導(dǎo)語：3G網(wǎng)絡(luò)回傳系統(tǒng)設(shè)計與構(gòu)建一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1引言

電視新聞報道對時效性的要求越來越高，以往我臺在將現(xiàn)場報道視音頻信號實時回傳到臺內(nèi)演播室時，主要采用了傳統(tǒng)的衛(wèi)星與微波車傳輸系統(tǒng)或光纖傳輸系統(tǒng)，這些傳統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)不僅操作相對復(fù)雜，而且設(shè)備采購、使用與維護成本比較高，新聞報道的時效性也受到一定限制。2010年底，我臺依托第三代移動通信(3g)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)平臺，組建了現(xiàn)場報道視音頻信號3G網(wǎng)絡(luò)回傳系統(tǒng)，用于將時效性要求極高的突發(fā)性新聞事件的現(xiàn)場報道視音頻信號實時回傳到臺內(nèi)演播室，供直播或錄播使用。

2系統(tǒng)設(shè)計要求

2．1系統(tǒng)使用簡便快捷

要求3G網(wǎng)絡(luò)回傳系統(tǒng)操作使用簡便快捷，并且易于維護、管理?，F(xiàn)場的3G視頻編碼終端可直接掛接到攝像機，便于攜帶，不受拍攝空間和環(huán)境的限制，只要在3G數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)信號覆蓋區(qū)域內(nèi)就可以隨時隨地將視音頻信號傳回臺內(nèi)演播室，且可以全國漫游，可以實現(xiàn)全天候、全方位的新聞直播，可以滿足突發(fā)性新聞事件實時直播報道以及大型賽事與重大活動多點、多角度同時直播報道的需求。

2．2具有較高的性能價格比

要求系統(tǒng)依托3G網(wǎng)絡(luò)，支持3G手機、攝像機掛接單卡編碼終端和多卡編碼終端等多種方式的視音頻拍攝、采集、傳輸、接收、錄制與直播，可與收錄、新聞、制作等制播網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無縫連接，在滿足所需功能和性能的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量降低設(shè)備采購、使用與維護成本，提高系統(tǒng)性能價格比。

2．3系統(tǒng)運行安全可靠

要求系統(tǒng)運行安全可靠，系統(tǒng)各個部分、系統(tǒng)各級之間具有完善的主備冗余備份機制和有效的應(yīng)急方案。系統(tǒng)應(yīng)具有檢錯、糾錯能力，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，能夠在較短時問內(nèi)快速恢復(fù)正常運行。

2．4采用標(biāo)準化技術(shù)

要求系統(tǒng)設(shè)計必須遵循廣電行業(yè)規(guī)范，符合國標(biāo)和國際標(biāo)準，現(xiàn)場視音頻信號壓縮編碼方式采用標(biāo)清幅面H．264標(biāo)準，在WCDMA單卡編碼終端情況下，經(jīng)3G網(wǎng)絡(luò)回傳到演播室后可以實時輸出SDI信號，延時要求在4秒以內(nèi)，圖像分辨率要求達到或接近720~576，圖像基本流暢，且視音頻同步。

2．5具有較強的可升級性

要求系統(tǒng)軟硬件具有良好的開放性和可升級性，能開放接口協(xié)議和數(shù)據(jù)格式。應(yīng)能支持多卡捆綁傳輸，實現(xiàn)多路3G鏈路捆綁，能將多個物理鏈路帶寬疊加，滿足視音頻數(shù)據(jù)傳輸對帶寬的要求。根據(jù)3G鏈路的質(zhì)量狀態(tài)，可以調(diào)整視音頻編碼碼率，可在低質(zhì)量物理鏈路上獲得相對滿意的視音頻效果。現(xiàn)場的3G視頻編碼終端最好可以實時接收來自臺內(nèi)導(dǎo)播的TALLY信號，以提醒現(xiàn)場記者進入直播狀態(tài)，并最好支持演播室與現(xiàn)場記者、攝像之間的雙向語音對講功能。

3系統(tǒng)主要功能部件組建

3．13G視頻編碼終端

現(xiàn)場記者攜帶的采集終端(3G視頻編碼終端)應(yīng)包括3G單卡終端和3G多卡終端，最好支持3G手機終端。3G手機終端應(yīng)支持WindowsMobile、Android、Symbian等多種平臺的3G手機，采用MPEG一4編碼格式，最大傳輸碼率可達300kbps，圖像分辨率為352~288像素。3G單卡終端和3G多卡終端為直掛式3G視頻編碼終端，通常直接掛接在攝像機后，將SDI視頻信號或模擬AV信號輸入接口連接到攝像機輸出接口，攝像機實時拍攝現(xiàn)場視音頻信號，3G視頻編碼終端對現(xiàn)場視音頻信號進行采集、壓縮、編碼，通過3G無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給臺內(nèi)3G媒體服務(wù)器。3G視頻編碼終端應(yīng)支持SDI視頻(嵌入音頻)或模擬AV信號輸入，采用H．264編碼格式，最大傳輸碼率可達700kbps(單卡)或1．5Mbps(雙卡)，圖像分辨率達到或接近720x576。

