3G技术在电视新闻直播中的应用

刘玉峰

（浙江广播电视集团 民生休闲频道，浙江 杭州 310005）

责任编辑:任健男

随着3G直播技术的发展，通过3G完成的电视新闻直播也将成为一种常态化的直播形式[1-2]。在第一时间、从第一现场、发回第一手资料，是各新闻栏目收视率的主打招牌，为此，也给新闻栏目的后勤技术保障提出了更高的要求。从原来的现场拍摄、后期编辑、排版播出，到SNG新闻直播车现场完成新闻直播，视、音频直播技术的发展也提高了新闻的时效性，缩短了观众与新闻现场的距离。浙江民生休闲频道最近引进一批3G新闻传输系统，试用过程中的一些心得和建议在此与广大同行交流。

新闻有及时性要求，需要记者把现场的第一手资料以最快的速度展现给电视观众。此前民生休闲频道新闻直播以SNG直播车为主，但是该车辆购置成本高、集团每个频道基本只能配备1台，使用过程中牵涉导播、摄像、记者、技术、卫星车专职驾驶员等多路人员，使用前还需要向卫星公司申请上星时间。随着频道自办栏目的增多，仅仅拥有1台或2台电视直播（转播）车，对新闻频道来说，很难满足今后很长一段时间内的发展需要。

1 传统的电视新闻直播传输形式

1）微波传输，对装备车辆依赖性强。微波系统是一种成熟的应用于新闻直播的传输形式。微波传输就是把视音频编码压缩后采用数字微波信道调制成频率超过1 GHz的电磁波，再以直线法方式通过天线发射出去。在电视台接收端通过接收天线接收，解码后还原成视音频信号。由于微波传输方式灵活机动性强，后期维护成本低，受自然天气影响小等优点，一直广受应用。但是该传输方式需要发射天线、编解码器、接收天线等设备器材，基本都是集成在车上，需随同车辆一起出发，所以难以单独应用。另外，微波传输是直线传播，需要保证发射与接收端直线对应，并且中间无遮挡，所以在城市高楼中会受到阻挡导致传输效果不佳。

2）SNG直播车，机动性有待提高。目前SNG直播设备基本以车载为主，而大部分城市中道路交通相对比较拥挤，直播车难以在第一时间抵达事件现场；抵达现场后，车载的设备调试及搜索卫星过程需要耗费不少时间，无法实现在第一时间从第一现场直播稍纵即逝的突发新闻，降低了SNG新闻直播的快速反应能力。此外，由于城市中高层住宅及写字楼日益增多，高楼的阻挡经常会造成车载卫星传输设备搜索卫星比较困难。

3）互联网直播，带宽过低。因为国内网速带宽平均较低，无法满足广播级视频传输的质量要求，互联网新闻直播一般仅限于报社、网站等对实时传送带宽要求不高的新闻媒体。而利用海事或通信卫星来转播，价格高、审批复杂、图像质量一般，更无优势可言。

4）光纤接入，收发位置相对固定。由于光纤通信两个传输点是固定的，该方案仅适用于指定地点之间的传输，比如提前准备的晚会、大型活动现场直播等。这种传输方案的优点是传输稳定，质量高，可同时传输多路视音频信号，抗干扰性强，受天气影响也极小。缺点是地点固定，一般需要提前预设接入点或预埋线路，机动性很差。

2 正在兴起的3G直播技术

第三代移动通信技术3G是支持高速数据传输的蜂窝移动技术。3G业务包括2G网络已有基本业务，还包括3G网络特有的能同时传输流媒体视音频信号的新业务。其特征是能够提供高速、稳定的数据业务。因此在电视信号的传输方案中除了目前的卫星、微波、光纤和互联网之外，又多了一种便捷、快速、稳定的传播方式。3G直播技术可以有效弥补传统的电视直播手段机动性差的不足，更好地服务于电视技术的发展需要。

