Gb·s-1的帶寬服務[5]，光纖傳輸技術帶寬大的優勢得到充分發揮。

3 廣播電視傳輸技術的發展趨勢

3.1 5G傳輸技術的普及應用

隨著2019年年底國內三大運營商正式上線5G套餐，我國正式進入5G商用時代。5G技術具有高速度、泛在網、低時延等特點，可在廣播電視信號回傳、廣播電視直播、交互式視頻點播、應急廣播等方面提供助力升級。例如，通過5G網絡傳輸技術來實現廣播電視直播的信號實時傳輸或網絡直播，可省去以往現場部署光纖的線路鋪設環節，大大減少信號傳輸前的準備時間。前方記者只需隨身攜帶5G信號傳輸背包前端設備，通過背包內安裝的數張5G流量卡聯通網絡，就可以將現場信號發回信號接收機再分發至電視播控中心或網絡直播平臺。廣播電視信號傳輸可利用5G網絡切片技術，向網絡運營商購買服務建立專屬5G傳輸專線，在復雜場景下也能保障信號穩定傳輸，解決了以往4G網絡時代帶寬較低、人與網絡設備過多容易出現網絡擁堵的問題。5G技術進一步豐富了廣播電視傳輸技術的方式，且5G技術還在不斷發展進步中，其衍生出來的各種技術也將給廣播電視傳輸事業帶來更大的發展機遇。

3.2 互聯網技術的廣泛應用

在傳統的電視播出機制下，觀眾只能在特定的時間收看相應的節目。依托于互聯網技術與其衍生的流媒體編碼技術，觀眾可以根據自己的時間與喜好來自主選擇收看節目，并能獲得更加豐富的交互體驗。基于互聯網傳輸的廣播電視信號，使得用戶不用再固定坐在電視機前，收看廣播電視節目的方式拓展到了電腦、平板、手機等各類智能終端上，改變了以往被動的廣播電視收聽收看模式，同時利用互聯網技術與流媒體編碼技術，可以進行信號傳輸與節目收看的形式創新，進一步提升用戶的觀感體驗。例如，現在國內各大網絡視頻平臺就出現了諸如互動影視劇，多視角切換和自由視角的切換觀看體育賽事，綜藝節目“多視角子母屏”觀看等新形式的電視節目觀看模式。這些節目創新地運用互聯網技術與流媒體編碼技術，將互動視頻能力與節目內容進行深度融合，既滿足了用戶的個性化觀看需求，又能讓用戶在收看節目的過程中可以獲得參與感與沉浸感，從而進一步滿足用戶日益增長的數字化生活追求。互聯網技術與流媒體編碼技術的應用，可以有效地提升節目信號傳輸質量和效率，提升節目觀看體驗，拓展用戶覆蓋面，同時還將加強廣播電視節目與新技術的融合，實現廣播電視節目的突破與創新。

3.3 云計算技術的應用

云計算是一種分布式計算技術，一種基于因特網的計算模式。成千上萬臺電腦和服務器通過互聯網連接成一片電腦云，通過英特網分配計算任務。云計算技術可以為廣播電視信號傳輸提供助力，快速地提供高質量的網絡傳輸鏈路，實現音視頻直播、點播和節目生產制作上云。例如，2018年俄羅斯世界杯期間，亞洲最大的公共云服務商“阿里云”承包全網70%的世界杯直播流量，峰值相當于1.5個春節聯歡晚會，為優酷、CNTV、CCTV5等各大網絡直播平臺保駕護航；2018年8月底，“阿里云”還支持了雅加達亞運會賽事的全球直播，為斐濟、柬埔寨、蒙古等地區首次用互聯網傳遞信號，為亞洲數億觀眾提供視頻分發服務，為他們送去清晰、流暢的亞運會賽事信息。2022年北京冬奧會也利用了云計算技術，實現節目“云上轉播”，并實現了體育賽況的遠程制作和播出。通過云計算和網絡傳輸技術，將線下的導播、制作、剪輯、播出等工作從傳統的直播車上轉移到云上去，現場直播將不用把各種笨重的轉播設備運到直播現場，在云上就可以完成制播流程，實現各種大型活動晚會、體育賽事的高畫質、低成本轉播。觀眾也可以通過多種不同的渠道和終端輕松收看廣播電視節目。

4 結 語

科學技術將繼續快速發展，人們所處的信息化時代正從數字化、網絡化向智能化邁進，這也將持續為廣播電視傳輸技術的發展提供支撐與動力。如何利用好各類技術對廣播電視傳輸技術進行創新，進一步提升廣播電視傳輸質量、傳輸速度和實際體驗，將是廣播電視行業發展過程中的一個重要課題。由此可見，深入探究和創新應用廣播電視傳輸發射技術，有極為關鍵的時代意義。