5G技术在4K电视节目制播中的应用

鲁楠 北京电视台

当前，5G技术已经成为移动通信技术发展的主流，很多国家在信息技术领域都致力于5G技术的研发和应用。5G技术让网络拥有了更高的融合性，同时也促进了广播电视技术的发展和创新。以下将阐述5G技术在电视节目制播中的实际应用，希望能够有效促进5G技术在今后工作中的应用效果。

一、5G技术介绍

（一）5G技术概念

作为第五代通信技术，5G技术与之前通信技术有着明显的区别，5G并不在新型无线接入技术范畴中，其实质上是现有通信技术演化和发展而来的，是增设无线接入以及集成方案统称。做到了真正意义上的具有统一标准的网络融合，实现了人、物之间高速连接和沟通，让联通方式更加自由和安全。

（二）5G技术特点

5G技术的速度更快，所以对与之相匹配的宽带、容量、站点等都有着更高的要求，需要满足随时接入的需要，同时还要有更高的可靠性。通信行业对5G技术的理解，是一种集智能、融合、节能作用于一体的网络结构。将5G和4G的环境进行比较，可以发现在5G环境下，用户的实际需求与通信服务之间是更加接近的，由此有利于网络和业务深度融合的实现。比如服务能力，5G技术以用户为中心，通过无线接入和网络开放，为用户提供网络切片、MEC、重构网络等服务，最终实现了端-端形式特点的网络结构。另外，通过合理运用MEC，4G网络系统和业务分离的形式发生了改变，用户可以享受到缓存数据、计算业务等服务类型，这样便实现了一次性能跨越，网络接入成功转变为信息化服务平台。

二、5G与4K节目制播的结合应用

（一）5G与4K超高清视频制播

超高清视频分辨率可达4K或8K，帧率在50帧以上，图像采样为10比特，扫描方式为逐行扫描，这一状态下的视频的数据量大大增加，在传输的过程中，需要更加稳定和更高标准的网络环境。举例来讲，H.265编码下，4K超高清视频传输码率范围通常为25Mbps-40Mbps，4KHDR传输码率范围通常为45Mbps-60Mbps；8K视音频传输码率一般能达到100Mbps以上。这么庞大的数据量，为保证传输的稳定性，需要更高标准的传输宽带。通过对5G技术的分析能够得知其数据传输能力，可以完全满足4K、8K超高清视音频稳定传输的需要。

5G在电视节目制播的不同环节中都有深层次的应用，通过其特有的网络处理和承载能力，为节目制播提供了良好的前提和基础。采、编、播是电视节目制播的主要环节，通过5G技术的应用，使得三个阶段中超高清视音频制作的顺利性。超高清5G制播素材拍摄的设备应用的是4K/8K摄像机，运用3GSDI将素材资源传输到5G专用的编码推流设备，对素材资源作进一步转换，使之成为IP数据流，同时符合传输协议的要求。一般情况下，会应用5GCPE将数据流发送到5G基站，其实可选择的方式还有很多，这种方式是应用最多的。现如今5G手机不断完善，所以通过5G直接进行传输也是一种主要的方式。另外还有一种方式需要集成5G模组，通过该模组将数据传输到5G基站。第一次应用5G网络技术的节目是2018年春节联欢晚会，成功做到了超高清视频的实时传输，而当前在不同节目制播中，5G技术的应用已经十分普遍。

（二）5G与VR全景视频制播

平面图像通过VR摄像机采集，在缝合服务器的作用下，将平面图像进行拼接缝合，最终形成没有畸变的球形画面。拼接缝合后的画面在编码服务器的处理下，进行压缩编码，最终形成IP化视频流，且符合传输协议的要求，最终视频流在5G终端接入设备CPE发送至5G网络传输至远程制作系统。另外，节目的图文包装工作可通过云端进行制作。各个路径的5G信号流在导播切换中心完成机位切换，实现信号的收录、监看，通过5G网络传输到新媒体发布平台，将节目发送到各个新媒体客户端进行播出。比如在2019年春节联欢晚会中，分会场就使用了5G+VR直播系统，实现了超高清VR信号的采集和传输，将现场信号进行拼接缝合以后，回传到北京演播室，让观众能够欣赏精彩的春晚节目。

三、总结

总而言之，在应用5G技术下的超高清电视制播，有效提升了节目创造的效率和质量，同时还大大减少了视频制作的成本，为电视台节约了成本，为用户提供更加优质的观看体验。随着科学技术的发展，5G技术与4K为电视媒体带来了新的机遇和新的发展方向，特别是5G技术实现了万物互联，促进了视频和应用场景的结合，有利于电视行业的改革和升级，让传统广播电视行业与新媒体技术碰撞出创新的火花，实现了更深层次的融合。