隨著改革開放的不斷深入，河南作為一個中部大省，一個有著深厚文化底蘊的省份，加強對外宣傳和信息交流日顯重要。中部崛起，要求電視新聞媒體不斷提高新聞時效性和節(jié)目播出檔次，加之每年在我省舉辦的全省性的、全國性的、國際性的重大活動、大型體育賽事不斷增多，對電視直播的需求日益增加。電視直播已日益成為電視臺提高新聞時效性、增強節(jié)目互動性、臨場感的重要手段和最佳途徑，而電視直播傳送作為電視直播的重要保障環(huán)節(jié)，相關技術也在不斷地發(fā)展、成熟。
電視現(xiàn)場直播就是把活動現(xiàn)場的畫面和聲音通過攝像機、音頻設備變成視頻、音頻信號，進行一定的技術處理后，通過傳送設備送回電視臺播出機房，播出人員在接到活動現(xiàn)場導播人員的指令后，把播出信號切換成現(xiàn)場的電視直播信號。現(xiàn)場直播信號可以通過衛(wèi)星、光纖、微波等通信手段進行傳輸，近來由于3G技術的發(fā)展，直播信號已經(jīng)可以依附于3G網(wǎng)絡傳輸。這幾年我頻道在具體的直播工作中，上述幾種直播傳輸方式都采用過，下面結(jié)合我們在實際工作中的經(jīng)驗，針對這些直播傳送技術進行分析和比較。
一．衛(wèi)星、光纖——“天地融合”的通信手段
目前我臺在臺外市區(qū)場點進行現(xiàn)場直播時，通常有兩種工作模式可以選擇：
·衛(wèi)星車傳輸系統(tǒng)。具有工作穩(wěn)定、適應性廣、容易實現(xiàn)全省或全國范圍內(nèi)直播信號共享等優(yōu)勢。由于衛(wèi)星車技術已經(jīng)十分成熟，在不斷的技術改進后，更加靈活、方便，適合廣播式播出和突發(fā)事件的現(xiàn)場直播傳送，所以是比較理想的現(xiàn)場直播信號傳輸系統(tǒng)。目前衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的租用費用已落入城市電視臺完全能夠承受的范圍，因此城市電視臺已經(jīng)開始組建或已經(jīng)建成衛(wèi)星車傳輸系統(tǒng)用于現(xiàn)場直播。
·光纖傳輸方式。光纖傳輸系統(tǒng)包括發(fā)射端設備、光纜傳輸線路和接收端設備三部分，發(fā)射端設備位于直播現(xiàn)場，由一主一備兩臺光發(fā)射機和視音頻分配器等組成，接收端設備位于電視臺播出機房內(nèi)，也是由一主一備兩臺光接收機、視音頻分配器等組成。直播現(xiàn)場轉(zhuǎn)播車到光發(fā)射機只需要用較短（20米以下）的視音頻電纜進行連接，電視臺播出機房內(nèi)光接收機到視音頻分配器只需要用很短（2米以下）的視音頻電纜進行連接。
隨著網(wǎng)絡在城市建設中的廣泛部署，以及傳輸能力的日益“健壯”，在進行重大活動、大型賽事電視直播中，可以考慮采用衛(wèi)星+光纖同時傳送的傳輸模式以確保傳輸安全。光纜網(wǎng)絡是城市最可靠的數(shù)字電視和數(shù)據(jù)傳輸鏈路，現(xiàn)在，從電視臺總控機房到衛(wèi)星上行站、有線電視網(wǎng)或發(fā)射臺傳輸信號都選擇使用光纜，其質(zhì)量高、效果好。通過光纖網(wǎng)絡傳輸電視直播信號，改變了以往只靠微波中繼傳輸?shù)姆椒ǎ蚕擞捎谖⒉ㄖ欣^引起的噪聲，而保證了信號的可靠性。其安全可靠，保密性高、受自然和地理條件影響很小，傳輸?shù)囊曇纛l信號質(zhì)量和視音頻技術指標容易得到保證等等特點，更好地滿足了現(xiàn)場直播活動的信號傳輸需求。此外，從技術層面上來看，光纖傳輸系統(tǒng)具有傳輸頻帶極寬，通信容量很大，衰減低，串擾小，抗干擾能力強的特點，不象微波傳送使用中繼會產(chǎn)生因中繼引起的噪聲，而影響信號質(zhì)量；也不象衛(wèi)星傳送那樣接收時信號延時較大，而且容易受干擾。因此，光纖傳輸系統(tǒng)的優(yōu)越性是明顯的。
