高清电视直播信号回传方式的选择与应用

迪庆藏族自治州广播电视台：戴树培

在我国电视行业的发展过程中，现场直播已经成为相较于其他媒体具备更为突出优势和更为具备特色的信息传播模式，可实现高新技术的全面融合。目前在我国电视直播技术的发展过程中，已经从传统的单点、平面、静止画面转播，向着范围更大、空间位置不断变化的多维立体传播。在数十年的实践和发展过程中，积累了越来越多的直播经验，同时将其运用到我国各级地方电视台的大型活动直播工作中去，个别技术在亚洲地区为领先水平。尤其是我国信息技术的高速发展，除了为各行各业带来了可观的发展先机，更是在我国的媒体行业法发挥出了非常突出的价值和作用，高清电视直播信号回传模式也越来越丰富多样，因此需要综合各级地方电视台的实际直播需求，选择科学合理的信号回传办法，发挥出其作用和价值，为高清电视直播奠定坚实的基础。

1.高清电视直播信号回传方式类型

1.1 卫星传输

使用卫星传输模式实现高清电视直播，可以实现节目的点对点传输，也可以实现节目的多点传输，将电视节目通过卫星传输技术，传输给各级地面广播电视台，隶属于卫星业务。主要是运用频段为C段或是运用Ku频段来达成节目的传输需求。通过数字卫星传输模式来对节目进行传输，其中图像传输质量更高，图像质量更强，具备更高的稳定性。并通过一路模拟电视卫星通道进行节目传输，将4-8路数字电视节目进行传输，同时由于其可以传播较多的节目，因此每套电视节目的传输成本投入将会得到大幅下降。除此之外，也可以通过运用单路单载波SCPC传输模式以及多路单载波MCPC传播模式，传播过程更为灵活，加密更为安全可靠，避免其受到外界磁场的负面影响，可有效达成节目直播目标，并对用户进行有效管理。卫星传输办法目前已经在我国中央电视台以及省市电视台进行了全方位地运用，但是由于其成本投入较高，一些基层电视台在成本投入等相关因素的限制之下，无法配置卫星直播车，因此在小型地方电视台使用频次较少。

1.2 数字光端机传输

使用数字光端机来展开电视节目的传输直播时，是目前高清电视直播运用的最为常见的信号回传办法。数字光端机传输不会像微波信号一样，受到外界温度及天气等相关因素的影响。在视频光端机上主要涉及两大部分，分别为接收端和信号发射端。发射端主要是将直播现场的加嵌SDI信号直接转变为光信号，并通过对光纤传输网络的有效运用，实现将信号回传到接收端。接收端主要是将光纤回传过来的已调光波信号进行转换，变为电信号，最后通过科学合理的放大和解调，将其输出变为加嵌SDI信号，随后将其和播出切换台进行接入，以实现对电视节目的直播。伴随着近些年来我国数字光端机技术的高速发展和进步，全数字非压缩视频光端机也进行了投产使用，可为高清电视直播提供更为完善的图像传输质量，完全达到广播级技术指标，其传输距离相较于其他技术来说也更远，可在120km范围之内进行信号回传。同时信号回传随时随地，不会受到时空的限制。现阶段，4K数字光端机已在市场中进行广泛应用，伴随着近些年来我国4K电视的发展和进步，4K数字光端机使用范围将会得到全面拓宽。

1.3 数字微波传输

不论是过去的模拟电视，还是现如今的数字电视时代全面来临之际，微波技术的运用，都是展开节目传输点对点以及节目传输多点信号回转的重要途径。数字微波技术主要是建立基于微波频段的数字无线传输系统，并配置HL-WLL60HD微波收发系统，运用正交调制解调技术，其传播特性更为可观，具备更强的抗干扰性能。同时通过运用高清解码技术，使得图像传输过程中更为清晰。其建设的系统接收机，为一种更为现代化的图像接收系统，可接收到来自前端发射机回传的高清图像以及相关的声音、图像。以更为现代化的声音传输系统、图像传输系统，最新设备的运用，使得其灵敏度更高，更加适合高清电视直播过程中的高速移动场合。同时系统建设还可以运用多天线信号分集接收技术，在广播电视台大楼的东西南北四个不同方位，都可设置天线，收到来自不同方向电视直播做传输过来的信号。

