關鍵詞:廣播電視技術;多媒體內容傳輸;質量保障機制
doi:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.07.019
中圖分類號:TN948.1 文獻標志碼:A 文章編碼:1672-7274(2025)07-0062-03
Exploration of Multimedia Content Transmission and Quality Assurance Mechanism Based on Broadcasting and Television Technology
CHENXubin (Pan'anCountyIntegratedMedia Center,Jinhua3223oo,China)
Abstract: The introduction of advanced multimedia transmission technology and the establishment of a sound quality assurance mechanism in the broadcasting and television industry can break the limitations of traditional broadcastingand television transmision,achieve cross platformand cross terminal transmisionof broadcastingand televisionprograms,broaden the dissminationchannels of broadcastingandtelevision,and promote the transformationand upgrading of the broadcastingand television industry.This article focuses on the multimedia content transmission and quality assurance mechanism of broadcasting and television technology.Based on the explanation of the application value of technology,it deeply studies the characteristics and application scenarios of traditional andnew transmisson technologies,andcombinescutting-edge technologies to proposeamulti-levelquality assurance system from the dimensions of encoding,transmision,playback,and security.The aim is to provide ideas for the broadcasting and television industry to improve the quality of multimedia content transmision and meet the diverse needs of users.
Keywords: broadcasting and television technology; multimedia contentransmission;quality assrancemechanism
多媒體內容早已成為信息傳播的中堅力量,在數字技術快速崛起、媒體融合不斷深化的時代背景下,覆蓋范圍廣、受眾群體龐大的傳統媒體一廣播電視,正加速向數字化、網絡化、智能化方向轉型,廣電技術的革新為多媒體內容的傳輸帶來了新的契機,從標清畫質到超高清畫質,從單向信息播報到互動傳播模式[1]。但如何保證多媒體內容能實現高質量的傳輸,已經成為廣電行業發展的核心問題,因為用戶對內容清晰度、播放流暢度、互動性的要求越來越高,在與新媒體激烈競爭中,廣電行業保持核心競爭力的關鍵要素,不僅是高質量的多媒體內容傳輸直接影響著用戶的收視感受,建立科學高效的質量保障機制,也是行業自前亟待解決的問題。
1廣播電視技術應用于多媒體內容傳輸的價值
1.1文化傳播與傳承的重要載體
廣泛性與傳播力強使廣電技術成為弘揚主流文化、傳承民族精神的一條重要渠道,紅色文化等優質內容多媒體內容傳輸,突破地域、時間的限制,觸達廣泛受眾群體。《中華詩詞大會》等文化類節目以數字電視和網絡平臺為媒介,得以廣泛傳播,有效激發了廣大觀眾對中華優秀傳統文化的興趣和熱愛,進而提升了對國家文化的認同感和凝聚力,此外,通過對外傳播中國故事,增強國家文化軟實力,廣播電視在國際文化交流中扮演著重要角色。