隨著直播需求的增加，在衛(wèi)星車不能滿足多點同時傳送時，光纖網(wǎng)作為傳輸手段的補充，協(xié)同工作進行現(xiàn)場直播傳送，以保障兩場或兩場以上的直播同時進行。
二．微波通信手段
微波傳輸系統(tǒng)是無線、點對點直線傳輸，發(fā)射天線和接收天線要在可視范圍內(nèi)，中間不能有建筑物阻擋。架通微波是微波傳輸系統(tǒng)正常工作的前提，在選擇直播現(xiàn)場微波發(fā)送設備安放地點時，必須保證現(xiàn)場的微波信號能夠直接傳送到臺內(nèi)微波接收點或光纖回傳點。在選擇微波設備時，應在保證信號傳輸質(zhì)量的前提下，盡可能選用輕便可靠、便于安裝的機型，以確保人身安全與設備安全。信號傳輸通道和信號傳輸設備還必須考慮備份問題，避免存在可能導致信號中斷故障的單節(jié)點。
微波傳輸系統(tǒng)基本配置如下：一主一備兩套發(fā)送和接收設備，發(fā)送端發(fā)送設備主要包括一主一備微波發(fā)射機、微波發(fā)射天線和支撐架等，接收端接收設備主要包括一主一備微波接收機、微波接收天線和支撐架等。通常將發(fā)送設備架在直播地點的樓頂，接收設備架在電視發(fā)射塔較高處。從直播地點樓頂發(fā)送設備到樓下轉(zhuǎn)播車需要用很長（100米左右）的視音頻電纜進行連接，從微波機房到電視發(fā)射塔接收設備也需要用很長（150米左右）的視音頻電纜進行連接，發(fā)送端和接收端所用的視音頻電纜都比較長，視音頻信號質(zhì)量會受到較大影響，并且微波傳輸還受自然和地理條件限制。
目前地面數(shù)字電視傳輸技術在電視直播中的應用主要就是在微波攝像機和數(shù)字微波傳輸方面，典型的系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。
圖1 移動直播車采用微波傳輸技術回傳信號
我們從以下三個方面來具體分析：
1.采用的標準
目前國內(nèi)電視臺使用的新聞移動直播車的微波傳輸技術都是采用現(xiàn)有的地面數(shù)字電視傳輸技術，只不過使用的標準不同而已。主要是歐洲的DVB-T標準、GB20600-2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》中的單載波調(diào)制技術、GB20600-2006《數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制》中的多載波調(diào)制技術等。采用現(xiàn)代地面數(shù)字電視技術的數(shù)字微波具有抗干擾性能強、支持快速移動接收的優(yōu)點，能克服各種多徑干擾，可以實現(xiàn)收發(fā)端的非視距傳輸。
2.新聞移動直播車使用的無線電頻率
