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衡東縣廣播電視臺 湖南省 衡東縣 421400

隨著我國綜合國力的不斷增強(qiáng)，人民群眾對于美好生活有了更高的向往和追求，媒體行業(yè)也在努力加快自身發(fā)展，致力于為用戶提供高品質(zhì)的內(nèi)容觀賞體驗(yàn)。在廣電4K 產(chǎn)業(yè)加速落地之際，第五代移動通信技術(shù)（5G）的成熟又帶來了全新的發(fā)展契機(jī)。1G 實(shí)現(xiàn)了移動通話，2G 實(shí)現(xiàn)了短信、數(shù)字語音和手機(jī)上網(wǎng)，3G 帶來了基于圖片的移動互聯(lián)網(wǎng)，4G 推動了移動視頻的發(fā)展，而5G 技術(shù)則采用了全新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提供峰值10Gbps的下行帶寬、毫秒級時(shí)延和超高密度連接，與現(xiàn)行的4G 網(wǎng)絡(luò)相比實(shí)現(xiàn)了性能的大幅躍升，能夠提供前所未有的應(yīng)用服務(wù)和用戶體驗(yàn)。5G技術(shù)面向三大使用場景：增強(qiáng)移動寬帶（eMBB）、海量機(jī)器類通信（mMTC）和超高可靠低時(shí)延通信（uRLLC），其中eMBB場景面向大帶寬用戶連接，個(gè)人接入帶寬可達(dá)100Mbps 以上，再結(jié)合5G 網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)，能夠有效保障視頻流端到端的傳輸性能，尤其適合于2K/4K/8K 超高清、AR/VR等格式視頻的傳輸應(yīng)用。

1 5G與4K的融合方案解析

1.1 5G與4K的特點(diǎn)與技術(shù)概要

5G 是一個(gè)通俗稱法，官方名稱為移動通信系統(tǒng) IMT-2020。5G 技術(shù)主要具備：無與倫比的快、人多也不怕、什么都能通信、最佳體驗(yàn)如影隨形的特征。其中，“無與倫比的快”是5G 技術(shù)最凸顯的性征。目前，4G 網(wǎng)絡(luò)的最快下載速度約是每秒150Mb，而5G 最快則達(dá)到每秒10Gb。5G將以可持續(xù)發(fā)展的方式滿足未來超千倍的業(yè)務(wù)流量增長，以及超高速率、超低時(shí)延和海量連接等多樣化業(yè)務(wù)需求，同時(shí)還將提供媲美光纖的接入速率，接近“零”時(shí)延的使用體驗(yàn)，超高流量密度、超高連接數(shù)密度和超高移動性等多場景的一致服務(wù)，業(yè)務(wù)及用戶感知的智能優(yōu)化。5G 技術(shù)“高速率、低時(shí)延、大容量”等特征為超高清視頻技術(shù)大規(guī)模應(yīng)用提供了必備基礎(chǔ)。

在廣播電視領(lǐng)域中，4K 視音頻技術(shù)要求與現(xiàn)在使用的高清視音頻參數(shù)有以下幾個(gè)方面的不同：HD 分辨率要求是1920×1080，4K 分辨率要求是3840×2160，顯示的點(diǎn)數(shù)是HD 的4 倍；HD幀率是50i，4K 的幀率要求不低于50 幀逐行掃描，可以高達(dá)100 幀或120 幀；HD 通常采用8bit量化，4K 要求達(dá)到10bit 或更高的12bit 量化級別；色域上HD 和SD 要求相同，規(guī)定在Rec.709 范圍內(nèi)，4K 要求達(dá)到 Rec.2020 范圍。4K 比 1080P 畫質(zhì)總像素還要再多4 倍左右，4K 視頻應(yīng)該說得上是秋毫畢現(xiàn)。

1.2 4K直播系統(tǒng)架構(gòu)分析

4K 視頻直播清晰的同時(shí)，因?yàn)轶w積和碼率都很大，這就需要強(qiáng)大的5G 網(wǎng)絡(luò)支持。在現(xiàn)場進(jìn)行信息采集、編碼、信號發(fā)射的過程中，攝像機(jī)現(xiàn)場采集得到的HD-SDI 或4K-SDI 視音頻信號，能夠通過現(xiàn)場的5G 發(fā)射端編碼器進(jìn)行推流。5G 發(fā)射端高可靠性的鏈路聚合技術(shù)，能最大限度地匯聚所有網(wǎng)絡(luò)鏈路帶寬實(shí)時(shí)傳輸高清及4K 視頻，利用5G 無線網(wǎng)絡(luò)上行，在5G 網(wǎng)內(nèi)進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸，發(fā)送到演播室或者網(wǎng)絡(luò)直播云平臺，從而實(shí)現(xiàn)播出。如圖1所示。

圖1 4K直播系統(tǒng)架構(gòu)圖

2 5G網(wǎng)絡(luò)傳輸4K電視節(jié)目的優(yōu)勢

2.1 5G技術(shù)能有效提高直播靈活性

現(xiàn)在使用的新聞直播設(shè)備，如微波、光纖、直播車等都有其獨(dú)特的優(yōu)勢，但是由于成本較大很容易受到成本開支、天氣因素、周邊建筑等條件的約束，在很多突發(fā)新聞及活動現(xiàn)場需要進(jìn)行及時(shí)的現(xiàn)場直播報(bào)道時(shí)，使用以上的直播設(shè)備很耗時(shí)耗力。在5G 網(wǎng)絡(luò)的不斷普及下，作為一種無線傳輸系統(tǒng)，只要有5G 信號覆蓋的地區(qū)就可以進(jìn)行實(shí)時(shí)高質(zhì)量（高清、2K、4K 等）的新聞及活動現(xiàn)場直播。在新聞直播過程中，在5G 技術(shù)的幫助下可以進(jìn)行實(shí)時(shí)信息播報(bào)，在新聞直播的時(shí)候只需要一名攝像師和一名記者就可以完成新聞的直播任務(wù)，顯而易見的是5G 新聞直播更加輕便靈活。

