【摘要】 利用4G數據流量卡的視頻傳輸技術在演播室直播、傳片以及融媒體推流方面得到了越來越多的應用。首先，本文介紹了LiveU視頻傳輸技術以及LiveU設備的特性、優勢；其次，介紹了LiveU視頻傳輸技術在演播室的系統架構和應用，以及在融媒體中推流模式的應用；最后，介紹了預覽通道配置為傳片通道的擴展應用。
【關鍵詞】 4G LiveU vsftp CDN
一．引言
傳統的新聞直播連線一般采用微波、衛星等技術，建設維護成本高、受地理和天氣影響大，國內電視臺已經逐步走向利用3G/4G數據流量的電視直播技術。寧夏廣播電視臺采用TVU Pack便攜式廣播級高清新聞直播系統，用于寧夏公共頻道《直播60分》直播活動[1]。昆明臺采用3G/4G捆綁使用的方式，用于《昆明新聞》、《街頭巷尾》、《新聞夜總匯》等直播類欄目[2]。揚州臺采用M-live移動直播系統，架構組成為：媒體服務器、移動直播終端、控制終端等[3]。
蘇州廣播電視總臺作為全國首個實現高清整體轉換的城市臺，已全面步入高清時代，全頻道全高清節目播出。目前我臺使用的LiveU背包實現了直播連線以及文件傳輸、存儲轉發。在全媒體新聞中心的《社會傳真》、《新聞夜班車》、《蘇州今朝》、《看看十二點》等欄目大量頻繁使用，關注政治、民生，直播黨代會、最新賽事、全國各地自然災害、車禍現場、醫院急救直升機演練、國慶高速路況、雙十一快遞狀況等等，實時新穎、互動感強提高了收視率，使觀眾更加直觀快捷的了解到政治、經濟、生活等各個方面的最新情況。
二．LiveU視頻傳輸介紹
目前蘇州廣播電視總臺全媒體新聞中心使用的LiveU前端，為LU400以及LU500，軟件版本已全部升級為5.1。LiveU具有多處理器視頻編碼引擎，重量約700g，LiveU設備具有高性價比，是便于攜帶的強大的高清視頻上行鏈路設備。LiveU設備有多種配置，包括皮帶夾或相機安裝，對于記者外出拍攝攜帶很方便，適于在不同的環境下調整操作。優勢在于視頻質量、靈活度、覆蓋率，在開車甚至在擁擠的地方也能操作[4]。
通過LiveU Central控制管理平臺，可以實現遠程實時監控每臺LiveU設備的使用情況，包括監控前端是否在線或者傳送、電池電量余量、是否連接攝像機、選定的頻道以及設備的流量情況，更改前端設備的頻道、各個通道的設置、限制前端設備的帶寬、設置延時的時間。圖1是某次直播連線時的LiveU Central控制管理平臺的界面，可以看到正在傳送的設備、碼率5.01Mbps、延時時間1.2秒、電池電量、通道、模式live、各個流量卡的連接情況。
圖1LiveU Central控制管理平臺
LiveU設備提供很多特性和功能，用于實時新聞采集，包括：低延遲的直播模式（Live）；存儲和轉發（Store & Forward）；文件傳輸（FTP）；視頻和音頻指示器。LU400啟動時間較快，該設備可以通過觸摸屏、服務器或任何有網絡的設備進行控制。觸摸屏上有直觀的工作狀態顯示、通道、模式選擇、有效上網卡連接數及傳輸網速顯示、電池電量和一些配置等。
圖2LiveU界面顯示
LiveU設備以其專有的內部天線，能夠在移動和固定的位置進行新聞事件報道的直播高清視頻傳輸，優化所有可用的帶寬提供廣播級質量的視頻。LiveU設備目前在我臺最常用的有5個連接，包括4個內部蜂窩調制解調器，1個LAN端口。4個內部蜂窩調制解調器配置2張電信4G卡、1張聯通4G卡、1張移動4G卡，都放入數據流量池統一管理。LU400支持國內的三大運營網絡，多信道捆綁，能夠均衡不同運營商在不同條件下的信號強弱，有效地把信號打包傳送。
三．LiveU視頻傳輸系統的應用
1.LiveU在演播室的系統架構及應用
4G直播連線演播室系統圖視音頻鏈路如圖3所示，分為外部鏈路和演播室系統鏈路兩部分。外部鏈路由攝像機的SDI信號到LiveU背包轉為TS流，由TCP/IP協議將碼流分包后進入LiveU云平臺，隨后進入4G服務器將分包的碼流恢復為TS流，服務器中的BMD decklink Quad板卡自帶同步信號端，將TS流轉成SDI信號后，進入總控系統矩陣。總控的光發機將電信號轉為光信號后經光纖傳輸到演播室，演播室光收機將總控傳輸過來的光信號轉為SDI信號，演播室SDI信號經過幀同步、視分后，視頻信號進入主備切換臺、多畫面、矩陣等，演播室SDI信號經過幀同步、D/A轉換后解嵌，音頻信號進入主備調音臺。在演播室矩陣面板上可以將4G直播信號切出供直播連線使用。
