利用宽带网络传输电视现场直播信号的尝试

【摘要】随着互联网络的全面覆盖，尤其是网络带宽的提高，使得利用互联网络中传输高质量视频信号成为可能。本文立足宽带网络，实现了电视直播信号的传输，既灵活方便，又经济实惠，尤其对地市台来说，具有很强的现实意义和应用价值。

【关键词】网络；传输；视频；流媒体

一、问题的提出

电视节目要实现现场直播有许多技术手段，比如卫星、光缆、微波、专用的3G传输系统等。这些传输手段，有的需要大量专业设备，且需要配备专门的技术人员，有的受地理等因素限制，不能随便移动，且这些设备少则几十万，多则几百万，价格昂贵，对众多地市级电视台来讲，要实现困难重重。随着互联网的兴起，宽带信号越来越普及，如果能利用有线或者无线的宽带网络信号传输现场视频到播出、发射机房，然后再播出，几乎不受时间、空间的制约，甚至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，实时直播全国各地的事件现场实况。如果将相应设备装车，利用3G网络，可实现在移动中实现事件的现场直播。相比卫星、光缆、微波、专用的3G传输系统来说，这不啻为一种廉价、高效、便利的实现手段。

二、实现思路

利用视频采集卡和编码软件将音视频信号采集编码，然后作为流媒体通过网络传输至播出或发射机房等接收端，再经过VGA转AVI（或DVI转SDI、HD SDI等）转换，接至播出机房的相应输入端即可。

作为信号源的视频可以是单个摄象机的信号，也可以是多部摄象机经切换台输出的信号，也可以是转播车的信号。

考虑到通用性和易用性，我们选择编码器Windows Media Encoder作为编码器，它是一套免费的软件，系统资源占用相对较小，低比特率下音视频质量较高，不仅容易使用，而且功能强大，可以从影像捕捉设备或桌面画面录制，亦提供文件格式转换的功能。主要的特色在于容易使用、高品质编码、增强的可程序化与管理，具有使用者界面和向导，更容易设定与制作影片，用来提供网络现场播放或需求播放，并支持多重来源，可以立即切换来源，并可监视编码程序进行时的资料，如影像大小、资料流量等等。

接收端的播放软件更是每一台安装有windows的PC都有的windows media player，不需要安装任何另外的软件。

传输框图如下图。

三、实施步骤

1、需要的主要设备及软件

（1）采集、编码电脑：台式机一台，奔D以上CPU，1G以上内存，大机箱（便于安装采集卡），Windows XP Professional或Windows server 2003操作系统，Windows Media Encoder软件。

（2）视音频采集卡1块，选千元以上的产品，最好有抗锯齿功能。

（3）专业声卡一块。

（4）接收电脑一台，台式机、笔记本均可。P4以上CPU，512M内存以上，Windows操作系统。

（5）VGA转AVI（或DVI转SDI）转换器两个（其中一个为备用）。

（6）交换机两个，根据需要而定。

（7）视频监视器一台。

（8）网线若干。

2、系统组建

（1）采集、编码电脑。

安装好Windows XP Professional或Windows server 2003操作系统，安装Windows Media Encoder软件。将视频采集卡、声卡安装到电脑内并安装好驱动程序。