3G传输过程，简单来说，就是摄像机进行视音频信号（SDI信号）的采集[3-4]。由于广播级摄像机拍摄一般得到都是至少270 Mbit/s的高速标清码流，受传输带宽限制，将视音频信号按照H.264标准进行编码压缩成TS码。H.264这种编码方式与传统的MPEG-2的编码方式相比，占用的容量大小减少1/2甚至2/3，但是编码效率、图像质量、抗误码率却都大大提高。压缩后得到的TS码又自动分为码流为2 Mbit/s的增强型码流和500 kbit/s的基本码流。基本码为高传输优先级，可以保证最基本观看效果，不出黑场或断线。增强型的码流在原有基础上对清晰度、图像分辨力有较大的完善。TS码通过3G设备发送至目标服务器或指定3G信号接收站，再通过重新的恢复和解码，得到最初的完整视音频信号。

中国目前有三大无线运营商——中国移动、中国电信、中国联通，分别采用TD-CDMA，CDMA2000，WCDMA三种3G技术，其中联通的WCDMA技术相对来说最为先进，传输带宽最宽，上行最高速率为5.76 Mbit/s，下行最高速率为21.6 Mbit/s，用户使用基本可以稳定在2 Mbit/s左右，能够达到标清视频码流要求。

民生休闲频道引进并使用的3G新闻传输系统是由集团牵头组织的科技创新项目。该项目“广播级宽带无线视音频传输系统”被浙江省科技厅确定为省重大科技专项。项目研发的传输系统经浙江省电子产品检验所权威检测，系统所有关键指标全部达到预期目标。2010年11月29日，项目通过了省科技厅组织的验收。这套传输系统如图1所示。

3 3G在电视直播应用中的优势体现

1）新闻直播的范围广。有运营商的3G信号的地方就可以进行3G传播，只要前端提供电视台能够播出的视音频信号，3G传输设备就可替代卫星车、无线微波的传输功能。SNG卫星车和无线微波直播都需要派专业技术人员一起前往新闻现场，而3G直播只需要一名记者和一名摄像师就能完成，这就大大提高了效率，节约了成本。另外，在道路交通、电力保障、记者选择直播地点等方面的限制相较于卫星直播也少得多。总之，3G技术最大的好处是突破了原先传统直播时段的各种限制，只要新闻事件发生地有3G信号，记者赶到现场，开启电视直播窗口后即可展开直播。目前，3G直播除了应用在电视新闻直播中，还广泛地应用在广播新闻报道中，平面媒体也可以通过3G网络传输文字和图片。

2011年初，全国出现了罕见的冰冻灾害，杭州地区普降大雪，给市民的正常工作和出行造成了极大不便，市区主干道因为大雪而极度拥挤。为了及时把市区道路状况报道出去，指导市民积极救灾，在集团领导的批准下，民生休闲频道特别开通了“抗击风雪”现场直播，频道记者兵分4路，在全市的主要道路、制高点采集视频信号，通过3G信号传回频道，为市民发送实时的雪灾准确信息。由于3G视频直播传输技术不受道路、天气影响，民生休闲频道在这个特别的直播时段中，实时完成了多地点、多时段的新闻直播报道。

2）后期运行成本极低。3G新闻运用的直播网络是现有通信运营商已架设的无线传输网络，除了在开始阶段需投入3G收发设备、光纤回传专线、软件控制等，平时使用只需要支付宽带流量使用费。目前民生休闲频道和联通商定流量包月形式，基本满足民生休闲频道日常使用，按照平常使用的H.264编码方式，1.2 Mbit/s的码流，每小时使用费用约为100元，大大低于租用卫星转发器9 Mbit/s带宽每小时约2000元的费用。使用过程中，正常的直播现场仅需一名记者和一名摄像师即可完成，日积月累的人员成本节约下来也十分可观。

3）设备使用简单，上手快。现有的3G设备能安装在摄像机尾部，只有电池大小，与原有的无线话筒模块类似，基本不影响摄像人员的使用，使用时设备自动搜索到信号后，自动会编码上传。摄像员只要经过简单培训，就能使用3G直播系统。