圖3 4G直播連線系統鏈路
在一些運營商信號不好的地方或者需要提前獲取文件進行編輯的情況下，除了直播（Live）模式以外，LiveU還用于存儲和轉發（Store & Forward）模式。LiveU背包加電后，進入菜單頁面，點擊“Profile”，進入子菜單，點擊Store &Forward ，選擇為傳片模式，點擊Ready按鈕，提示連接成功后即可回傳，S&F模式下回傳結束點擊Stop后，等待Ready下方的進度條完成滿狀態，文件傳送完畢。模式的選擇也可以在LiveU central控制管理平臺完成。在能上辦公網的電腦上，打開瀏覽器就可以直接預覽、下載或者刪除LiveU背包傳輸過來的文件，根據傳輸時間和背包號可以快速找到文件，如圖4所示。在演播室或收錄系統無人時也可接收傳送素材，并可給非編上軌使用。
圖4LiveU在存儲和轉發模式下網頁端讀取文件
此外，我們通過在Linux系統下設置vsftp建立了文件傳輸（FTP）服務，設置相應文件夾讀寫權限。在辦公網PC上直接使用FTP客戶端，設置對應的IP地址、用戶名和密碼連接到服務器，就可以下載、刪除LiveU設備傳輸過來的文件，也有.mkv和.mp4兩種格式的文件可供選擇，如圖5所示。
圖5LiveU在存儲和轉發模式下FTP客戶端讀取文件
2. LiveU視頻傳輸技術在融媒體中的應用
看蘇州作為蘇州廣電總臺出品的專屬互動客戶端，其中的視頻直播、直播互動更加貼近生活，特別在重大活動、突發事件中，用戶在手機端就可以即時看到最新情況、與主持人互動。看蘇州同樣是使用了LiveU，在LiveU Central控制管理平臺預設推流通道，輸入對應的推流網址，在背包選擇好需要的通道后，可以利用預覽通道直接推RTMP流，HDSDI信號也可以同時推流，方便即時地提供最熱點最新的內容推送。
在2016年9月26日，中共蘇州市第十二次代表大會，看蘇州全程直播，為蘇州市民帶來最快、最全、最精的黨代會重點信息。在APP的“超級直播間”里，觀眾通過視頻直播，與主播零距離。全方位豐富多彩的報道和創新，受到觀眾關注和歡迎。
3.服務擴展應用
每臺LiveU服務器有一個BMD decklink板卡，帶1個同步信號端和4個HDSDI信號，4路SDI信號可以用于直播或者傳片，對應4個通道。LiveU在大量頻繁使用過程中，經常發生通道不夠的情況，為了更加充分地利用每臺服務器，需要增設通道以滿足新聞直播、傳片、融媒體推流等各方面越來越多的需求。每臺LiveU服務器有4個預覽通道，提高相應文件夾讀寫權限，在LiveU服務器進行配置，可以將4個預覽通道改為傳片通道專門用來傳片，避免了直播、傳片通道混用，通道使用有序很多。
四．總結與展望
目前傳統媒體面臨著巨大挑戰，截止2016年11月23日，看蘇州APP的用戶量已經突破50萬大關了，因而需強化互聯網思維，堅持傳統媒體和新興媒體優勢互補、融合發展。接下來我們為了進一步發展融媒體，增設了一臺新的服務器，全部設置為推流通道，增加LU500型號的設備，其開機速度、待機時間、背包質量都得到了提高，最大插卡數量、LAN端口數增加。除此之外，還增加了手機端軟件的使用，直接通過手機直播到演播室或手機CDN推流，更好地服務于融媒體。
參考文獻
[1]鄭婧文.3G/4G 電視直播技術的應用[J]. 電視技術.2015，39(14).
[2]張雁. 3G/4G 直播回傳系統在昆明廣播電視臺直播節目中的應用[J]. 現代電視技術.2016.2.
[3] 韓龍生，朱斌，范袁飛. 4G 移動通信技術在揚州臺的應用[J].有線電視技術.2016，6（318）.
[4] 范浩明. 4G網絡技術及其在廣電領域的應用[J]. 電視工程. 2015.