包俊 上海文廣新聞傳媒集團技術運營中心
熊怡因 上海精視信息有限責任公司
一. 3G新聞直播業務優勢
隨著中國3G網絡的運營逐步完善，中國電信、中國移動、中國聯通已經在全國大部分地區實現3G網絡覆蓋，基本情況如下：中國電信網絡覆蓋所有縣級以上城市（包含2萬多個鄉鎮）；中國移動通過建成的10萬個基站將覆蓋中國所有城市；中國聯通3G網絡也已經覆蓋335個城市。
在3G網絡高速實時傳輸的支持下，一種全新的實時音視頻數據傳輸業務也由此誕生，即3G新聞直播。這種新聞直播模式與傳統廣播電視中常用的衛星新聞采集系統（SNG）有如下主要區別。
3G新聞直播有如下優勢：
·能以較低成本實現與需要產生高額費用SNG技術基本一致的功能。
·3G良好覆蓋的環境下就可以進行直播、使用機動靈活。
·使用更少的人力資源，可實現多區域同時新聞直播。
二.3G新聞直播解決方案
3G新聞直播是指利用現有的3G商用網絡，將前方音視頻信號以壓縮碼流的形式傳送到指定的后端接收系統。基于3G技術，將其應用到現場新聞報道活動中將能夠帶來很大的經濟價值和社會價值。
3G新聞直播系統總體框圖如圖1。
整個系統包括三個部分：
·CMU-3G攝像機單元：用于與攝像機接口，將音視頻信號轉化為3G傳輸的信號；CMU-3G分為3G模塊內置和外置兩種模式，
·3G網絡傳輸系統：WCDMA/CDMA2000/TD-SCDMA制式的基站、骨干網、接入網，等，由電信運營商負責維護；
·NMS-3G新聞管理系統：是部署在電視臺內的軟硬件系統的總稱，包括轉發服務器、硬件解碼器、直播控制臺軟件等。
電視臺分布在各地的外派記者，通過CMU-3G終端，將現場的音視頻信號實時的通過3G網路回傳到電視臺，為電視臺提供第一手的新聞素材。以目前電信運營商對于3G商用網絡的投資力度，可以說在國內大部分地區都可以做到較好的3G信號覆蓋，這也為3G無線視頻傳輸提供了全天候全方位的基礎設施保障。另一方面，相比于昂貴的衛星租賃費用，3G數據通信所產生的流量費用將大大降低，這主要得益于3G技術大范圍商用所帶來的規模效應。
系統前端CMU-3G設計特點如圖2：
同時，為了保證與電視臺現有節目制作，節目播出系統的兼容性，音視頻信號通過3G網絡傳輸至電視臺以后將進入NMS-3G系統。最終輸出為電視臺廣泛應用的SDI，CVBS等接口，NMS-3G系統包括了以下兩點主要特點：
（1）轉發服務器與解碼器、控制軟件采用分離式設計
·更安全；
·系統部署更靈活；
·每臺轉發服務器可支持多臺CMU-3G，綜合成本低廉；
·同時支持多種工作模式，滿足各種不同應用需求。
（2）采用基于嵌入式硬件的解碼器；
·工作穩定可靠，滿足播出級別的需求；
·專業解碼器視音頻指標高，信號有保障；
·可用現有解碼器，節約成本。
三. 3G新聞直播的常見問題
雖然3G新聞直播有很多SNG系統無法比擬的優勢，但仍然存在較大的局限性。3G新聞直播的前提條件是需要有良好的3G網絡條件支持，由于運營商自身建設的問題，雖然3G已經在國內大部分地區實現了覆蓋，但依然存在很多異常區域，常見問題如下：
（1）覆蓋盲點、無信號
由于網絡建設及優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如下：
·電梯內；
·地下室、地下禮堂；
·車庫；
·3G信號屏蔽區域（會場等）。
（2）信號弱、丟包率高
由于3G網絡的傳輸距離和傳輸環境限制，因此在特殊環境下會出現信號弱、丟包率高的故障，導致3G網絡無法正常使用。
·3G基站覆蓋的邊緣地帶；
·房間分隔眾多的大樓內部。
（3）用戶過多、帶寬限流
對于3G網絡的運營商而言，每個基站覆蓋范圍內支持的用戶數是有限的，如果入網用戶超過了基站的承載數量，基站會采用帶寬限流，無法保證每位接入用戶的網絡帶寬。
四. 3G新聞直播常見問題解決方案
（1）多卡方案
多卡（4卡或6卡）捆綁技術具有如下一些特點：
·多張卡同時工作，可以分擔帶寬，降低單卡傳輸壓力，對抗傳輸的不移定性；
·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；
·允許用戶后臺控制，手動/自動選擇傳輸信道；
·多卡及多運營商綁定以后能突破單卡的帶寬限制，實現更高畫質（高碼率）直播；
·多卡方案結合上海精視獨有的雙碼流專利技術，可以實現高、低碼率同時傳送，增加系統的魯棒性。
混合運營商混合傳送模式示意圖如圖3：
（2）延時播方案：
對于沒有附近幾公里甚至更遠區域無3G網絡覆蓋，或3G覆蓋不穩定的情況，提供了以內容質量及完整性為優先的“延時播”專利技術，如圖4。
如圖所示，其為延時播示意圖，由采集服務器和存儲設備實現延遲播放模塊的功能，即來自前端采集（包括采集、高碼率編碼和分割）的經過分割的高碼率流發送到采集服務器，采集服務器統一采集并存儲到采集存儲設備中。
通過延時播方案，可以在記者返回信號覆蓋區域時，第一時間補傳新聞素材，不需要經過其他設備的中轉。同時，延時播方案還能通過有限的信道資源實現高清新聞素材的傳輸，在最短時間實現高清新聞素材從現場到電視臺的延時轉播。
（3）接力方案
為了解決異常區域存在的這些常見問題，使用了上海精視提出的WNG系統（無線數字微波）與N3G系統（3G無線傳輸）搭配使用解決方案，請參見如下直播實例：
2010年7月15日 由唐山廣播電視傳媒有限公司、中國電影集團公司、華誼兄弟傳媒股份有限公司等聯合出品的電影《唐山大地震》,在上海舉行首映禮。
首映禮的舉行地位于一個地下禮堂，沒有任意一家運營商的3G信號覆蓋，無法直接通過3G網絡將信號傳送至新聞中心。電視臺轉播部門利用上海精視的WNG-PSWL數字微波產品將拍攝后的信號從地下室非視距傳送到地面后，與戶外的N3G系列3G新聞傳送系統進行無縫對接，將現場實況傳回電視臺，成功進行了現場實況高質量的直播，如圖5：
WNG系統（地面數字微波）運用于600~800Mhz的廣播電視頻段，同時使用自成體系的發射與接收系統，保證在城市復雜條件下500米，空曠區域3公里的有效音視頻傳輸。通過WNG將視音頻信號從3G信號異常的區域，中繼到有3G覆蓋且3G信號較為穩定的地方，然后再利用N3G系統（多卡模式）將音視頻實時回傳到電視臺，從而實現無縫接力3G新聞直播。 [Page]
接力方案有如下幾個關鍵技術點：
·超低延時：
WNG（無線數字微波）產品采用上海精視的WNG系列中的超低延時（型號），有效地將中繼過程中產生的傳輸延時控制在200ms以下。
·全數字接口：
WNG輸入輸出采用SDI全數字接口，保證數據在傳輸過程中的保真度。同時在N3G系統的輸入輸出端，同樣全面兼容SDI全數字接口，以此保證從直播現場到演播大廳的SDI數字信號傳輸。B&P