新技术在电视直播中的应用探讨

杨勇

摘要：直播是当前的广播电视业发展之中的竞争优势之一，其直播节目的多样化和常态化是当前电视媒体发展的趋势之一。传统的广播电视发射设备梯级极大，无法在广播节目的信号传输之中大范围的使用。本文针对当前的电视广播节目之中所使用的新兴技术进行了介绍。

关键词：新技术；电视直播：应用探讨

一、3G和4G移动通信技术

1、移动通信技术概述

3G和4G移动通信技术通俗的说就是当前在移动通信技术发展之中较为新兴的两种传输技术，这两种信息传输技术可以实现对声音和数据信息的同时传输，且数据传输速率较高。这两种移动通信技术的开发都具有相当清晰的开发目的，极大的提高了移动设备访问无线网络的速度。

传统的电视信号传输模式与3G和4G移动信号传输方式相比，其无线信号传输方式主要是通过卫星微波传输来实现，传输成本较高。在传输之前，广播电视台的人员需要进行提前的申请，其应用相当不灵活。信号传输质量在城市区域的信号传输之中受建筑物的影响较大，且在微波信号的长距离传输过程之中需要中继站进行信号的多段发送，建设成本高，不适合与进行大规模的建设使用。

而3G和4G移动信号传输技术的建设费用低，使用简单，其信号传输距离长。在传输网络的建设上，可以将诶支护网络运营商铺设的大规模网络，在传输之中的盲点少，建设成本低廉。因此，3G和4G传输技术可以满足在一些交通和电力条件恶劣的地方进行直播的要求。

2、该技术的特点

3G和4G技术的传输链路一般是哦体内各国移动网络进行传输，依赖于运营商的网络铺设的信号基站建设来进行信號的传输和交流。在传输的过程之中，其数据的上行和下行的速率一般是不对称的，网络的下行速率较快。而在直播信号的传输过程之中，一般对网络的上行速率的关注较多，以国内的联通网络的上行数据速度为例，其上行理论速率为5.75Mbps，由于中国移动和电信的上行速率，因此，一般在网络信息的上传过程之中较多的使用联通网络进行。

目前在我国的移动信号基站的建设之中，三大运营商的基站覆盖面积正在不断的扩大，由城市向乡村不断的拓展，当前，我国城市之中信号基站的覆盖率为90%以上，乡村的覆盖率为75%左右，在未来的直播节目的传输应用之中，网络运行企业应该提高信号基站在乡村的覆盖面积，促进直播行业的发展。

二、数字微波通信技术

1、微波传输系统的基本原理

在当前的数字微波发射系统之中，该系统主要包括微波发射和接受系统，这两部分系统都采用了数字编码和发送的方式。数字编码是指在发射之中对音频和视频信号进行数字化的转码，将其进行压缩和调制之后进行发射。接收端接受到数字信号之后，在对其进行解调和解压缩，将其还原为正常的广播电视信号。数字微波传输系统在当前的使用之中不再是外部设备，生产厂家直接将发射机安装在电视摄像机上，摄像人员在拍摄的同时就可以进行现场内容的信号传输，传输的视频和音频内容会通过发射机和光纤传输系统进行直播，极大的方便了直播的信号传输操作。

2、传输系统的组成部分

（1）信源编码

信源编码系统主要的作用是处理在现场拍摄过程之中接受的音频和视频信号，通过减少时长和空间的多余信息之后，将处理信息的码率进行降低，直至其可进行传输。目前在无线传输摄影机之中应用较为广泛的技术是MPEG技术和小波算法。

MPEG技术是进行压缩和码率降低的通用标准，主要针对的是对全动态视频和图像的压缩。对视频和压缩属于帧内和帧间相结合的编码压缩技术，其在压缩之中去除了帧内空间的冗余信息，利用图像处理之中的相关性向多帧组成一组信号，有效的减少了视频时间轴上的冗余信息，压缩比可以达到五十比一，压缩效率高且兼容性强。