2.2 5G技術(shù)能有效提高直播適應(yīng)性

很多直播設(shè)備由于受到地域的限制很難進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的視頻直播。5G 技術(shù)完全突破了時(shí)間與地域的限制，新聞記者能夠在最短的時(shí)間內(nèi)趕到新聞事件發(fā)生的現(xiàn)場，只要現(xiàn)場具備5G 網(wǎng)絡(luò)信號，就可以進(jìn)行新聞直播工作。5G 技術(shù)在輪船列車、江河湖海、崇山峻嶺等惡劣環(huán)境或直播車無法到達(dá)的現(xiàn)場都可以得到應(yīng)用。在5G 直播的實(shí)時(shí)連線中，成都電視臺公共頻在成都春熙路IFS、東郊記憶、位于二環(huán)高架的全國第一輛5G 公交車上，通過5G 技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)同臺完美演繹歌曲《成都》。這也是“5G 交互式電視直播”在全國范圍內(nèi)的首次應(yīng)用。

2.3 5G技術(shù)能有效提升直播效率性

電視新聞直播效率極大提升。目前，國內(nèi)的電視新聞節(jié)目，以錄播為主，真正的直播新聞可謂鳳毛麟角。新聞更講求現(xiàn)場感、時(shí)效性，在重大事件、突發(fā)事件的報(bào)道中，直播更能反應(yīng)媒體的專業(yè)素養(yǎng)。電視戶外直播，需要依靠轉(zhuǎn)播車來傳送音視頻內(nèi)容，因此新聞直播的經(jīng)濟(jì)成本較高，且大多突發(fā)事件，因轉(zhuǎn)播車不能及時(shí)到達(dá)現(xiàn)場，導(dǎo)致電視媒體在重大事件、突發(fā)事件的報(bào)道中，嚴(yán)重滯后于網(wǎng)絡(luò)媒體。未來，電視臺以內(nèi)容+技術(shù)+渠道的發(fā)展方向，電視直播通過5G 網(wǎng)絡(luò)來傳送新聞畫面，必然可以提高電視新聞采編播的效率，改變電視在新聞傳播上的滯后性，提高電視內(nèi)容的品質(zhì)，從而增強(qiáng)主流媒體的傳播影響力和公信力。

3 5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電視領(lǐng)域的發(fā)展前景

3.1 5G技術(shù)讓電視直播更加快捷簡便

2018年12月28日，我國第一個(gè)基于 5G 技術(shù)的國家級新媒體平臺在中央廣播電視總臺開建。中央廣播電視總臺聯(lián)合中國電信等三大運(yùn)營商及華為公司，合作建設(shè)國家級5G 新媒體平臺。通過聯(lián)合建設(shè)“5G 媒體應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室”積極開展5G 環(huán)境下的視頻應(yīng)用和產(chǎn)品創(chuàng)新。

電視臺、電臺、手機(jī)APP、微信公眾號等各種傳統(tǒng)媒體和新興媒體通過5G 直播，廣大民眾能多渠道、多方式全面了解相關(guān)資訊。

3.2 5G技術(shù)為電視直播帶來新氣象

許多傳統(tǒng)的電視媒體已經(jīng)通過5G 技術(shù)增強(qiáng)其本身在全媒體時(shí)代的話語權(quán)與競爭力，有些城市的廣播電視臺與通信商進(jìn)行深度的合作，推出了5G 移動采編項(xiàng)目，通過對新技術(shù)的傳輸功能與強(qiáng)大優(yōu)勢的利用，新聞采編工作更加便捷快速，可移動性更強(qiáng)。這樣的移動采編平臺使新聞可以實(shí)現(xiàn)即時(shí)采編與播報(bào)，使新聞的時(shí)效性得到了提高，對突發(fā)事件的傳播能力與快速反應(yīng)能力得到了提升，延伸了報(bào)道與快速采訪的有效范圍，使新聞媒體的從業(yè)人員在溝通、傳輸、采集與辦公信息化整體的需求得以滿足。5G 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在新聞媒體中的延伸與拓展，也為電視直播行業(yè)帶來了全新的氣象。

結(jié) 束 語

5G和4K技術(shù)的融合將會極大促進(jìn)媒體行業(yè)創(chuàng)新節(jié)目形態(tài)、豐富分發(fā)手段和優(yōu)化用戶體驗(yàn)。在電視內(nèi)容競爭越來越激烈的今天，對突發(fā)重大新聞、大型活動采用直播形式報(bào)道已是大勢所趨，要想做到更加快速的機(jī)動反應(yīng)和全天候不受地域影響的完成高清乃至4K 直播任務(wù)，技術(shù)方案的運(yùn)用將起到至關(guān)重要的作用。5G 技術(shù)的簡便快捷和高質(zhì)量對現(xiàn)有種種高清及4K 直播手段來說，無疑是一種強(qiáng)有力的補(bǔ)充,內(nèi)容和技術(shù)，是神與形的融合，5G 將為內(nèi)容呈現(xiàn)提供更加新穎豐富的形式，而媒體的優(yōu)質(zhì)內(nèi)容也為5G 技術(shù)注入靈魂，兩者相得益彰才能良性發(fā)展，將媒體融合推向更深遠(yuǎn)的層次。