1.4 4G设备传输

现阶段，我国三大运营商包括电信、移动和联通，都在持续不断地推进5G网络的建设，但还未普及。而4G网络已经实现了在我国范围内的大面积覆盖，绝大多数城郊地区，都有了4G信号，再加上OFDM等现代化技术的全面使用，4G技术其频谱利用率更高，具备更强的抗干扰性能，传输效率也非常可观，信号传输质量更好，受到我国各级地方电视台的广泛喜爱。尤其是其中的TVU，可全面支持H.265/HEVC编码，相较于H.264，可以提供更多丰富多样的工具，进一步降低码率。在同等图像质量的基础条件下，相较于H.264，编码视频大小可全方位减少。与此同时，通过TVUOne，配置六个内置LTE调制解调器，可以装设来自三大运营商的不同SIM卡，若是可以保障无线网络运行状态的良好网速，只要其中一张卡，就可以提供高达10Mbps的传输速度，同时声音系统还可以依照外界网络的实际情况，对传输任务进行分配，全方位改善信号传输的稳定性和安全可靠性，即便是其中出现了断线，也不会对直播信号带来干扰。

1.5 PTN网络传输

PTN主要是只通过在底层光传输媒介和IP业务二者之间设置层面，可保障不同分组交换数据传输业务的双向点对点信号传播，并为其提供更加适合用于IP业务的传输管道，既可以兼具数据通信网组灵活性的特点，又可以将SDH技术的操作性能较快的特征进行沿袭，大致上分为两大类，分别为传输技术结合MPLS和太网增强技术，前者是将T-MPLS作为核心及代表，后者则是将PBBTE为代表。现阶段在我国各级省市电视台中，除了具备PTN网络之外，其他地区有线网络有限公司的PTN网络也已经实现和各县级网络公司机房的全面衔接。这些PTN网络可以满足基础的信号回传寻求，电视台除了可以通过对PNT技术的有效运用，对直播信号进行回传，还可以通过对PNT技术，将频道信号直接传输到与当前广播电视台大楼上百千里之外的微波站中，随后再将其传输到上微波网，实现省市级电视台节目信号和县区电视台的全面衔接，直接传输到各个县区的无线发射站点中去，实现无线网络的全面数字化覆盖。在对PTN网络进行运用的过程中，首先需要把直播切换台输出的HD-SDI信号进行编码，随后将HD-SDI信号进行输出，在将其和播出机房进行衔接时，通过解码将HD-SDI信号进行输出，通过延时器，将其和切换台进行接入。

2.高清电视直播信号回传方式的优势

高清电视直播回传信号方式其优势主要表现在以下几个方面：

一是编码技术更为现代化，画面传输更为清晰直观，并通过运用更为先进的HEVC编码技术，需要用到的传输带宽相对更低，在同等带宽之下，画面质量也会更为可观，直播画面更为清晰，可提供4K超高清音视频传输功能。

二是简单操作即可上手。在发射端口，可直接一键开机直播，而在信号的接收端口，无须通过人力资源进行值守，在将系统事先调试完成之后，则可全天候24小时在线，无须通过人力资源的投入进行人工维护，接收端只要开机即可进入应用，整个系统操作过程非常便捷。

三是具备一定的内部通话功能。通过在其中增设IFB通话模块，导播声音可以直接通过对直播链路的运用，将其传输给直播现场的记者、摄像工作人员。

四是在对信号进行传输的过程中，延时度、固定延迟时间可以进行调节，可以依照当前高清电视直播地区的网络质量情况，对传输延时进行灵活调整。在最低延时上，可以将其直接降低到0.5秒左右。

五是画面更为流畅，可真正达成音画同步这一目标。通过运用先进编解码控制技术，依照存储网络的实际发展现状，对视音频编码码率进行动态化的实时调整，以保障直播回传过程中，音频和视频信号的高度流，畅画面的高度清晰。除此之外，也可以确保音画达成同步，绝不可能出现在过往电视直播过程中，音画不同步的问题。

六是设备更为小巧，携带更为便捷。在信号的发射端，设备重量更轻，可以通过背包进行随时携带，在外出直播时，将其背在背上即可，无须大型设备，也不会影响记者等工作人员的行动，一键开机即可进行电视直播，无须运用其他装置。

七是超长待机，工作时间更久。通过对发射端性能进行进一步的优化和升级，本身带有的电池可以保障超长待机，工作时长得到全面延长。

八是触屏设计，可实现热点共享。在液晶屏的控制装置上，运用的主要为彩色液晶屏控制装置，可对信号输入情况进行实时监测，方便直播现场工作人员针对系统的工作状态进行第一时间的确认，并对其中数据进行全方位监测。同时在其中融入hotsport热点模块，可以为除直播设备之外的其他智能设备，提供一定的联网功能。

九是远程管理、监控过程更为轻松。通过在其中增设云管理平台，记者及相关管理工作人员可随时随地通过连接互联网终端，登录云管理平台，对直播情况进行动态化的实时监控，并将下属设备进行全面管理，实现接收端和发射端的同步管控，同时也可通过远程操控，对参数配置进行调节。

