关于电视直播传送技术的分析

随着改革开放的不断深入，河南作为一个中部大省，一个有着深厚文化底蕴的省份，加强对外宣传和信息交流日显重要。

中部崛起，要求电视新闻媒体不断提高新闻时效性和节目播出档次，加之每年在我省举办的全省性的、全国性的、国际性的重大活动、大型体育赛事不断增多，对电视直播的需求日益增加。

电视直播已日益成为电视台提高新闻时效性、增强节目互动性、临场感的重要手段和最佳途径，而电视直播传送作为电视直播的重要保障环节，相关技术也在不断地发展、成熟。

电视现场直播就是把活动现场的画面和声音通过摄像机、音频设备变成视频、音频信号，进行一定的技术处理后，通过传送设备送回电视台播出机房，播出人员在接到活动现场导播人员的指令后，把播出信号切换成现场的电视直播信号。

现场直播信号可以通过卫星、光纤、微波等通信手段进行传输，近来由于3G技术的发展，直播信号已经可以依附于3G网络传输。

这几年我频道在具体的直播工作中，上述几种直播传输方式都采用过，下面结合我们在实际工作中的经验，针对这些直播传送技术进行分析和比较。

一．卫星、光纤——“天地融合”的通信手段目前我台在台外市区场点进行现场直播时，通常有两种工作模式可以选择：·卫星车传输系统。

具有工作稳定、适应性广、容易实现全省或全国范围内直播信号共享等优势。

由于卫星车技术已经十分成熟，在不断的技术改进后，更加灵活、方便，适合广播式播出和突发事件的现场直播传送，所以是比较理想的现场直播信号传输系统。

目前卫星转发器的租用费用已落入城市电视台完全能够承受的范围，因此城市电视台已经开始组建或已经建成卫星车传输系统用于现场直播。

·光纤传输方式。

光纤传输系统包括发射端设备、光缆传输线路和接收端设备三部分，发射端设备位于直播现场，由一主一备两台光发射机和视音频分配器等组成，接收端设备位于电视台播出机房内，也是由一主一备两台光接收机、视音频分配器等组成。

直播现场转播车到光发射机只需要用较短（20米以下）的视音频电缆进行连接，电视台播出机房内光接收机到视音频分配器只需要用很短（2米以下）的视音频电缆进行连接。

随着网络在城市建设中的广泛部署，以及传输能力的日益“健壮”，在进行重大活动、大型赛事电视直播中，可以考虑采用卫星+光纤同时传送的传输模式以确保传输安全。

光缆网络是城市最可靠的数字电视和数据传输链路，现在，从电视台总控机房到卫星上行站、有线电视网或发射台传输信号都选择使用光缆，其质量高、效果好。

通过光纤网络传输电视直播信号，改变了以往只靠微波中继传输的方法，也消除了由于微波中继引起的噪声，而保证了信号的可靠性。

其安全可靠，保密性高、受自然和地理条件影响很小，传输的视音频信号质量和视音频技术指标容易得到保证等等特点，更好地满足了现场直播活动的信号传输需求。

此外，从技术层面上来看，光纤传输系统具有传输频带极宽，通信容量很大，衰减低，串扰小，抗干扰能力强的特点，不象微波传送使用中继会产生因中继引起的噪声，而影响信号质量；也不象卫星传送那样接收时信号延时较大，而且容易受干扰。

因此，光纤传输系统的优越性是明显的。

随着直播需求的增加，在卫星车不能满足多点同时传送时，光纤网作为传输手段的补充，协同工作进行现场直播传送，以保障两场或两场以上的直播同时进行。

二．微波通信手段微波传输系统是无线、点对点直线传输，发射天线和接收天线要在可视范围内，中间不能有建筑物阻挡。

架通微波是微波传输系统正常工作的前提，在选择直播现场微波发送设备安放地点时，必须保证现场的微波信号能够直接传送到台内微波接收点或光纤回传点。

在选择微波设备时，应在保证信号传输质量的前提下，尽可能选用轻便可靠、便于安装的机型，以确保人身安全与设备安全。

信号传输通道和信号传输设备还必须考虑备份问题，避免存在可能导致信号中断故障的单节点。

微波传输系统基本配置如下：一主一备两套发送和接收设备，发送端发送设备主要包括一主一备微波发射机、微波发射天线和支撑架等，接收端接收设备主要包括一主一备微波接收机、微波接收天线和支撑架等。

通常将发送设备架在直播地点的楼顶，接收设备架在电视发射塔较高处。

从直播地点楼顶发送设备到楼下转播车需要用很长（100米左右）的视音频电缆进行连接，从微波机房到电视发射塔接收设备也需要用很长（150米左右）的视音频电缆进行连接，发送端和接收端所用的视音频电缆都比较长，视音频信号质量会受到较大影响，并且微波传输还受自然和地理条件限制。

目前地面数字电视传输技术在电视直播中的应用主要就是在微波摄像机和数字微波传输方面，典型的系统架构如图1所示。

图1 移动直播车采用微波传输技术回传信号我们从以下三个方面来具体分析：1.采用的标准目前国内电视台使用的新闻移动直播车的微波传输技术都是采用现有的地面数字电视传输技术，只不过使用的标准不同而已。

主要是欧洲的DVB-T标准、GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》中的单载波调制技术、GB20600-2006《数字电视地面广播传输系统帧结构、信道编码和调制》中的多载波调制技术等。

采用现代地面数字电视技术的数字微波具有抗干扰性能强、支持快速移动接收的优点，能克服各种多径干扰，可以实现收发端的非视距传输。

2.新闻移动直播车使用的无线电频率车载微波使用的频率范围可从300MHz到10GHz，频率太低，虽然绕射能力强，但是容易受到干扰，在大城市很难找到可用的频率；频率太高，虽然频率容易找到，但是电磁波传输能力大为下降，在有遮挡的环境中，传不了很远，因此最好在可用频率范围内选择低的频率。