1.2推動經濟發展的新動能
為經濟增長注入新動力的是上下游相關產業的協同進步和多媒體內容傳輸產業的發展,在內容創作、制作、傳輸環節形成完整的產業鏈條,覆蓋影視制作、網絡運營維護等各個領域,創造出大量的工作機會,廣告投放、會員訂閱、電商帶貨等多元化的盈利模式,隨著IPTV、OTTTV等新興業務的興起而不斷涌現,短視頻平臺與廣電媒體內容互通合作,推動“直播帶貨”等新型電商業態發展,創造顯著經濟效益。同時, 5G+4K/8K 超高清視訊技術的應用帶來了新的市場機遇,包括設備制造、軟件開發等行業領域[2]。
1.3提升社會生活質量的關鍵支撐
廣播電視技術的進步,使人民群眾的精神文化生活得到了極大的豐富,高清流暢的多媒體內容傳輸,為滿足娛樂需求的用戶提供了高品質的影音體驗,廣播電視承擔著重要的社會服務功能,對保障公眾生命財產安全的災害預警、政策解讀等信息,應急廣播系統都能及時發布;遠程教育則通過向偏遠地區輸送優質教育資源,促進教育公平。
1.4促進媒體融合發展的核心紐帶
廣播電視技術在媒體融合的大趨勢下,已經成為傳統媒體和新媒體之間最核心的連接要素,廣播電視通過與互聯網、移動通信等技術的融合,實現了從單向傳播到雙向互動的轉變,從固定終端到移動終端的轉變,廣播電視的發展前景廣闊,IPTV和OTTTV將電視內容與互聯網服務相結合,使用戶在收看直播節自的同時,還能進行點播視頻、互動投票等多種操作,并享受到個性化的推薦服務。這種融合模式打破了媒體之間的界限,推動了媒體產業向多元化、智能化的方向發展,促進了信息的共享和流通[3]。
2 廣播電視多媒體內容傳輸技術
2.1傳統傳輸技術
地面數字電視通過發射塔將電視信號以電磁波的方式傳輸到周邊空間,該技術的特點是覆蓋面廣,建造成本低,但其信號容易受到地形、建筑物等因素的影響而信號衰減,導致畫質下降,在山區等復雜地形環境下,有效的信號接收甚至在一些地區實現不了。利用同軸電纜或光纖向用戶終端傳輸電視信號的有線電視,抗干擾能力強,能提供穩定的信號傳輸質量,能承載豐富的電視頻道資源,支持VoD業務等雙向互動功能,但由于有線電視網絡建設存在改造費用高、新用戶接入流程復雜、難以滿足用戶移動化、碎片化觀看需求,其信號傳輸受到終端固定限制等問題。衛星數字電視以地球同步衛星為中繼站,面向偏遠地區和海上等特殊環境,實現全球范圍內的電視信號傳輸,但衛星傳輸有大約 270m s的信號延遲,接收設備的費用較高,加上太陽暴風、雨雪等自然因素,都會干擾信號甚至造成信號中斷。
2.2新型傳輸技術
IP傳輸技術基于Internet協議,支持靈活的路由選擇和動態帶寬分配的多媒體內容拆分為數據包進行傳輸,無論是IPTV還是OTTTV,都采用了這一技術來實現直播視頻、點播和時移等功能,通過在全球部署多個節點,有效降低傳輸延遲,提高用戶訪問速度,內容分發網絡(CDN)技術將多媒體內容緩存到距離用戶更近的位置。以Netflix為例,它通過遍布全球的2000多個CDN節點實現了視頻內容的快速加載,5G網絡具有速率高、時延低、容量大等特點,其網絡切片技術可以將獨立的虛擬網絡按照不同的業務需求進行分割,高帶寬、低延時的網絡切片可以在高清視頻業務傳輸中進行分配,從而保證視頻內容傳輸的流暢,邊緣計算和存儲資源下沉到網絡邊緣,使數據傳輸距離縮短,并使數據返回中心服務器的時間減少。在VR直播場景中,邊緣服務器可以對視頻流進行實時處理,在20ms以下降低傳輸延遲,滿足用戶身臨其境的視聽體驗需求,實時采集和傳輸多媒體內容,可在物聯網設備上實現,部署在交通樞紐的智能攝像機可實時路況分析和安防監控,將高清視頻流通過5G網絡傳輸到監控中心。但大規模接入物聯網設備,要求更高的網絡帶寬和傳輸穩定性[4]。
3 基于廣播電視技術的多媒體內容質量保障機制
3.1智能編碼優化機制
廣電行業相關主體需要積極作為,從多個關鍵維度入手,全面保障多媒體內容質量,以構建基于廣電技術的多媒體內容智能編碼優化機制,基于深度學習的編碼技術應該由內容制作方和技術服務商共同推出,傳統的H.264、H.265編碼標準由于視頻原始數據量巨大,難以應對復雜的視頻場景,原因在于設置了固定的參數。并且基于深度學習的編碼技術可以像運動矢量、紋理復雜度等一樣,對視頻幀的內容特征進行精準分析,例如,針對靜態畫面自動降低幀率,在高速運動場景下提高碼率,某視頻平臺技術團隊就運用了這一技術,經過實際測試,在保證畫質的情況下,對數據量壓縮達到 30%~40% ,有效降低了傳輸帶寬的壓力。
