5G技术在广播电视现场直播节目中的运用

周希芝

（作者单位：宁津县融媒体中心）

近年来，在通信技术大力发展的背景下，第5代移动通信技术也已经出现，这一新兴技术的应用改革了网络系统，同时在社会上的其他很多领域中也具有十分重要的作用。在实际应用中，5G技术可以为各领域提供支持和服务，如工业自动化、智能交通、远程医疗、智慧城市等。同时，5G技术还可以与人工智能、云计算等技术结合，为大数据分析、智能决策等提供更好的支持[1]。

广播电视现场直播节目是一种非常受欢迎的节目形式，它将事件或活动的现场情况直接传输给观众，使受众产生一种身临其境的感觉。常见的直播类型如体育赛事直播、文艺晚会直播、新闻事件直播、颁奖典礼直播等。在广播电视现场直播节目中，直播技术发挥着重要作用，为了保证直播的顺利进行，工作人员需要使用先进的摄像设备、传输设备和制作设备，以确保画面清晰、音质优良。同时，还需要专业的制作团队和导演来协调各个环节，保证直播的连贯性和观赏性。现如今，在网络系统中，5G技术的应用实现了互联网与广播电视的融合，并且取得了较好的效果。在广播电视直播中，5G技术也能够发挥重要作用，本文就针对5G技术在广播电视直播中的应用进行探讨。

1 5G技术基本概述

5G技术，即第5代移动通信技术，是继4G技术之后的新一代移动通信标准。与4G相比，5G在带宽、速度和延迟等方面都有着显著的提升，为大数据、物联网、人工智能等新兴领域提供了强大的技术支持。其具备高速率与大容量、低延迟、广覆盖等特点，其中，在高速率与大容量方面主要是指5G技术采用毫米波频段，使带宽和传输速率大幅提升，可满足大规模数据传输和存储需求；在低延迟方面主要是指5G技术大幅降低了网络延迟，为实时性要求高的应用提供了可能，如自动驾驶、远程医疗等；在广覆盖方面主要是指5G技术扩大了信号覆盖范围，为偏远地区提供稳定的网络连接[2]。目前，随着5G技术的不断普及，其被广泛应用在自动驾驶、远程医疗、智慧城市等领域，并取得了显著的效果。例如：5G网络的高速度、低延迟特性使得车辆可以实时获取路况、交通信号等信息，提高行车安全性和道路通行效率；5G技术为远程医疗提供了可能，使得专家医生可以通过高清视频为偏远地区的患者提供医疗服务；通过物联网技术与5G网络的结合，可实现城市各个方面的智能化管理，如智能交通、智能安防等。本文主要是以广播电视领域为例，探讨5G技术的应用。

2 5G技术在广播电视现场直播节目中应用优势

5G技术作为新一代移动通信技术，正逐渐改变人们的生活和工作方式，它不仅提升了信息传输的速度和效率，还为各个行业的发展提供了新的动力和可能性。因此，其应用在广播电视现场直播节目中存在着如下必要性：

2.1 提高信号传输质量

5G技术拥有更高的数据传输速率和更低的延迟，能够更好地满足广播电视现场直播节目的信号传输需求，提高画面质量，减少卡顿和失真[3]。并且支持高清视频传输，5G技术能够实现高速率、大容量的数据传输，支持4K、8K等高清视频的传输，为观众带来更加清晰、逼真的视听体验。

2.2 实现多角度直播

5G技术可以支持多个摄像机同时传输信号，实现多角度直播，节目制作团队可以在多个角度设置摄像机，捕捉到更多的细节，让观众从多个视角观看节目，增强现场感和参与感，提高节目的观赏性和视觉效果。并且，5G技术使得远程制播成为可能，节目制作团队可以通过5G网络实现远程协同制作，完成节目的制作和直播。

2.3 优化直播效果

5 G 技术可以通过云计算、大数据等技术手段对直播信号进行实时处理和分析，优化直播效果，提升观众的观看体验。并且，还可以与虚拟现实（Virtual Reality, VR）和增强现实（Augmented Reality, AR）技术结合，为观众提供更加沉浸式的视听体验。例如，观众可以通过VR设备观看到沉浸式的虚拟现场场景，感受到更加逼真的现场氛围[4]。

2.4 灵活的设备配置

5G技术可以支持便携式设备进行直播，如手机、平板等，使得现场直播节目的设备配置更加灵活多样，降低设备成本和维护成本。并且，5G技术可以实现高速的实时回传，使得节目制作团队能够快速地将节目素材回传给台内，提高节目制作的效率和灵活性。此外，5G技术使得直播信号的传输速度更快、延迟更低，从而提高观众与节目的互动性，如观众可以通过手机等终端设备实现实时在线投票、评论、互动等功能，增强观众的参与感和节目的互动性。

3 5G技术在广播电视现场直播节目中的应用

3.1 基于5G广播电视直播新媒体平台的构建

我国早在2018年就开始建立5G新媒体平台，由中央广播电视总台与中国电信、中国移动、中国联通及华为公司在北京共同签署合作建设5G新媒体平台框架协议。首先，该平台从技术上采用了“大中台+小前台”的设计模式，并且应用云服务将物理空间和传统媒体打通连接，进而实现了信息共享，这些信息包括一些内容、数据、用户信息等。其次，该平台从传播形态上来看，主要以移动直播为主，直播可以是长时间直播，也可以是短时间直播，并没有时间限制，而且还具备“以短带长”的直播、点播等功能。此外，该平台能够实现4K、8K投屏观看，这是传统广播电视媒体无法比拟的，不仅丰富了直播内容，还为受众带来了无比震撼的视听体验。该平台运作的整个流程就是手机、摄像机、无人机将信息发送到5G信号基站，然后再将其传入接收机和导播台，最后由广播电视播出信号进行现场实时播放（见图1）。

