李文龍 徐州廣播電視臺技術(shù)部

電視新聞節(jié)目無線網(wǎng)橋傳輸可行性研究

李文龍 徐州廣播電視臺技術(shù)部

電視信號傳輸在電視直播和轉(zhuǎn)播中有廣泛的需求，一些大城市有足夠的資金、技術(shù)支持，往往選用覆蓋面廣，傳播效果好的衛(wèi)星傳播，但對于中小城市來說成本過高難以負(fù)擔(dān)。目前中小城市還無法做到有線傳輸方式全覆蓋，使用無線網(wǎng)橋傳輸，對中小城市節(jié)約成本、實現(xiàn)快速開展業(yè)務(wù)、實現(xiàn)城市中信號傳輸?shù)娜采w具有重要意義。本文通過實驗證明了利用網(wǎng)橋技術(shù)傳輸電視高清信號具有可行性。

電視新聞節(jié)目 無線網(wǎng)橋傳輸 可行性研究

一、概述

隨著電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，電視信號傳輸?shù)男枨笤絹碓綇V泛。一些大城市有足夠的資金、技術(shù)支持，往往可以選用衛(wèi)星傳播，其覆蓋面廣，傳播效果好，但對于中小城市來說成本過高難以負(fù)擔(dān)；手機(jī)直播系統(tǒng)，ENG單機(jī)直播系統(tǒng)可利用4G傳輸。4G傳輸雖然具有傳播速度快、質(zhì)量高、通信靈活等優(yōu)勢，但其技術(shù)發(fā)展還不夠成熟，在一些二三線城市、建筑物及其他障礙物對電視信號傳輸造成影響，信號傳播受阻的地區(qū)信號強(qiáng)度不足；而且4G技術(shù)依賴于第三方，系統(tǒng)容量有限，在其他用戶較多并發(fā)使用時傳輸速度會大打折扣，不利于電視新聞事件的傳播。另外，4G傳輸?shù)某杀疽彩潜容^高的。

按照目前中小城市的發(fā)展情況，還無法做到有線傳輸方式全覆蓋，這使得一些在覆蓋范圍之外的突發(fā)新聞事件難以借此得到及時傳播。因此，無線傳播越來越受到人們的關(guān)注，無線傳播可省去布線及線纜維護(hù)費用，可動態(tài)實時傳輸廣播級圖像。如果能在有線傳輸?shù)那疤嵯?，使用無線網(wǎng)橋傳輸，這將對中小城市節(jié)約成本、實現(xiàn)快速開展業(yè)務(wù)、對在城市中信號傳輸?shù)娜采w具有重要意義。

二、無線網(wǎng)橋傳輸技術(shù)介紹

2.1無線網(wǎng)橋概述

無線網(wǎng)橋就是無線網(wǎng)絡(luò)的橋接，它利用無線傳輸方式實現(xiàn)在兩個或多個網(wǎng)絡(luò)之間搭起通信的橋梁；無線網(wǎng)橋從通信機(jī)制上分為電路型網(wǎng)橋和數(shù)據(jù)型網(wǎng)橋。無線網(wǎng)橋除了具備有線網(wǎng)橋的基本特點之外，無線網(wǎng)橋工作在2.4G或5.8G的免申請無線執(zhí)照的頻段，因而比其它有線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更方便部署。無線網(wǎng)橋功率大，傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)等，不自帶天線，一般配備拋物面天線實現(xiàn)長距離的點對點連接。根據(jù)協(xié)議不同，無線網(wǎng)橋又可以分為2.4GHz頻段的802.11b或802.11G或者802.11GN以及采用5.8GHz頻段的802.11a或802.11an無線網(wǎng)橋。

2.2無線網(wǎng)橋的工作方式

無線網(wǎng)橋的工作方式主要分為以下三種：

（1）點對點方式

點對點型（PTP），即“直接傳輸”。無線網(wǎng)橋設(shè)備可用來連接分別位于不同建筑物中兩個固定的網(wǎng)絡(luò)。它們一般由一對橋接器和一對天線組成。兩個天線必須相對定向放置，室外的天線與室內(nèi)的橋接器之間用電纜相連，而橋接器與網(wǎng)絡(luò)之間則是物理連接。