4）提高观众参与度，更多获取新闻信息。随着手机的普及，观众关注电视的方式除了看电视，更可以通过微博、短信与栏目进行互动，随着3G技术的成熟，手机视频、手机电视更将贴近观众。另外，新闻的报料方式也将改变，观众可将新闻通过手机拍摄，然后上传到指定服务器。不出记者，就可以直播身边正在发生的新闻，每个观众都是记者，真正做到“1818黄金眼”所提出的“记者在你身边，新闻依你而动”的理念。

4 3G技术在电视新闻直播中的应用

1）3G直播与SNG卫星直播相结合。目前民生休闲频道新闻部就突发新闻事件专门组建了直播小组，在当日责编的领导下，直播小组主要由两个导播牵头负责。如果遇到小型突发新闻事件，责编认为有新闻直播的价值，便会安排一路记者使用3G直播系统进行现场直播；如果事件重大、需要多机位直播，会组织SNG卫星直播小组前往重大事件发生现场进行直播；如果重大事件多场地不同情况同时进行，会调度SNG和3G小组前往不同方面分别进行直播。

2011年7.23温州动车事故中，民生休闲频道在接到新闻报料后，立刻安排SNG直播小组赶赴事故现场，同时分别派出了三组3G记者，一组前往医院了解动车事故人员受伤情况；一组在现场了解居民的抢救过程以及善后处理；另有一组3G记者密切关注新闻发布会现场，记者全方位的现场报道有了全面、鲜活的电视直播效果。

2）3G技术在频道日常工作中的应用。民生休闲频道全天在晚间18:00至22:30开通演播厅直播时段，3G技术主要应用于直播时段突发事件的直播以及现场报道的传输当中，并成为日常直播报道的首选直播手段。在遇到突发新闻事件时，责编判断新闻报料具有直播的可能和价值后，会在第一时间派记者和摄像赶赴新闻现场进行3G直播，如果事件重大，会随后派SNG直播小组前往。摄像员按照平常的直播流程来工作，只需要将3G传输设备安装在摄像机尾部，摄像机电池可以同时为摄像机和3G传输设备供电，无需另外附加电池。3G新闻直播流程如图2所示。

直播前，摄像会检查现场3G传输速度是否满足直播要求，如果3G传输速度较好就联系演播厅责编请求直播窗口，责编根据民生新闻的编排情况给出直播窗口，出镜记者与演播厅主持人连线后进入现场直播。如果3G传输速度一般，出境记者现场报道的内容将采用断点续传的方式传回电视台的3G服务器。如果新闻现场并没有3G信号覆盖，记者采访过程可以采取先录像再找到3G网络通过录像重放方式将信号传回电视台的3G服务器。后两种方案中，传回电视台3G服务器的节目由责编自主选择合适时段播出。在频道大型直播活动中，3G技术已经成为多点直播的主要技术手段。在2011年12月31日频道的跨年直播活动中，除了SNG车在杭州净慈寺提供新年祈福直播活动外，另外一组记者在杭州银泰百货直播商场促销活动，采访群众“岁末大血拼”的酸甜苦辣，还有一组记者在浙江大学紫金港校区直播大学生团委组织的各种丰富多彩的活动，记者代表全省观众参与大学生的活动，使频道的直播节目有了立体的直播互动效果。

图2 民生休闲频道3G新闻直播流程图

5 3G直播技术的不足

1）依附于网络覆盖。由于3G网络覆盖范围有限，一些地方没有3G信号，另外，3G带宽还不能完全满足用户需求，在较多用户同时使用时，会出现画面、声音不连续、甚至静帧情况，对于直播有一定风险。浙江地区联通的设备主要由阿尔卡特和朗讯提供，设备对用户占用带宽有个反压措施，即在一些用户占用带宽超过基站所提供的带宽一定比率后，短时间内自动将这些用户的带宽降下来直至为零带宽，这对所有用户都适用，不存在VIP用户能够幸免。

2）3G传输图像质量有时难以保证。在SNG卫星直播中，标清格式使用卫星的带宽基本上是9 Mbit/s，图像质量好，色彩饱和，运动图像连续可靠。但是3G传输中基本型层只有500 kbit/s，与广播级的图像质量有很大的差距，图像的清晰度较差，运动镜头的马赛克现象比较严重。所以，3G直播对运动图像、高低照度的图像层次容忍度比较低。