小波变换主要是用于图像的灵活压缩，其可以较好的适应人类视觉的特性，当前已经成为国际直播和视频压缩领域的主要研究方向。小波算法在压缩的过程之中使用的是并行机算法，其运行计算速度快、复杂度低，可以在图像的压缩过程之中更高质量的保存图片的原本信息。同时，其帧内压缩的特性可以保证每帧的信号质量相同，提高了解码和编码过程的效率。

（2）调制方式

在微波的传输过程之中，其对信号的调制方式采用的是编码正交频分复用调制技术，该技术的使用较好的解决了信号移动传输过程之中的干扰问题。该技术的基本原理是将高速的数据通过串并端口的转换，并分配到传输速率较低的子信道之中进行传输。该技术使用了自适应调制的方法，在调制之中会根据信道传输条件的好坏和质量来选择不同的信号数据调制方式。因此，该技术在当前的直播信号传输过程之中得到了相当广泛的应用。

三、DTMB地面数字电视技术

1、DTMB标准和直播方式

DTMB标准是指我国在2006年颁布的中国地面数字电视标准，该标准之中的关键技术主要包括：可实现快速同步和高效信道估计的PN序列帧头、信道编码纠错码、系统信息保护、单频网应用等技术。在经过推广之后，DTMB标准已经逐渐在我国的广播电视节目直播之中被使用，极大的提高了直播节目的质量。

2、DTMB直播系统的主要设备

（1）摄像机挂接式发射机

在电视直播信号传输之中所使用的挂接式发射摄像机石油视频编码、调制、滤波等模块组成，在直播现场可以实现将摄影内容直接进行压制和转码之后进行传输。在实际的工作之中，技术人员在直播现场要先对直播环境之中电磁频谱进行检测和测试，并提前选择适合的工作频率。

（2）接收机

DTMB接收机的主要结构包括高频头、调制解调器等模块组成，在接收机的设计和生产之中，为了改善信号接受的效果，会在接收机之中加入分集接受的功能。该接收机的解调功能主要是由单片ASIC组成，为了方便对视频信号进行转发，一般会提供未解码的ASI码流输出。

（3）转发式发射机

在直播过程之中，转发式发射机的使用功能和挂接式发射机相似，不同之处主要是在信号传输过程之中，为了方便信号的转发和发送，该发射机提供ASI码流的输入，发射过程之中不需要进行视频编码，可以直接进行调制。这样就可以极大的加快视频编码和解码的效率，方便车载使用。

2、DTMB直播系统的主要应用方式

（1）卫星转发

卫星转发应用的过程之中，摄像师首先会携带可以进行视频信号发射的摄像机进入直播节目的录制现场，对画面进行拍摄。在得到音频和视频信号之后，会将这些信号传输至摄像机内部的挂接式发射机之中，将音视频信号转换为DTMB信号，然后将该信号使用某一特定发射频率发射出来，经过直播现场的卫星转播车时，信号会被其内部的接收机进行接受。之后，该接收机会将音视频信号转化为ASI码流发送给卫星发射机，再由卫星将信号转发到电视台，电视台的接受设备对其进行解码和解压缩之后就可以进行剪辑和播出。卫星传输的传输距离和信号传输质量都较高，适合于直播信号的传输。

（2）车载转发

与卫星转发式应用类似，不同之处在于收到挂接式发射机的信号之后，不是用卫星发射机转发，而是用车载发射机转发，接收天线与DTMB接收机之间插入接收滤波器，发射天线与车载发射机之间插入发射滤波器，收发频率至少错开32MHz以上，为两个滤波器留出足够的过渡带，保证收发隔离度。

四、结语

直播过程新兴技术的运用开始变得更为频繁，随着新技术的进一步发展和普及，传统的广播电视领域也随着技术的发展开始变得更为高效。信号传输技术在广播电视领域之中的应用极为广泛，除了在广播节目的发射监控之中的应用之外，还在广播电视工作的传输以及制作等多个领域之中有着独特的作用。