車載微波使用的頻率范圍可從300MHz到10GHz，頻率太低，雖然繞射能力強，但是容易受到干擾，在大城市很難找到可用的頻率；頻率太高，雖然頻率容易找到，但是電磁波傳輸能力大為下降，在有遮擋的環(huán)境中，傳不了很遠，因此最好在可用頻率范圍內(nèi)選擇低的頻率。由于各地電磁波環(huán)境不同，使用前要先測試好當?shù)乜墒褂玫念l率，然后選配與其對應的發(fā)射機。在使用頻率方面，大城市使用無線電頻率的部門很多，頻率占用范圍寬，在傳統(tǒng)的電視頻段很難找到可以使用的頻道，目前國內(nèi)使用的1.2GHz左右頻率作移動直播車的電視臺較多。
3.新聞移動直播車的接收系統(tǒng)
發(fā)射天線采用全向天線，天線增益目前最大可做到11dbi，接收天線采用全向天線和定向天線相結(jié)合的天線共用系統(tǒng)，該系統(tǒng)配合多極接收機（最多支持8路信號輸入）不僅可以大大提高接收天線增益，而且可以根據(jù)需要覆蓋的場型圖，設計出適應當?shù)氐匦蔚慕邮仗炀€陣。多極接收機的原理是天線把接收到的信號送入合成處理器，由處理器將所有接收到的信號進行多重組合，最后傳輸?shù)浇獯a器中進行解碼。但有的廠家多極接收機不具有分集接收技術，而只是將接收信號切換最強信號的那副天線上來，這將導致整個系統(tǒng)接收靈敏度相比采用分集接收技術的接收系統(tǒng)下降很多。現(xiàn)在每個廠家使用的接收機靈敏度都不同，有的廠家標稱可達到－96dbm，判斷接收機靈敏度的高低不能單純從靈敏度一個指標來考察，而要通過和相應調(diào)制方式相結(jié)合來判斷接收機的靈敏度。一般方式下，接收機的最低接收門限為－75dbm，傳輸碼率高達15Mb/s；而當發(fā)射端采用COFDM-QPSKCR=1/2調(diào)制方式下，接收機的最低接收門限可降為－91dbm，傳輸碼率為5Mb/s，二者傳輸信道容量相差10Mb/s，接收電平相差16db，也就是說，要保證64QAM和QPSK二種調(diào)制方式達到同樣的覆蓋效果，空間場強需要增加40倍，這意味著發(fā)射機功率需要增大40倍。因此，我們選擇適用傳輸方式時，要權衡上述因素，根據(jù)我們傳輸節(jié)目質(zhì)量的需要，選擇適用自己的傳輸方式。
三．3G直播技術
隨著我國通訊行業(yè)的快速發(fā)展，視頻圖像傳輸已經(jīng)常態(tài)化。人們可以通過3G上網(wǎng)隨時隨地瀏覽網(wǎng)頁，甚至觀看電視節(jié)目，目前3G技術已經(jīng)成為一種電視直播的傳輸手段。
3G直播設備一般采用攝像機后扣板等多種形式，集視音頻信號的壓縮與無線發(fā)射為一體，將攝像機輸出的SDI信號或者CVBS信號采用壓縮技術進行處理后，接入3G網(wǎng)絡實時發(fā)射出去，最終發(fā)送到電視臺內(nèi)接收服務器端。系統(tǒng)支持實時和非實時兩種工作模式，實時模式以高速傳輸為優(yōu)先考慮，支持現(xiàn)場實況直播；非實時模式以更高的圖像質(zhì)量為優(yōu)先考慮，采用信源處理技術保證經(jīng)過3G網(wǎng)絡的傳輸后達到演播室級的圖像質(zhì)量。兩種工作模式可以方便的切換，滿足多種不同場合的應用需求。
圖2 3G直播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
作為一種新興的技術，3G的優(yōu)勢很明顯：
