3G/4G技术在民生新闻直播中的应用探讨

潘 锋

（甘肃省广播电视总台制作中心，甘肃 兰州 730020）

电视新闻直播连线是电视新闻节目制作中一种重要的表现手法，可以更好地提升新闻节目的时效性、现场性、互动性和影响力。以往甘肃台直播节目及现场连线时主要依赖SNG卫星车和便携式卫星设备进行，由于卫星的费用高而且每次需要提前申请并受到场地、灵活性等因素制约，很难满足前线记者对突发事件快速实时直播和回传的要求，从而使直播在日常民生新闻节目中进入常态化成为瓶颈。

近年来随着新兴的移动通讯和互联网技术的迅速发展，3G/4G通讯技术带来的实时传输颠覆了传统的直播方式，将现场直播常态化变为现实。3G/4G方式设备低廉、传输距离长、使用便捷、费用低，有运营商铺设的大规模网络，城镇区域盲点少，可以大范围移动，接受方式只需要宽带网络接受，不需要专网，完全公网即可，它突破了新闻采集的地域、地形、温度等极端环境限制，是卫星、光缆、微波传输的有效补充手段。经过技术原理研究和测试比较，我台选用了产自美国的TVUPACK 4G直播设备，它具有体积小、重量轻、能够在多种网络环境、多的地方获取和传输高质量、稳定的、优质的画面，是一种最持久的3G/4G/LTE无线传输系统，它还具有便携式、一键化、单兵式等优良特点。自2014年起，甘肃台陆续购买了四套TVUPACK 8200设备，用于直播及快速回传，尤其使用在两档民生新闻《喧个关、帮个忙》及《百姓有话说》节目直播中，取得了良好效果。如图1所示。

图1 记者在中山铁桥作直播连线报道

1 TVU设备的特点

1）多种连接方式，最多支持8个3G/4G/LTE数据卡，同时支持微波、卫星、WiFi和B-GAN等数据传输方式。

2）操作简便，一键开启，系统快速启动，能在20s内冷启动，在直播现场1min内就可以进入直播工作状态。

3）采用H.264加密压缩算法，采用的软编码占用CPU，资源编码效率高，能够最大限度利用传输的宽带，自动调节最佳画面传输质量。

4）支持多种工作模式：即时直播传输、文件传输、直播收录等方式，低延时而且能够自动录制长达7h的录像。

5）支持各种视频接口：支持HD/SD-SDI、HDMI及各种模拟信号输入，能够通过智能手机、ipod、ipad等无线的方式监控设备。

2 TVU设备的系统架构

TVU直播回传系统整体分为传输端（TVU背包部分），传输网络（Internet），接收端（服务器）三部分。传输端（TVU背包部分）是用来将摄像机拍摄到的信号输入到TVU背包的基带视频进行压缩编码，并通过4G网络在Internet上传输。由于TVU支持多种接口，所以传输网络可以是4G、WiFi网络和有线以太网等。在接收端通过标准的Internet网络接入，接收端服务器把从公共网络回传的数据合并解码，把视音频信息以SDI信号的形式送到演播室直播系统。在此过程中，可以通过服务器接收端软件实时网络监测控制系统，清晰地查看回传的信号并进行码率、延时、图像质量等技术参数调整，从而保证通过网络传输的图像声音正常。

2.1 TVU直播回传系统示意图，如图2所示

图2 TVU直播回传系统

为确保稳定进行新闻直播信号传输，系统采用了多项关键技术，其中主要有VBR编码技术、3G/4G通讯技术、前向纠错技术、Inverse StatMux技术等，即根据实时带宽自动地动态调节编码流，采用防干扰算法提高稳定度、降低误码率，根据视频码率和各网络基站的的带宽情况将一路传输视频流分割为多个传输包分配到各基站每个可利用的带宽空隙中，成功解决了单一运营商传输网络基站之间的盲点信号丢失问题，最大限度使用每个信道的带宽。

2.2 TVU发送及接收端操作界面，如图3所示

图3 TVU发送及接收端操作界面

从发送端的LCD屏上可以看到连接的3G/4G卡，WiFi卡和热点卡的连接情况，工作状态、传输速率等，当摄像机的视频接入时，在显示屏上还可以实时显示摄像机的画面。

接收端的接收界面可看到五个方面的信息，(1)背包在线/离线窗口，当远程背包关闭时，服务器端软件显示为offline，当背包打开并有效连接时，窗口显示第一帧画面；（2）信号预览监听窗口，该窗口可以预览回传的图像信号，也可以监听声音是否正常；（3）背包状态，该窗口可以查看背包的信号丢失情况；（4）远程背包4G卡传输状态，可以看到远程背包对应卡托的传输速率及连接状态；（5）码率及延时调节窗口，可以调节所需码率及延时。

3 TVU使用中的问题及解决方法探讨

自《喧个关、帮个忙》、《百姓有话说》两档节目在我台八楼演播室直播以来，已完成直播连线及回传多达百场。通过大量的使用， 我们逐步发现TVU使用中部分尚存的问题，同时也找到了一些解决办法和注意事项。

1）加强设备平时检查以及外出前的测试。如电池电量的检查、4G流量是否充足等，外出前与演播室进行信号传输测试等，确保出发前设备各项指标正常。

2）做好直播前踩点预测。由于通讯公司基站分布不均匀，直播连线点信号强度不确定等因素，需要记者尽量提早到达直播点进行信号测试，特别是对于地下通道、室内、企业厂房、公交车站等可能出现盲点的地方进行全方位3G/4G信号测试，确保直播成功。

3）鉴于目前3G/4G的技术特点，尽量多配置几张4G卡，在使用中为防止画面出现“卡”或“马赛克”现象，尽量做到慢推、慢移、慢拉。

4）根据我们的使用经验，服务器码流设置需结合直播点信号强度来设定，标清最少设置在2M以上，码率越高，获得的信号质量相对就较高，所以在信号强的地方码率可以设得高一点，反之，略低一点，但起码要保证信号不卡顿为原则。

5）做好直播连线前的备份工作。直播连线前与主持人做好沟通，导播在直播连线中一旦看到3G/4G回传信号严重劣化或中断应立即将画面切回演播室，并通知主持人加入串场词，作为回传信号发生故障的备份措施。

6）回传通道保障。由于3G/4G信号在公共网络中传输，为确保传输信号的质量和直播连线的安全，总台从有限的网络流量里为3G/4G开辟了专用通道，以此来提高传输的接受速率，作为高效率的码流质量和带宽保证。

4 总结

在当今媒体进入融合时代的环境下，新闻采集更要求及时性和灵活性，尤其是突发事件的现场直播和连线互动。随着运营商5G网络的建设，可以预见该项技术在电视媒体的应用会越来越广泛，也必将为民生新闻类节目直播进入常态化提供更加可靠的技术保证。