（2）连接好音视频信号，连接好网络信号。

（3）接收电脑连接好网络信号，连接好VGA转AVI转换器、视频监视器等。

3、系统调试和应用

以下内容以电视台外某场所（IP地址为222.88.186.X）传输至电视台内为例。

（1）打开采集、编码电脑上的Windows Media编码器软件。

软件自动弹出设置向导。选择“广播实况事件”，点击确定。

在设备选项目中勾选“视频”。

选则安装的视频采集卡，如果安装有专业声卡，选择它。

广播方法选“自编码器拉传递（服务器或播放机初始化连接）”。拉传递和推传递的区别请自行参考相关资料，本文不作描述。

选择要使用的HTTP端口，可以使用默认值。192.168.0.67为本机的IP地址，test为本机的计算机名称。

选择编码参数。编码越是复杂，CPU占用越高，具体参数的选择可根据机器的性能、实际需求和能使用网络带宽等因素确定。

选择是否将广播的副本存档。如果选中“将广播的副本存档到文件”，然后选择一个目录（请保证目录所在的硬盘分区有足够的空间存储音视频文件）就可以了。这里不选。

选择是否要包括视频文件。我们选不。

在显示信息可以自行输入相应内容。

如果勾选“单击“完成”后开始广播”，点确定后将开始广播。如果不勾选，则需要点“开始编码”才开始广播。

根据需要设置访问限制。

点“确定”即开始了编码和传输。在“显示”对话框内选择“二者”，可同时看到输入的信号和编码输出的信号。

如果看不到视频信号或者没有声音，请检查视频采集卡和声卡的相应设置。

在同局域网的其他电脑上，用IE打开mms://192.168.0.67:8080，经过几秒的缓冲，就可以看到音视频信号了。也就是可是直播了。切换至全屏方式，可隐藏播放器的边框。

结束时，点“停止”，出现如下编码结果信息。

一般情况下，不同场所使用不同的网络公司的网络，然后通过路由器共享上网。要在电视台访问编码电脑，需要在路由器上设置相应的端口映射。方法是进入该路由器，在相应界面设置即可。

如下图所示。不同路由器设置大同小异。

设置完以后，在接收端，用IE打开mms://222.88.186.X:8080，经过几秒的缓冲，就可以看到音视频信号了。也就是可以直播了。至此，我们的目的基本达到了。222.88.186.X为该路由器的对外公网IP地址。

经过试验，一般在500Kbps左右，即可满足一般播出需求。如网速许可，2Mbps以上可达到标清效果，5Mbps可达到高清效果。具体参数可在“属性”里设置。

4、典型及拓展应用

（1）活动现场直播。对于固定场所的活动现场直播，采用上述方法即可。

（2）如果现场没有宽带网络，可采用无线路由器连接到附近的宽带网络内，然后再采用上述方法。

（3）对于突发现场的新闻类直播，可采用3G上网卡上网的方式。每次使用时查看一下获取的IP地址，然后告知接收端即可。需要注意的是3G信号目前还不够稳定，带宽比较窄，一般只能采用低码率传输，可用于对画面质量要求不高的场合。有条件的话将采集电脑装车，加上摄像机，就可以在移动中、甚至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，可以实时直播全国各地的事件现场实况，廉价、方便、好用。

（4）相距较近的场所，可采用大功率无线AP点对点传输，效果更好。

四、有关问题的思考

1、延迟问题。

采用Windows Media Encoder，在编码、传输、缓冲、解码的过程中，会有几秒到十几秒的传输延迟。对于一般的现场直播，影响不大，毕竟最终播出前还有经过延时处理。对于新闻报道类节目，因需要演播室主持人和现场记者进行对话沟通，这个时间是无法忍受的。对于这种情况，可以购买其他软件解决，能够达到0秒或1秒内的延迟。

2、VGA/DVI/HDMI转换问题。

接收端接收到的音视频信号，需要经过VGA/DVI/HDMI到AVI或SDI、HD SDI转换，多少会有信号质量的损失，不过跟投入相比都是可以忍受的。

3、采用Windows Media Encoder编码器，本身只能带五个客户端，所以为保证安全和信号的流畅，MMS地址不要轻易告诉无关人员。如果要同时进行大范围网络直播的话，可采用Windows Media Services解决。

4、网络带宽问题。

在同一城市，往往有不同的电信公司经营宽带网络，如果现场网络和本台属于网络同一公司，传输速度不受影响，实际测试可达5Mbps以上。不同公司互相连接，

五、结束语

本文所述方法，在实际工作中已进行多次应用，即可以电视直播，也可以网络直播，还可以和广播电台一起同步进行广播直播，非常灵活、方便，效果另人满意。

现在，市场上已有适合网络直播的一体化产品，也有专门的3G直播系统，但图象质量或价格及方便性都不容乐观。象3G直播系统，最小系统也需要几十万元，对地市台来说还是较贵。基于此，才提出本文的实现方法。

鸣谢：在本文的形成过程中，得到了申广峰先生的大力支持，在此表示特别感谢！

作者简介：

尹建成（1965—），男，河南鹤壁人，大学专科，鹤壁电视台工程师，研究方向：广播电影电视技术。

王晓东（1971—），男，河南鹤壁人，大学专科，鹤壁电视台助理工程师，研究方向：广播电影电视技术。