3）新闻直播专用3G设备有待改进。目前市场上的3G直播配套设备，都以追求播出的画面质量而增加了3G卡的集成数量。这种做法是简单地将现有的3G设备进行捆绑叠加，以取得更好的性能。简单叠加虽然提高了传输画质，但设备的延迟性能也同时被叠加，反而导致了新闻节目延迟时间大幅增加。这种牺牲时效性换来的画质提升，实际上是不可持续的做法。这个问题需要在技术层面对3G设备进行升级改造。随着各大硬件厂商和实验室中的3G设备技术革新，必将会有更加轻巧高效的新闻直播专用3G设备面市来解决这个问题。另外由于目前国内的3G运营商的数量有限以及提供的服务选择不够丰富，如果遇到多家媒体同时使用一家运营商的3G线路时候，可能会导致带宽分配不足的问题。这个问题也会在将来越来越得到运营商的重视，从而提供更加丰富和有效的等级化业务，以便满足不同等级用户的实际需求。

4）无法与SNG车上的直播切换台相接。目前只能将信号传回集团的接收机房通过光纤或视频线传输给导播室，无法直接传给SNG车上的现场切换台，只能在播出终端实现与SNG信号的切换。同时信号的传输和编解码，根据信号的强弱，或多或少有延时，在做现场连线时较为明显，导播和现场记者需要做好前期的沟通和配合，才能将这种延时的问题在直播中的影响降低到最低。

6 3G的应用前景

3G技术的到来，也兴起了一场通信方式的技术革命，各电信行业运营商和电信设备制造商都投入了大量的人力、物力抢占技术先机。浙江广播电视集团技术人员参与研究的多路并发接入的多媒体数据传输方法成功解决了电视直播的一些困难，同时还申请到了国家技术专利。3G新闻传播系统目前使用的是电信和联通两家运营商的3G传输带宽，可以在3G信号覆盖区域尽可能地选择最好的网络进行3G传输。技术团队同时也正在研发具有智能选网和提供优先级区分传输的3G传输设备。在未来国内运营商提供更加丰富的分级带宽业务的时候，开发出能够充分利用运营商带宽的3G网络选网接入和传输设备。从而保证优先的直播信号能够更加稳定地进行3G传输，同时也能给次优先的信号更加充裕的带宽分配。

同时近年来层出不穷的无线通信系统也为用户提供了多种不同的接入网络，包括无线局域网（WiFi）、无线城域网（WiMAX）、无线热点（Hotspot）以及公众通信网（2G，3G，4G）等。使用新的网络接入设备和智能选择技术，用户可以通过这些接口访问公共网络传输流媒体业务，也可以在这些不同的接入网络之间切换，自动选择最佳的传输网络，以保证流媒体业务的传输质量。

第四代移动通信技术（4G）的发展和推广是将来解决无线通信中带宽问题的绝佳方案，适用4G技术可以由运营商提供更加稳定的不受突发事件影响的带宽来进行无线信号传输。而且刚刚面世的H.265编码技术，也将极大地提高音视频编码效率，可以将现行的H.264编码技术所需的传输带宽降低一半，这样可以更好地保证通过无线方案传输数据的稳定。今后的高清电视节目通过无线方案传输，将会有更为优越的性能和广阔的市场前景。

[1]陈惠芳，谢磊，陈雅欣，等.一种跨层控制的无线网络流媒体传输发法：中国，200910102078.3[P].2009-08-31.

[2]陈惠芳，杨勇，谢磊，等.一种基于商用无线网络的广播级音视频传输方法：中国，200910152761.8[P].2009-09-28.

[3]梁娜威.浅析直播卫星的特点与发展现状[J].现代视听，2009（2）：60-61.

[4]旷文彬，陈诚.3G，折叠空间的新闻利器——3G在电视直播领域的应用探讨[J].电视技术，2010，34（10）：80-83.