3G移动通信技术在新闻直播中的应用
2013-09-06黎朗
■黎朗
本文介绍了3G技术在新闻直播中的应用,对常见的3G直播应用进行探讨,并提出了一些3G直播中常见问题的解决方案。
一、前言
1. 3G的背景
3G(the 3rd Generation)是 第 三代移动通信技术的简称,是支持高速数据传输的蜂窝移动通信技术。3G核心频段有FDD(频分双工)和TDD(时分双工)两种方式,目前主流的应 用 有 WCDMA、TD-SCDMA和CDMA2000三种,它们是国际电信联盟确定的主流无线接口标准。
WCDMA 全 称 为Wideband CDMA,也称为CDMA Direct Spread,意为宽频分码多重存取,这是基于GSM网发展出来的3G技术规范,能够架设在现有的GSM网络上。
TD-SCDMA全 称 为Time Division - Synchronous CDMA(时分同步CDMA),该标准是由中国大陆独自制定的3G标准。
C D M A 2 0 0 0是 由 窄 带CDMA(CDMA IS95)技术发展而来的宽带CDMA技术,也称为CDMA Multi-Carrier。
2. 3G在电视新闻直播中的优势
传统的电视直播传输方式有卫星、微波和光纤电缆这三种。传统的传输有安全性高、信号质量好的优点,但是他们都是系统复杂庞大,需要多种工种人员配合方能完成直播,并且各个也有自身的缺点。卫星通信技术的费用高,使用需要提前申请,不灵活,城市区域受建筑物的遮挡存在不少盲点,不能大范围、快速移动;微波通信技术传输距离有限,长距离传输需要中继,每次使用需要架设调试设备,设备昂贵,不能大规模铺设;光纤电缆不能大范围移动,铺设工程耗时,多点铺设费用高。而3G直播的优势在于3G设备操作简单,记者可以单独完成;3G直播的费用也低;再者3G设备轻便,随身携带,可以大范围快速移动。对于突发类新闻直播,或者在交通、供电条件恶劣、地形复杂的地方进行直播,3G技术非常快捷方便。但是3G直播的缺点是网络的带宽较小,传输码流受限制,图像质量比传统直播传输的差。
二、3G直播系统设计
3G移动通信技术在电视信号传输领域的应用,使得3G无线传输成为电视直播传统传输方式的一种重要补充。3G传输链路(如图1)可以理解为信号源与信号传输目的地之间建立一种无线有线混合的连接,其前端是一种窄带的无线网络,这个网络是社会共享的,后端是窄带的基于IP的有线网络。
在整个传输链路中,基站与移动核心网、移动核心网与互联网之间光纤、线缆等相对稳定可靠而且高速地连接,而发射端和基站之间只能靠无线网络传输,传输的质量就在于3G发射端与基站之间的无线网络。为此,目前各厂商都采用多卡捆绑的方式,通过链路聚合技术提高通道的传输速率,保障传输质量。
3G服务器的主要任务是收发监控指令和视音频数据,它控制前端的3G设备使用指定的码率传输视音频数据,并把接收到的视音频数据报文转码成SDI信号输出。
在我们本台的系统里(如图2),3G服务器输出的SDI信号直接进入收录机房的矩阵,同时接入矩阵的还有来卫星接收机的卫星信号,微波天线的微波信号和来自播出部门送过的其他信号。由矩阵的调配,3G传输回来的信号可以调配到演播室的播出系统用于直播,也可以通过收录系统进入非编网进行编辑,或者直接下载到存储介质上。
目前,我们的3G传输技术在电视直播中的应用主要应用于新闻类,特别是民生新闻、突发新闻,时效性强,可以第一时间掌握现场资料,如塌陷、火灾、救援等。而3G直播常用模式有:
单点(3G发射点)单机位:最简单的3G直播模式,只需要一台摄像机和一台3G设备,摄像机直接与3G设备连接,3G设备直接把摄像机传输来的视音频信号编码转发给附近的3G基站,通过基站传输直播信号回电视台。
单点多机位:多台摄像机通过线缆或短距离微波设备把视音频信号接入转播车的切换台上,由现场导播控制多机位切换,3G设备把切换台输出的直播信号编码转发给附近的3G基站,通过基站传输直播信号回电视台。
多点多机位:在没有转播车配合的情况下,也可以采用每台摄像机各接入一台3G设备的办法,每台3G设备都把摄像机传输来的视音频信号编码转发给附近的3G基站,通过基站传输直播信号回电视台,由演播室的导播控制多路直播信号的切换。
三、常见问题与解决方案
1.信号强度弱
导致信号弱的常见原因有:(1)距离3G基站太远,导致信号弱;(2)室内隔墙多,且运营商没有铺设室内无线覆盖系统。
解决方案:(1)尽量让3G设备处于空旷的地方,尽量避开基站方向的障碍物;(2)使用干线放大器对3G设备的信号收发进行放大(使用干放器有降低信噪比、提高误码率的副作用)。
2.带宽资源少,导致传输码流低
解决方案:(1)使用支持多路3G 链路捆绑的3G设备,实现多个物理链路的带宽叠加,提高整体传输带宽;(2)混插联通和电信的3G卡,同时争取联通基站和电信基站的带宽资源。
3.视音频不流畅,卡、顿严重
通常是由于误码率高,信号不稳定,或者传输带宽小造成。
解决方案:(1)适当降低直播信号码流;(2)适当增加3G服务器播出延时;(3)综合运用常见问题1、2中的解决方案,优化信号质量,提高传输带宽资源。
1.赵慧王、文博:《3G长期演进技术与系统设计》,电子工业出版社,2007年版。
2.宋俊德、战晓苏:《现代数据通信与无线通信》,国防工业出版社,2008年版。
3.周恩:《下一代宽带无线通信OFDM与MIMO技术》,人民邮电出版社,2008年版。
4.刘宁生:《数字电视节目制作与播控技术》,中国广播电视出版社,2003年版。