·受空間限制較少。3G本身是一種寬帶無線傳輸技術，只要把攝像機與3G無線傳輸設備相連，有手機信號的地方就可以進行音視頻直播。它避免了電視轉(zhuǎn)播車受到交通條件、電源保障、停車位置以及車位同攝像機連線長度的限制，也即只能在幾十米的有限空間內(nèi)進行直播的缺陷。某種意義上，一臺3G直播設備就能起到一臺電視轉(zhuǎn)播車的功效，它可以在全國范圍內(nèi)不同地區(qū)、不同城市同時回傳電視信號到播控機房，在指定頻道實時直播全國各地的事件現(xiàn)場實況。
·不受時間限制。3G傳輸是全時段的，它一改電視轉(zhuǎn)播車必須提前申請衛(wèi)星傳輸頻道的限制，只要在有手機傳輸信號的地方接通電源，即可對事件現(xiàn)場進行實時信號回傳，實現(xiàn)直播。
·投資成本低廉。3G直播用的是通信運營商現(xiàn)成的無線傳輸網(wǎng)絡，先期投入除了信號發(fā)射機、接收服務器、軟件控制平臺外，只需交付運營商的寬帶流量使用費用就行了，與上千萬元的電視轉(zhuǎn)播車和昂貴的衛(wèi)星通信費用相比成本低廉。
·設備使用簡單，人力投入較少。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車的使用隊伍龐大，工作人員分工細致，操作復雜，同時還必須具備動力電源。而利用3G設備直播，僅需一名記者、一名攝像即可勝任，所有隨身設備不到10公斤，而且操作十分簡單。
雖然3G新聞直播有很多優(yōu)勢，但3G新聞直播的前提條件是需要有良好的3G網(wǎng)絡條件支持，由于運營商自身建設的問題，雖然3G已經(jīng)在國內(nèi)大部分地區(qū)實現(xiàn)了覆蓋，但仍然存在很多異常區(qū)域，常見問題如下：
·圖像質(zhì)量偏差。通過衛(wèi)星傳輸?shù)膱D像帶寬在8M左右，而使用3G技術傳輸圖像的帶寬只有200K至500K，相差甚遠，圖像質(zhì)量有一定的差距。但是對于地面頻道如果對畫面質(zhì)量要求不是很高，完全可以利用此技術在新聞類節(jié)目中實現(xiàn)常態(tài)化直播，特別是對突發(fā)事件的直播報道。目前我頻道日播檔新聞直播欄目《都市報道》3G直播已經(jīng)成為節(jié)目常態(tài)，播出效果不錯，增強了新聞的現(xiàn)場感和節(jié)目的互動性。
表1 3G傳輸網(wǎng)絡支持規(guī)格
·覆蓋盲點、無信號。由于網(wǎng)絡建設及優(yōu)化的速度遠遠趕不上基礎建設速度，因此3G信號的覆蓋盲點問題短時間無法得到解決，常見的信號覆蓋盲點有：電梯內(nèi)、地下室、地下禮堂、車庫、3G信號屏蔽區(qū)域（會場等）。
·信號弱、丟包率高。由于3G網(wǎng)絡的傳輸距離和傳輸環(huán)境限制，因此在特殊環(huán)境下比如3G基站覆蓋的邊緣地帶、房間分隔眾多的大樓內(nèi)部會出現(xiàn)信號弱、丟包率高的故障，導致3G網(wǎng)絡無法正常使用。
·用戶過多、帶寬限流。對于3G網(wǎng)絡的運營商而言，每個基站覆蓋范圍內(nèi)支持的用戶數(shù)是有限的，如果入網(wǎng)用戶超過了基站的承載數(shù)量，基站會采用帶寬限流，無法保證每位接入用戶的網(wǎng)絡帶寬。
針對上述問題，為了更好的將3G技術應用于電視直播，盡可能地減少其本身局限性對于正常安全的播出和節(jié)目制作的影響，在實際應用當中，我們和廠家一起，認真地分析問題，并創(chuàng)新性地對這種直播模式進行了改良。[page]
1.多卡方案