3．23G移動通信網(wǎng)絡(luò)

根據(jù)表1的比較，我臺現(xiàn)場報道視音頻信號3G網(wǎng)絡(luò)回傳系統(tǒng)的3G移動通信網(wǎng)絡(luò)采用了以中國聯(lián)通WCDMA移動通信網(wǎng)絡(luò)為主、可將多個低速鏈路組合成為高速鏈路的無線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，以便快速地將現(xiàn)場的3G視頻編碼終端采集的視音頻數(shù)據(jù)傳送到臺內(nèi)3G媒體服務(wù)器。當(dāng)3G視頻編碼終端連接到3G移動通信網(wǎng)絡(luò)后，3G視頻編碼終端內(nèi)部的實時信道檢測程序會實時檢測每張3G卡的信號強度、傳輸帶寬和傳輸時延，然后選擇最優(yōu)傳輸路徑將視音頻信號傳送回3G媒體服務(wù)器，確保臺內(nèi)接收端圖像清晰流暢，避免馬賽克和丟幀現(xiàn)象。

3．33G媒體服務(wù)器

臺內(nèi)3G媒體服務(wù)器通過3G移動通信網(wǎng)絡(luò)、3G無線接人網(wǎng)絡(luò)、Internet數(shù)據(jù)專線與現(xiàn)場記者攜帶的3G視頻編碼終端相互連通，將現(xiàn)場記者拍攝的圖像和聲音信號實時地傳送回臺內(nèi)演播室，3G媒體服務(wù)器可以輸出SDI視頻(嵌入音頻)或模擬AV信號供演播室使用，也可以在本地保存為H．264文件并傳輸給錄播服務(wù)器。3G媒體服務(wù)器輸入端通過以太網(wǎng)接口連接12M聯(lián)通Internet數(shù)據(jù)專線，輸出接口有以太網(wǎng)接口和1～4路SDI視頻(嵌入音頻)或模擬AV信號接口。3G媒體服務(wù)器應(yīng)配置視音頻解碼與播出服務(wù)軟件，要求一臺3G媒體服務(wù)器可同時接收、處理、存儲4路3G視頻編碼終端并發(fā)傳輸?shù)囊曇纛l媒體流。3G媒體服務(wù)器最好采用Linux系統(tǒng)，并支持主備服務(wù)器自動切換工作方式，保證7x24小時穩(wěn)定運行。3G媒體服務(wù)器應(yīng)可以設(shè)置、管理系統(tǒng)中的各個設(shè)備及其端口參數(shù)、IP地址、編解碼格式等信息，應(yīng)提供內(nèi)外網(wǎng)至少2個10／100／1000M自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)端口，并自帶防火墻。3G媒體服務(wù)器最好配備Tally輸入接口和雙向語音對講接口，3G視頻編碼終端可將語音信號傳輸?shù)?G媒體服務(wù)器，并通過音頻數(shù)據(jù)接口收聽臺內(nèi)演播室指揮語音信號，3G媒體服務(wù)器可通過監(jiān)控軟件直接呼叫3G視頻編碼終端，實現(xiàn)雙向語音對講通話。

3．4利用3G網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻的過程

(1)現(xiàn)場記者攜帶裝有直掛式3G視頻編碼終端的攝像機進行現(xiàn)場實時采訪報道，現(xiàn)場記者拍攝的圖像和聲音信號通過輸出接口傳送給3G視頻編碼終端，進行視音頻編碼、壓縮并拆分成若干視音頻數(shù)據(jù)包。

(2)通過中國聯(lián)通等3G卡和WCDMA等3G移動通信網(wǎng)絡(luò)，也可以采用3G信道多卡捆綁技術(shù)進行處理和控制，建立數(shù)據(jù)傳輸鏈路，將視音頻數(shù)據(jù)包傳送給3G網(wǎng)絡(luò)運營商。

(3)利用Internet互聯(lián)網(wǎng)的3G無線網(wǎng)絡(luò)接人方式，通過3G網(wǎng)絡(luò)運營商與Internet的接口將視音頻數(shù)據(jù)包發(fā)送到Internet上。

(4)通過Internet的路由將視音頻數(shù)據(jù)包實時傳送到臺內(nèi)接收端的3G媒體服務(wù)器。

(5)臺內(nèi)接收端的3G媒體服務(wù)器將接收到的視音頻數(shù)據(jù)包進行解碼、分段重組、按順序排列、重新合成等處理，轉(zhuǎn)換還原出現(xiàn)場發(fā)射端(3G視頻編碼終端)發(fā)送的完整的圖像和聲音信號，通過SDI(或模擬AV)輸出接口，輸出SDI(或模擬AV)信號給演播室的信號調(diào)度矩陣，經(jīng)矩陣調(diào)度后送給直播服務(wù)器，或送給直播切換臺和調(diào)音臺，實現(xiàn)現(xiàn)場新聞實時直播。

(6)臺內(nèi)接收端的3G媒體服務(wù)器也可以將現(xiàn)場傳回的視音頻數(shù)據(jù)包，生成H．264文件，存儲在3G媒體服務(wù)器本地硬盤，再通過3G媒體服務(wù)器的以太網(wǎng)接口將本地H．264文件推送給收錄服務(wù)器或直播服務(wù)器，再完成素材轉(zhuǎn)碼、文件化錄制或播出。