服務器端的運營者需要根據終端設備的解碼能力和網絡狀況,構建自動選擇適配編碼格式的智能決策系統,他們判斷其解碼能力是通過對處理器性能、內存大小等終端設備的硬件參數進行分析,自動推送H.264編碼內容,針對老舊智能電視或解碼能力較弱的移動設備;針對高性能計算機或智能電視盒子等高端設備推送H.265或AV1編碼內容,比如,一家廣電運營商就通過這種方式讓不同設備用戶的收視體驗得到了明顯的改善。Server端也需要與碼率自適應(ABR)
技術相結合,網絡對網絡帶寬狀況進行實時監控,并對視頻碼率在帶寬出現波動時進行適時調整,提高碼率,在網絡條件好的情況下,把畫面呈現得更清晰;降低碼率,保證視頻在網絡擁堵的情況下播放流暢,比如,在直播重大體育賽事時,該技術對網絡流量的峰值進行了有效地響應,保證了觀眾的觀看體驗。
3.2智能網絡傳輸保障機制
廣電行業相關主體需要發揮技術優勢,從多個層面著手,構建網絡智能傳輸保障機制。網絡運營商要為實現網絡切片的動態管理,積極引入軟件定義網絡(SDN)技術,網絡運營團隊需要精準的運營網絡切片資源,包括實時創建、靈活調整、及時釋放,根據實時網絡流量和用戶業務需求來進行運營,在直播熱門賽事等高并發的場景下,高帶寬的網絡切片應該能夠被系統自動快速地分配[5]。例如,網絡運營團隊在直播某一大型體育賽事時,事先設定好策略,系統自動分配足夠的高帶寬網絡切片,用于高流量業務在大量用戶同時涌入觀看的情況下,同時保證大量用戶觀看的流暢性,避免出現卡頓、延時等現象,系統則在非高峰期自動回收用于其他業務的閑置網絡資源提高資源的利用率。經過大量的實踐驗證,網絡切片分發的精確度可以通過這種動態管理的方式提高到 95% 以上。
技術研發團隊要構建智能路由和流量調度系統,基于AI算法深入分析網絡拓撲結構和流量數據,系統可以動態地選擇實時的最佳傳遞路線,當偵測到某一網絡鏈路發生擁塞時,系統需要完成流量切換,確保視頻流傳輸的連續性,如在 500ms 等極短的時間內完成。就拿阿里云智能路由系統來說,在實際應用中可以快速響應,高效完成路徑切換,在遇到網絡鏈路故障或擁堵的情況下,保證穩定傳輸視頻流,提供給用戶流暢的觀影體驗。
3.3終端智能播放保障機制
相關技術研發團隊和設備廠商需要從硬件和軟件層面雙管齊下,全方位保障用戶觀看體驗,以構建終端智能播放保障機制,在硬件上,設備商要把重點放在終端器件解碼性能的提升上,選擇高性能解碼芯片是關鍵,如聯發科MT9679芯片,其8K120幀視頻解碼能力強大,對于解碼高幀率視頻的需求,可以輕松應對。同時,在顯示技術上不斷創新,通過集成動態對比度增強、色彩還原算法等技術,與海信U8H電視搭載的AI畫質芯片一樣,可實現1000nits以上峰值亮度與百方級對比度的顯著提升,為用戶帶來更絢麗的視覺享受,SmartPlay軟件在軟件層面需要打造一套智能監控和調節系統。該系統可根據監測結果,對網絡帶寬和設備性能進行實時監控,并對播放參數進行自動調整,軟件在網絡帶寬不足的情況下,以幀率自動降低視頻保證視頻播放流暢,避免帶寬不足造成卡頓,及時限制錄像碼率,防止設備因過熱而發生故障。
端到端加密技術應該是內容傳輸服務提供商在數據安全防護方面所采用的技術,具體來說,就是利用AES-256加密視頻內容,在發送端,視頻流被細致地分割成多個加密的數據塊,這使得在最初的傳輸階段,這些數據塊處于高度保密的狀態,而接收端則必須通過嚴格的數字證書驗證流程,獲得解密和回放加密數據塊的正確密鑰(reductionkey)。同時,傳輸協議全面升級為安全性更高的HTTPS,可有效防止傳輸過程中數據被竊取或篡改,例如,通過采用端到端加密和HTTPS協議,一些大型視頻平臺的用戶資料外泄風險大大降低。區塊鏈技術可以在內容防篡改和可信驗證兩個方面發揮很好的作用,為每一段視頻資料生成一個如同視頻資料“數字指紋”一樣具有唯一性、不可變性的哈希值。內容完整性通過智能合約實時驗證在傳輸過程中,內容被篡改的情況可以迅速判定,一旦檢測到哈希值不一致,這時,接收方會馬上提出要求再次傳遞,以保證接收內容的完整性和真實性,像BBC這樣積極地將這一技術應用到新聞視頻傳播中,為每一條新聞視頻生成唯一的哈希值并上鏈存儲,有效地保證了新聞內容的真實性和不可篡改性,為受眾提供了可靠的信息源。
結束語
基于廣播電視技術的多媒體內容傳輸和質量保障屬于系統性工程,需要借助智能編碼、網絡切片、邊緣計算等先進技術,綜合考慮傳輸技術、編碼優化、網絡架構、終端播放以及安全防護等多個層面,構建多層次的質量保障機制,可以提升多媒體內容的傳輸效率。廣電行業未來需要持續創新,在激烈的市場競爭中不斷探索新的技術應用和商業模式,為用戶帶來更優質的影音體驗,實現可持續發展。
參考文獻
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