图1 基于5G的广播电视节目现场直播

3.2 基于“5G+8K”超高清广播电视节目传输

“5G+8K”现场直播是一种结合了5G网络传输和超高清视频呈现的方式将广播电视节目进行现场直播。

首先，要设置“5G+8K”的系统架构，该结构需要有一个中心控制部分，负责处理和分发直播内容，并且系统还需要有背包接收器、VR编码器、VR缝合处理服务器、VR摄像机、8K转播车、8K编码器、5G背包、交换机、5G CPE（用户驻地设备）及基站等，用来完成拍摄、编码、传输等工作。其中，VR编码器用于将现场的音视频信号转换成可以在5G网络上传输的格式，VR缝合处理服务器用于存储和分发直播内容。

其次，“5G+8K”的现场直播应用了三维高清技术，采用了主备双链路架构，对广播电视现场节目进行多场景实时安全播出。其不仅具备自动备份、自动延时、多级播控等功能，而且支持多种三维声音模式，在给用户带来超清视觉体验的同时，通过“三维声+立体声”的双制模式，让用户体验到听觉上的享受[5]。三维高清技术需要通过专用的编码器和传输设备来传输和处理立体视频流，这种编码器能够将立体的视频流转换成可以在5G网络上传输的格式，并通过5G网络高速、低延迟的特点，将视频流传输到终端设备上。

最后，终端设备上安装了相应的软件或应用来接收并播放直播内容。对于8K超高清视频，工作人员只有使用支持相应分辨率的终端设备来播放，才能保证视频的质量和观感效果，终端设备上一般都是使用支持三维高清技术的播放器来播放立体视频流，这种播放器能够通过特殊的显示技术，将立体的画面呈现给观众，提供更加逼真的视觉体验[6]。例如，2019年春晚就采用了“5G+8K”现场直播的方式，通过先进的技术手段，将春晚的精彩现场呈现在全国观众面前。

3.3 基于5G技术的广播电视网络交互拓展

首先，对于广播电视行业来说，5G技术的应用让广播节目开展了视频服务业务，并且减少了视频播放中的卡顿现象，给用户带来了新的体验。其次，近几年，广播电视行业开启了与移动、联通、电信三大通信运营商的融合，很多城市都完成了5G网络的覆盖，5G可视化直播技术也得到了广泛的应用，直播技术已成为主流。同时，5G技术自带数据加密功能，如多进多出（Multiple Input Multiple Output, MIMO）技术、超密集异构网络技术都是5G技术的一部分，其不仅可以保护数据安全，还具有较强的抗干扰性，可以将一些不安全的信号进行拦截，而且还可以对语音进行压缩、对多码进行分址、对图像进行数字化传播等，不仅保证了清晰度，还提高了传播效率。同时，5G技术还搭建了很多应用程序（Application, App），如写作机器人、人工智能（Artificial Intelligence, AI）主播、智能感应器等，不仅可以进行个性化的推送、还能优化信息的传播，进而满足多元化受众交互性的需求[7]。

3.4 基于5G技术的广播电视直播移动采编

随着我国信息技术的发展，新媒体发展水平也得到了不断的提高，这给传统的广播电视媒体带来了挑战。为了提高广播电视媒体的竞争优势，5G技术的应用普及可以让广播电视媒体在该行业重新获得发展优势。比如，广播电视移动采编是一种灵活、高效的工作方式，它将传统的采编工作与现代化的移动通信技术相结合，使记者能够在任何地点、任何时间进行新闻采编工作。在具体应用过程中，移动采编就是将可移动的采编平台获取的音视频内容，经编码压缩以后，通过5G基站回传到直播管理平台，再分配到电视、手机、电脑等终端观看。在5G技术的支持下，采编工作效率有效提升，并且新闻信息的传播速度也不断加快，这样保证了受众能够及时获得新闻信息[8]。另外，凭借5G技术的高数据传输速率，工作人员可以将采编到的新闻素材通过高清视频、图片和音频等多媒体形式进行实时传输，保证信息时效性和现场感。同时，凭借5G技术的低延迟特性，采编记者可以将采访的素材实时回传给广播电视台，确保编辑和制作人员能够及时获取和处理素材，有效地缩短新闻制作周期，提高新闻的时效性[9]。

3.5 基于5G技术的广播电视现场节目直播互动

首先，5G技术具备传输速度快、传播内容高清等特点，将其应用在广播电视现场节目直播中不仅能提高传播速度，还能向受众提供超清的节目，并且让受众参与到节目中来，促进广播电视屏幕内外观众的交流[10]。其次，5G技术可以同时应用多个机位进行快速的传输，这与4G技术中单一机位相比更有优势，不仅可以让受众360度无死角观看到现场节目内容，还能让受众有身临现场的感觉。此外，5G技术能够将受众的意见、反馈等实时传递到节目现场，现场的导演、主持人或者一些管理人员就可以根据受众的意见进行临时的更改，以此来满足受众对广播电视制播节目互动的需求。受众还可以通过微信、微博等平台与节目进行互动，同时也可以通过发送弹幕、评论等方式与其他受众进行交流[11-12]。

4 结语

将5G技术应用在广播电视现场节目直播中，不仅可以为观众带来更加清晰、互动性更强、更具沉浸感的视听体验，同时也可以为节目制作和传输带来更高的灵活性和效率[13]。例如，5G技术能够提高直播效率；5G技术可以优化广播电视技术、广播电视内容及服务形式，为受众提供实时访问及非实时视听等媒体内容，通过广播网络、5G网络和固定网络实现点到多点内容的混合业务，使广播电视更具有交互性。随着5G技术的进一步成熟和应用，相信未来会有更多精彩、新颖的广播电视节目呈现给观众。