3.高清电视直播信号回传方式的选择依据

3.1 根据传输距离

在对信号回传模式进行选择的过程中，需要参照广播电视台大楼和直播现场二者之间的距离。若是二者之间的距离在15km之内，可以运用数字微波技术和光端机回传技术对节目进行传输，例如春晚、人大、政协两会开幕仪式等。与转播现场距离不远，则可以运用这两大技术。若是直播现场的距离和广播电视大楼二者之间的距离在100km之内，超出15km，则无法运用微波传输技术，此时可运用4G设备和光端机技术融合节目直播。若是节目直播现场和广播电视大楼距离较远，同时隶属于丘陵地区，山地地区地形相对较为复杂，此时无法运用光端机和微波传输技术，更加适合运用4G设备和PTN网络组合技术进行融合传播。

3.2 根据现场信号传输条件

在参照直播距离对传输模式进行选择的过程中，还需要综合考量其他因素，例如若是选用的为光端机信号回传技术，则需要综合考量直播现场是否具备光纤网络。若是直播现场和广播电视台大楼二者之间没有明显遮挡物，需要综合考量是否可满足微波传输技术的使用需求。若是在直播现场附近有4G通信基站，需要综合考量信号传输是否4G传输标准及要求，因此需综合现场条件限制情况，选用不同的传输方式。

4.高清电视直播信号回传方式的应用——以4G直播回传系统为例

4.1 系统设置

在该系统的建设过程中，运用更为现代化的4G无线通信网络技术，并在其中融合动态智能编码技术，实现电视节目的高清视频图像实时直播，成本投入更低，灵活性更强，操作过程更为便捷，组网更为便捷。同时可避免外界磁场对其带来的干扰，直播过程更为稳定，可以随时随地对新闻直播信号进行回传。

在其系统建设上涉及内容较多，主要包括云平台管理、移动传输网络编码发射等共计四个端口，系统架设方案如图1所示。在视频采集编码发射端口上，可以为其提供4K超清信号输入功能，将现场直播需要运用到的摄像机及其他设备信号展开进一步的编码，并通过多卡绑定技术的有效运用，通过三大运营商提供4G网络，设置有线和4G网络的兼容链路。在接收解码端口上，主要是将其安装在电视台的机房中去，对直播现场的回传信号进行接收，同时对信号展开进一步的重组。在云平台管理端口上，不需要其他的物理连接端口，只需要通过互联网的运用，以私人账号的方式进行管理，即可对名下的所有设备进行全方位管控，其中包括接收端和发射端。

图1 ：系统总体设计方案

4.2 模块介绍

首先是4G直播发射端口，体积较小，携带更为便捷，通过运用超小型视频传输单元，现场直播人员可以将其直接佩戴在腰间位置，也可以将其安装在摄像机中。

其次是接收端解码服务器，主要是运用LU2000，视频流化能力较强，可以支持四个及以上1080P高清短视频流展开现场直播、现场采访报道，并通过用更为现代化的多媒体处理软件MMH，除了可以保障HD-SDI信号输出的高水平和高质量，也可以对电视节目进行点对点的分发，更加可以跨地区进行视频资源的多点共享，为广大用户提供通过云计算技术进行平台建设的部署方案，对视频展开动态编码工作，保障在不同的网络状态之下，用户都可以通过收看直播电视节目，确保图像的清晰性，获得更为高清的视频信号。

最后就是云管理平台，云管理平台的有效运用可以满足不同用户的远程控制设备目标，对设备进行实时监控，了解直播活动的时间状态。通过Web浏览器访问模式，即可以满足用户的使用需求，不管时间，不管地点，只需要通过手机、电脑以及平板设备的有效运用，实现和平台的全面接入，就可以达成管理目标。主要包括以下四大基本功能：首先是实时信号预览，该平台的应用，可以将所有的4G终端回传信号进行有效预览，用户也可以通过虚拟视频矩阵，以鼠标的方式来展开拖曳，并把预览信号通过SDI通道来进行传输和播出。二是地理位置显示，可以在第一时间展现出其地理坐标，只要是4G传输设备在线，都可以在地图中展现出其位置所在。三是文件管理，云管理平台可以把4G传输设备的存储文件和转发文件及时传输给用户，通过管理平台，即可实现文件预览、播放文件，更加可以对文件进行下载。最后就是用户权限管理，云管理平台依照广播电视台的组织架构和用户组分类情况，设置出清晰完善的权限管理机制，以满足不同用户的管理需求。

5.结论

综上所述，在我国媒体行业的发展过程中，高清电视直播节目为其未来的必然发展趋势，尤其是伴随着我国人民日益增长的美好生活需求，针对信息的获取量也提出了更高的标准。传统的信号回传模式已经无法满足电视台的自身发展需求，尤其是对于重大突发事件的现场采访以及实况转播来说，为进一步确保企业直播的时效性，需加强对回传信号技术的有效运用，了解其类型、选择模式和系统架构，为电视台的稳定可持续发展奠定基础。