3G视频传输技术在电视台直播中的运用研究

摘 要 随着网络技术与通讯技术的快速发展，越来越多的技术手段被运用到电视直播中来，其中作为现代视频传输技术代表的3g视频传输技术成为目前研究的重要课题。文章通过对3G视频传输技术的阐述，分析了其在电视直播中的运用情况及前景。

关键词 电视直播；3G视频技术；WCDMA

中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）05-0086-01

1 3G视频传输技术概述

随着3G网络的普及与3G技术的完善，我国已大部分地区实现3G网络覆盖，利用3G网络实现电视直播视频及音频信号的同步传输已具备了基本条件。目前3G的三种标准为WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA，无线上网的上行及下行速率完全可实现电视直播数据信号的无延迟传输。电视直播信号的3G视频传输是建立在具备3G功能的摄像机基础上，该摄像机在摄影过程中通过3G网络直接将视频及音频传送至无线通讯基站，然后基站再运用H.264技术在专用无线通道传至电视台，保障电视直播的同步进行。3G视频电视直播系统包括三部分，即信号编码传输终端、传输专用3G无线网络、信号接收解码服务器。3G视频传输技术的原理是，通过3G摄像机输出视频信号，传输终端接收信号后对信号进行H.264压缩编码，压缩后的编码利用多路3G网络传输到接收服务器，经过纠错、解码等步骤，还原成为PAL25gps标准清晰度信号，至于用于电视直播。

2 3G无线传输在电视直播运用中的优缺点

3G无线传输技术在电视直播中的运用相对于其他如光线、微波、卫星等技术相比具有显著性的优势，但也存在一些缺点，比如图像清晰度问题，以目前的技术水平尚不能完全解决这一难题。

表1 常用电视直播传输技术性能对比

卫星直播 全向数字微波直播 3G直播

设备投入

可靠性

链路复杂性

移动直播

费用

使用及维护

使用范围 多、复杂

可靠

复杂

不可行

高

复杂

全球 多、简单

可靠

复杂

可行

无

复杂

5-8 km 简单

不可靠

简单

可行

少

简单

有基站的地方

结合分析表1可知，3G视频传输技术具有以下主要优势。

1）由于设备简单其是无线方式，因此其较少受空间限制，适合卫星车不方便的地方使用。

2）得益于3G网络的全天候覆盖，3G视频传输不受时间的限制。

3）直播成本低，使用的传输设备及网络是电信运营商提供的，不需要追加基本设备建设的成本。

4）设备使用简单，不需要太多的辅助设备及人力。当然出具备这些优点外，由于3G视频传输技术属于新兴网络数字技术，其在实际使用中存在一些问题，比如受限于3G网络传输速率的影响，图像质量不高，颗粒感较强，运行的影响因素较多等，因此就目前的技术水平来看，3G视频电视直播技术还无法被放在主流的地位，但可用于时效性强的直播，特别是突发事件的直播。

3 电视直播运用中3G视频传输的关键技术

3.1 H.264编码技术

H.264/AVC是ITU-T和ISO/IEC联合制定的编码标准，采用图像预测和变换编码相结合的编码结构，建立在MPEG-4技术之上，实现同等视频图像质量的前提下高压缩比例的效果。H.264技术引入面向IP包的编码机制，能够方便快捷的实现在无线网络中分组传输，并且在传输中不易造成误码，可适应丢包率高、干扰严重的无线信道中的视频传输。支持不同网络资源下的分级编码传输，从而获得较为平衡的图像质量。由于受限于无线网络的传输速率影响，像视频、音频等这些较大的数据包在传输过程中容易中断或者出现信号丢失的现象，H.264压缩技术可实现不改变图像质量的前提下，压缩比例高达100：1，大大减小了数据包在传输过程中占用的资源，在有限的传输速率下完成高质量的图像传输。同时，H.264具有很强的纠错能力和网络适应性，这些特点尤其是高压缩率应用于电视直播传输中，成为时效性直播的保证。

3.2 信道捆绑技术

在电视直播中，对视频及音频的质量要求较高，因此单一信道的宽带资源3G信号传播无法满足电视直播的需要，因此就需要多信道捆绑进行同一视频及音频的传输。信道捆绑技术将多路3G链路通过链路叠加和聚合技术绑定在一起，通过选中成员接口来转发流量。依据电视视频直播信号传输的质量要求，需要多路3G信号和多个成员接口，设备会根据检测到的负载状况，自动调整每个成员接口的发送流量，从而获得更好的宽带资源。

3.3 IPSec加密技术

3G无线网络属于电信企业所提供的第三方公共网络，非电视直播系统的内部网络，因此在在使用中，为保证直播信号传播的完整性和安全性，保证电视直播的安全性，需要引入数据加密技术和证书机制。IPSec是IETF定义的一组协议，用于增强IP网络的安全性，是对IP数据包进行加密和认证。IPSec加密是基于IP层，对数据进行处理，保证数据在传输过程中的完整性、真实性、认证性、机密性等。

4 3G直播系统的具体应用

3G电视直播信号传输系统的设计首先需要满足电信企业的3G网络标准，视频及音频的压缩编码方式适合H.264编码要求，具备3G无线网络实时传输的摄像机可支持AV、SDI接口，摄像机产生及处理的视频需满足电视直播最低需求的720×576分辨率，并且视频流畅，声音正常等。系统的组成通常包括前端3G发射机、后台接收设备、控制软件系统三大部分。前端发射机的选择需满足不同网络服务商、多张3G卡同时使用的要求，支持多服务商混用模式，采用H.264编码，支持网络自适应动态编码。后台接受设备通常为广播级专业高清解码器，支持运行记忆功能等。

3G电视直播信号传输技术的便捷性为广电发展提供了新的思路，其灵活机动、成本低廉的特点成为卫星和微波等传统电视直播技术的得力补充。如若能够解决无线网络的稳定性以及图像质量高清的技术问题，3G视频直播技术有望成为电视直播的主流技术。目前4G网络技术已开始投入试运营，其效果等待检验，或可对目前3G存在的问题进行改善。

参考文献

[1]林喜.3G网络技术在电视台直播中的应用[J].中国传媒科技，2012（8）.

[2]景韬，赖慧昌.3G技术在新闻直播中的运用[J].河南广播电视大学学报，2012（10）.