由于各地电磁波环境不同，使用前要先测试好当地可使用的频率，然后选配与其对应的发射机。

在使用频率方面，大城市使用无线电频率的部门很多，频率占用范围宽，在传统的电视频段很难找到可以使用的频道，目前国内使用的1.2GHz左右频率作移动直播车的电视台较多。

3.新闻移动直播车的接收系统发射天线采用全向天线，天线增益目前最大可做到11dbi，接收天线采用全向天线和定向天线相结合的天线共用系统，该系统配合多极接收机（最多支持8路信号输入）不仅可以大大提高接收天线增益，而且可以根据需要覆盖的场型图，设计出适应当地地形的接收天线阵。

多极接收机的原理是天线把接收到的信号送入合成处理器，由处理器将所有接收到的信号进行多重组合，最后传输到解码器中进行解码。

但有的厂家多极接收机不具有分集接收技术，而只是将接收信号切换最强信号的那副天线上来，这将导致整个系统接收灵敏度相比采用分集接收技术的接收系统下降很多。

现在每个厂家使用的接收机灵敏度都不同，有的厂家标称可达到－96dbm，判断接收机灵敏度的高低不能单纯从灵敏度一个指标来考察，而要通过和相应调制方式相结合来判断接收机的灵敏度。

一般方式下，接收机的最低接收门限为－75dbm，传输码率高达15Mb/s；而当发射端采用COFDM-QPSKCR=1/2调制方式下，接收机的最低接收门限可降为－91dbm，传输码率为5Mb/s，二者传输信道容量相差10Mb/s，接收电平相差16db，也就是说，要保证64QAM和QPSK二种调制方式达到同样的覆盖效果，空间场强需要增加40倍，这意味着发射机功率需要增大40倍。

因此，我们选择适用传输方式时，要权衡上述因素，根据我们传输节目质量的需要，选择适用自己的传输方式。

三．3G直播技术随着我国通讯行业的快速发展，视频图像传输已经常态化。

人们可以通过3G上网随时随地浏览网页，甚至观看电视节目，目前3G技术已经成为一种电视直播的传输手段。

3G直播设备一般采用摄像机后扣板等多种形式，集视音频信号的压缩与无线发射为一体，将摄像机输出的SDI信号或者CVBS信号采用压缩技术进行处理后，接入3G网络实时发射出去，最终发送到电视台内接收服务器端。

系统支持实时和非实时两种工作模式，实时模式以高速传输为优先考虑，支持现场实况直播；非实时模式以更高的图像质量为优先考虑，采用信源处理技术保证经过3G网络的传输后达到演播室级的图像质量。

两种工作模式可以方便的切换，满足多种不同场合的应用需求。

图2 3G直播系统结构图作为一种新兴的技术，3G的优势很明显：·受空间限制较少。

3G本身是一种宽带无线传输技术，只要把摄像机与3G无线传输设备相连，有手机信号的地方就可以进行音视频直播。

它避免了电视转播车受到交通条件、电源保障、停车位置以及车位同摄像机连线长度的限制，也即只能在几十米的有限空间内进行直播的缺陷。

某种意义上，一台3G直播设备就能起到一台电视转播车的功效，它可以在全国范围内不同地区、不同城市同时回传电视信号到播控机房，在指定频道实时直播全国各地的事件现场实况。

·不受时间限制。

3G传输是全时段的，它一改电视转播车必须提前申请卫星传输频道的限制，只要在有手机传输信号的地方接通电源，即可对事件现场进行实时信号回传，实现直播。

·投资成本低廉。

3G直播用的是通信运营商现成的无线传输网络，先期投入除了信号发射机、接收服务器、软件控制平台外，只需交付运营商的宽带流量使用费用就行了，与上千万元的电视转播车和昂贵的卫星通信费用相比成本低廉。

·设备使用简单，人力投入较少。

卫星转播车的使用队伍庞大，工作人员分工细致，操作复杂，同时还必须具备动力电源。

而利用3G设备直播，仅需一名记者、一名摄像即可胜任，所有随身设备不到10公斤，而且操作十分简单。

虽然3G新闻直播有很多优势，但3G新闻直播的前提条件是需要有良好的3G网络条件支持，由于运营商自身建设的问题，虽然3G已经在国内大部分地区实现了覆盖，但仍然存在很多异常区域，常见问题如下：·图像质量偏差。

通过卫星传输的图像带宽在8M左右，而使用3G技术传输图像的带宽只有200K至500K，相差甚远，图像质量有一定的差距。

但是对于地面频道如果对画面质量要求不是很高，完全可以利用此技术在新闻类节目中实现常态化直播，特别是对突发事件的直播报道。

目前我频道日播档新闻直播栏目《都市报道》3G直播已经成为节目常态，播出效果不错，增强了新闻的现场感和节目的互动性。

表1 3G传输网络支持规格·覆盖盲点、无信号。

由于网络建设及优化的速度远远赶不上基础建设速度，因此3G信号的覆盖盲点问题短时间无法得到解决，常见的信号覆盖盲点有：电梯内、地下室、地下礼堂、车库、3G信号屏蔽区域（会场等）。

·信号弱、丢包率高。

由于3G网络的传输距离和传输环境限制，因此在特殊环境下比如3G基站覆盖的边缘地带、房间分隔众多的大楼内部会出现信号弱、丢包率高的故障，导致3G网络无法正常使用。

·用户过多、带宽限流。

对于3G网络的运营商而言，每个基站覆盖范围内支持的用户数是有限的，如果入网用户超过了基站的承载数量，基站会采用带宽限流，无法保证每位接入用户的网络带宽。