浅谈3G网络技术在电视信号传输中的应用

丽水市广播电视总台滕青

浅谈3G网络技术在电视信号传输中的应用

丽水市广播电视总台滕青

当今电视媒体面临着多重的挑战，除了要应对同类媒体其他电视节目的收视争夺，还要与互联网等新兴媒体抢占受众，客观环境和内在需求迫使电视媒体急需提升节目质量，吸引更多观众，在这样的背景下，通过引进各种新技术来丰富节目内容，提高电视媒体的反应速度，是较为有效的方法。近年不断更新技术系统，积极引进新技术手段以更好辅助节目制作，丽水市广播电视总台将3G技术应用到电视新闻传输中，极大提高了对突发新闻的时效性，获得极好的评价。

一、3G网络技术介绍

3G是第三代移动通信技术的简称，是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术，能够同时传送声音及数据信息，代表特征是提供高速数据业务。目前在我国的三大通讯运营商分别采用了国际电信联盟确定的三种标准：中国移动的TD-SCDMA、中国联通的WCDMA和中国电信的CDMA2000。我们选择了网络覆盖比较成熟的中国联通WCDMA来传输电视信号。

WCDMA全称为WidebandCode DivisionMultipleAccess（宽带码分多址）的英文简称，这是基于GSM网发展出来的3G技术规范，是一种第三代无线通讯技术。目前只有中国联通采用这种3G通讯标准。

二、利用3G网络技术进行电视信号传输

由于3G网络技术为提供一个较高的带宽，利用这个带宽，可以尝试把电视信号采用H.264编码压缩，得到一个合适的码流，利用通讯运营商的提供3G网络服务来进行电视信号的传输。

3G网络传输设备主要有以下部分：发射端和接收端两部分组成，发射端包括摄像机和3G发射器，接收端包括数据接收流媒体服务器和视音频解码器。

1.利用3G网络传输电视信号的流程

发射端将摄像机采集的信号进行压缩编码后，通过3G网络传输到接收流媒体服务器，用户可通过视音频解码器实时监看传送的内容，或者也可以通过点播接收流媒体服务器中的视频文件，然后通过视音频解码器输出SDI信号，用于节目后期编辑制作。

2.用3G网络传输电视信号的优缺点

相比于传统的电视信号传输手段，3G网络传输电视信号，有其特有的优势:

①信号传输不受时间和空间的限制。3G网络传输具有全天候，只要在有3G网络信号覆盖的范围内，就可以随时随地传输信号，并且可以实现在运动中进行传输。这一点是传统电视传输方式无法比拟的。

②传输设备简单，使用方便。3G传输设备的信号发射端由两部分组成，分别是压缩编码设备及发射设备。编码设备和发射设备可以做到较小，而且功耗极低，利用摄像机上的大容量电池即可实现长时间的传输。发射端设备即开即用，只要连接上3G网络，一般无需进行设置、调整等操作。体积小、重量轻，非常适合单人使用。

虽然3G传输方式有很多优点，但它毕竟不是专门为电视传输开发的技术，其缺点也很明显：

①易受使用环境影响，信号发送端和接收端过于依赖3G网络。由干3G传输方式并不是电视信号的专属传输方式，只是利用了3G业务的带宽，与一般手机用户并无区别。3G传输设备的发送端和接收端过于依赖通讯运营商的网络进行传输，制约了传输的部分灵活性，在无3G网络覆盖的环境下，或者3G网络环境较差的时候，电视信号可能无法进行传送。

②带宽不足是3G传输的最大缺点。目前中国联通的WCDMA方式理论速率应该是最大，上行速率5.75M.下行速率21M左右，但实际运行时上行速率在1.2M以内，实测稳定值约700K～800K，与传统卫星传输方式，动辄8M～9M码流还是有很大差距的。在低码流的条件下进行传输，信号必须通过压缩编码，这样做必然带来图像质量下降。

三、3G网络传输设备应用方式的探讨

针对3G传输原理及优缺点的分析，首先不建议把3G传输方式用于直播，只能用于直播传输通道的备份，宜于小范围使用。建议作为电视信号传输用，作为原由电视信号传输方式有益的补充。其次，与通讯运营商合作进行3G传输设备的深入研发，尽量弥补设备的缺点，增加设备使用的灵活性。

由于3G网络传输的上下行速率是不对称的，下行速率较快，上行速率较慢，而3G网络在电视信号传输中的应用，主要使用其上行速率。在3G网络中，目前国内中国联通WCDMA的上行速率理论值在5.75Mbps，优于移动的TD-SCDMA上行速率理论值在1.6Mbps和电信CDMA2000上行速率理论值在1.8Mbps，具体各制式速率如下表：

而目前在3G的实际应用中，单卡情况下联通WCDMA上行速度在1.2Mbps左右，电信CDMA2000上行为500kbps，移动TD-SCDMA上行为384kps，而在H.264编码的前提下，电视信号的传输需要1.5Mbps或以上的码流，单卡传输速率达不到要求。目前主要采用多卡捆绑的方式，通过链路聚合技术来提高通道的传输速率。多卡捆绑方式不仅可以将速率提升到600K～1.5Mbps左右，而且由于可采用不同运营商3G卡的组合，形成多链路传输，使传输的质量得到更好的保障。

四、3G网络传输设备的使用现状

随着3G网络传输技术的发展，利用3G网络进行电视信号传输的技术作为一项新技术，在实际使用中也出现了一些问题，有待以后技术进步加以解决。

3G网络设备的使用中实际情况，即在1M码流传输信号时也有可能出现静帧，而图像质量只能达到VCD的标准，勉强可以用于直播。在2M码流传输信号时图像质量不流畅，画面经常出现马赛克，但图像质量能达到DVD的标准，可以用于电视节目制作用。目前3G网络传输设备只能作为电视素材传输用，通过3G网络传输设备的内置缓存功能，将编码的数据通过3G网络延长传输时间，将数据传送到接收流媒体服务器中，然后通过客户机点播接收流媒体服务器中的素材，从视音频解码器中得到流畅高质量视音频信号，用于电视节目的后期编辑制作。

2013年我们对3G网络设备进行了广泛的应用，并先后完成救火英雄尹智慧、省两会、龙泉特大坍塌事故等信号传输，3G传输设备发挥了巨大的作用，改变了原有的电视传输方式。