43G無線傳輸新技術(shù)分析

4．1多卡捆綁技術(shù)

采用H．264壓縮編碼方式，為了保證清晰連續(xù)的視頻信號，要求3G傳輸通道的傳輸帶寬較長時間保持在1．5Mb／s到2Mb／s之間。采用多卡捆綁技術(shù)可以獲得足夠的傳輸帶寬，2張聯(lián)通3G卡或3張電信3G卡就能夠支持廣播級視頻3G傳輸業(yè)務(wù)的帶寬。

4．2跨運營商捆綁技術(shù)

3G網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋并不均勻，3G網(wǎng)絡(luò)提供的帶寬隨網(wǎng)絡(luò)信號的變化會出現(xiàn)較大的波動?？邕\營商捆綁技術(shù)可以解決單運營商網(wǎng)絡(luò)信號抖動帶來的帶寬資源下降問題，若一個運營商3G網(wǎng)絡(luò)信號下降，3G視頻編碼終端便可用其他運營商3G網(wǎng)絡(luò)帶寬資源來及時彌補丟失的帶寬資源，可以以聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)為主、以電信和移動3G網(wǎng)絡(luò)為輔，共同承載視頻傳輸業(yè)務(wù)。當(dāng)聯(lián)通3G網(wǎng)絡(luò)帶寬降低、時延增加時，3G視頻編碼終端可自動優(yōu)化傳輸路徑，快速地將這部分數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到電信或移動3G網(wǎng)絡(luò)上傳輸。

4．3負載均衡和實時信道檢測技術(shù)

負載均衡技術(shù)是將數(shù)據(jù)傳輸壓力分配到不同信道中進行傳輸，降低對一個信道的依賴性，利用多個信道共同完成數(shù)據(jù)傳輸。利用3G網(wǎng)絡(luò)傳輸視頻，既要考慮3G無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，也要考慮Internet網(wǎng)絡(luò)環(huán)境等，但主要考慮3G無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和信道檢測，實時信道檢測技術(shù)是利用3G視頻編碼終端與3G基站之間的實時通訊數(shù)據(jù)，判定其信道的質(zhì)量，實時進行負載均衡，充分利用每個信道，盡量避免由于網(wǎng)絡(luò)帶寬變化而導(dǎo)致丟包。

4．4智能天線陣技術(shù)

一個3G基站能夠提供的3G網(wǎng)絡(luò)帶寬是有限的，智能天線陣技術(shù)可用來捕獲相鄰基站信號，使3G視頻編碼終端除了能夠接收到本基站的3G無線信號，還能夠接收到鄰近基站的3G無線信號，通過兩個基站共同將拍攝到的視音頻信號傳送回3G媒體服務(wù)器。當(dāng)各個基站信號強度穩(wěn)定時，將大量的視音頻數(shù)據(jù)由主用信道傳輸，少量的數(shù)據(jù)交給備用信道傳輸。

5四款3G視頻回傳系統(tǒng)比較與評價

我臺技術(shù)人員重點調(diào)研、試用并比較了四家公司提供的四款3G視頻回傳系統(tǒng)產(chǎn)品，即索貝公司的DEAWA一3G視頻編碼終端和3G媒體服務(wù)器，優(yōu)聯(lián)華勝公司的M—Live一3G視頻編碼終端和3G媒體服務(wù)器，大洋公司的3GLive視頻編碼終端和3G媒體服務(wù)器及錄播服務(wù)器，時代華睿公司的TVu一3G視頻編碼終端和3G媒體服務(wù)器。我臺最終選擇了索貝公司產(chǎn)品，表2、表3內(nèi)容是我臺技術(shù)人員對這四家公司產(chǎn)品所作的簡要比較與評價，純粹是我臺技術(shù)人員觀點，可能難免以偏概全。表2、表3中將這四家公司隨機代稱為A公司、B公司、C公司、D公司。6結(jié)語利用3G移動通信網(wǎng)絡(luò)回傳現(xiàn)場報道視音頻信號，雖然在圖像質(zhì)量、傳輸鏈路可靠性等方面無法和傳統(tǒng)的衛(wèi)星與微波車傳輸系統(tǒng)或光纖傳輸系統(tǒng)相比，但3G網(wǎng)絡(luò)回傳系統(tǒng)可以與傳統(tǒng)的傳輸系統(tǒng)形成有效的備份和補充。我臺半年來的實踐證明，只要在3G數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)信號覆蓋區(qū)域內(nèi)，利用現(xiàn)場報道視音頻信號3G網(wǎng)絡(luò)回傳系統(tǒng)就可以隨時隨地將視音頻信號傳送回臺內(nèi)演播室，可以實現(xiàn)全天候、全方位的新聞直播，可以滿足突發(fā)性新聞事件實時直播報道以及大型賽事與重大活動多點、多角度同時直播報道的需求，因此有效地提高了我臺新聞報道的時效性和新聞節(jié)目的收視率。