對于一定區(qū)域內(nèi)3G用戶過多，運營商網(wǎng)絡帶寬不足等常見情況，可以采用多卡多運營商的捆綁技術解決，多張卡同時工作，可以分擔帶寬，降低單卡傳輸壓力，對抗傳輸?shù)牟环€(wěn)定性，多卡互為備份，單卡掉線后自動重連，自動恢復，重連過程中由其他卡分擔帶寬。
圖3 3G多卡模式示意圖
2.接力方案
對于小范圍區(qū)域100-500米覆蓋范圍不佳的異常情況，可采用無線數(shù)字微波與3G無線傳輸搭配使用的解決方案。比如在地下禮堂進行直播，沒有任何一家運營商的3G信號覆蓋，無法直接通過3G網(wǎng)絡將信號傳送至電視臺，這時可通過數(shù)字微波攝像機在地下禮堂將拍攝的信號傳送到禮堂地面，然后再與3G新聞傳送系統(tǒng)進行接力對接，最終通過3G網(wǎng)絡將現(xiàn)場實況傳回電視臺。
總之，3G技術的出現(xiàn)不僅對電視人提出了挑戰(zhàn)，也為電視人提供了機遇。實現(xiàn)電視直播是電視新聞從業(yè)人員的最高境界，在當今飛速發(fā)展的信息社會，利用3G平臺，通過對新技術的不斷完善，電視直播的常態(tài)化是完全可以實現(xiàn)的。
圖4 數(shù)字微波和3G技術接力
四.實際應用中幾種直播方式的融合
上述幾種直播方式在實際應用中各有優(yōu)缺點，在重大的直播活動中，還是要組建一只包括天上（衛(wèi)星）、地上（模擬微波和數(shù)字微波）、地下（光纖）的立體傳輸覆蓋網(wǎng)，互為備份，才能從容應對各種復雜環(huán)境下的直播工作。我們在具體的直播工作中應該根據(jù)現(xiàn)場的實際情況靈活采用，比如衛(wèi)星數(shù)字電視直播的不足有：
·Ku頻段存在雨衰，即受雨、雪天氣的干擾，這可通過適當加大天線等辦法加以解決；
·在城市地區(qū)受高層建筑及居住場地條件的限制，居民接收衛(wèi)星電視直播節(jié)目將會受到一定的影響；
·難以做到節(jié)目本地化。
河南地域遼闊，如果在遠離大城市的偏僻山村、鄉(xiāng)鎮(zhèn)做直播節(jié)目，可依托中國網(wǎng)通豐富的網(wǎng)絡資源和遍及全省鄉(xiāng)、鎮(zhèn)，甚至行政村的豐富的接入網(wǎng)點資源，利用光纜或微波延伸機動靈活地實現(xiàn)現(xiàn)場至電視臺的本地傳送及跨市、省的國內(nèi)、及至國外的電視直播傳送。由于傳輸性能穩(wěn)定、接入靈活便利、響應速度快、價格低，此方案不失為除上星方式外的最佳傳送方式。
在數(shù)字微波直播車的直播技術應用中，一方面要全面了解移動直播車微波系統(tǒng)在當?shù)氐母采w情況，在平時使用直播車時要在穩(wěn)定覆蓋區(qū)域內(nèi)，并保留一定的功率余量來使用，以避免突增的信道衰落導致節(jié)目傳輸中斷。另一方面在重大的直播活動中，還是要組建一只包括天上（衛(wèi)星）、地上（模擬微波和數(shù)字微波）、地下（光纖）的立體傳輸覆蓋網(wǎng)，互為備份，才能從容應對各種復雜環(huán)境下的直播工作。
而在城市中，由于3G信號覆蓋相對較好，對于本土類、民生類的新聞節(jié)目可以使用3G直播系統(tǒng)，很方便、快捷。
以上是本人結(jié)合我頻道實際直播中的工作經(jīng)驗對直播系統(tǒng)的傳送技術進行了一些探討，希望能為業(yè)內(nèi)節(jié)目制作部門和相關技術人員提供可取的參考和借鑒。B&P