（2）中繼方式

即“間接傳輸”。BC兩點之間不可視，但兩者之間可以通過 一座A樓間接可視。并且AC兩點，BA兩點之間滿足網(wǎng)橋設(shè)備通訊的要求?？刹捎弥欣^方式，A樓作為中繼點。BC各放置網(wǎng)橋，定向天線。A點可選方式有：①放置一臺網(wǎng)橋和一面全向天線，這種方式適合對傳輸帶寬要求不高，距離較近的情況；②如果A點采用的是單點對多點型無線網(wǎng)橋，可在中心點A的無線網(wǎng)橋上插兩塊無線網(wǎng)卡，兩塊無線網(wǎng)卡分別通過饋線接兩部天線，兩部天線分別指向B網(wǎng)和C網(wǎng)；③放置兩臺網(wǎng)橋和兩面定向天線。

（3）點對多點傳輸

顧名思義，一點對多點傳輸。但盡量不要超過三點以上，如果超過三點，就可能出現(xiàn)某個節(jié)點無法連通的現(xiàn)象，這主要是由無線局域網(wǎng)技術(shù)本身采用的沖突檢測多路訪問沖突避免的訪問機(jī)制而造成的。另外超過三點以后各邊緣節(jié)點的信號接收能力平衡工作就會變得較為復(fù)雜無線監(jiān)控接收，而且?guī)捯驳貌坏奖ＷC。

三、 電視新聞節(jié)目無線網(wǎng)橋傳輸?shù)目尚行苑治?/h2>

3.1經(jīng)濟(jì)可行性分析

一套網(wǎng)橋8千元左右，一套編碼器3萬多元，外加一些電視臺原有的監(jiān)視器等，整套傳輸設(shè)備投資不大。

3.2技術(shù)可行性分析

要想傳輸1080P高清電視信號，必須把HD信號編碼成IP信號，再無線發(fā)送，電視塔的高度達(dá)到兩點之間可視，中間無大山或大的建筑物阻擋。

在技術(shù)上隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，傳輸速度越來越快，能做到無線傳輸高清視頻信號，無丟幀，低延時，抗干擾，畫面質(zhì)量高。在環(huán)境方面徐州電視塔周圍無較高建筑物阻擋。所以現(xiàn)有的技術(shù)及客觀環(huán)境完全能夠保證高清電視信號的傳輸。

3.3實驗論證

我們在天氣晴好的情況下，采用多倍通電信級無線網(wǎng)橋，北京瑞瑪編解碼器，從5公里外的食品城傳輸高清1080P信號到電視臺。

3.3.1系統(tǒng)構(gòu)建

實驗系統(tǒng)設(shè)備及傳輸路徑：轉(zhuǎn)播車（節(jié)目信號源）--編碼器--網(wǎng)橋--解碼器--電視臺，其設(shè)備連接如圖1所示。

圖1 電視節(jié)目無線網(wǎng)橋傳輸示例

3.3.1.1轉(zhuǎn)播車

信號源是一個視頻傳輸系統(tǒng)傳輸質(zhì)量的首要保證，直接影響整個系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量。本系統(tǒng)采集轉(zhuǎn)播車輸出的信號作為電視新聞節(jié)目無線網(wǎng)橋?qū)嶒灳幋a器的輸入。我臺有一輛8+2高清電視轉(zhuǎn)播車，直接輸出1080P高清信號進(jìn)編碼器RM2000。發(fā)射天線安裝在轉(zhuǎn)播車頂部。

3.3.1.2編碼器

編碼器主要作用是視頻采集、壓縮、轉(zhuǎn)碼、傳輸，它運用MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4等視頻壓縮技術(shù)，壓縮編碼的碼率越高，圖像質(zhì)量越好，支持720X576的標(biāo)清分辨率，是本系統(tǒng)的核心設(shè)備。我們選擇了北京銳馬視訊科技有限公司的產(chǎn)品RM2000系列 H.264高標(biāo)清編碼器。RM2000 是一款廣播級專業(yè)H.264高標(biāo)清編碼器，支持多種格式信號輸入，包括支持SDI視音頻輸入．模擬 YPbPr、HDMI、標(biāo)清復(fù)合視頻、立體聲模擬平衡音頻輸入。支持雙路ASI輸出以及IP輸出，輸出最高碼率為20Mb／s。可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制和設(shè)置。

3.3.1.3網(wǎng)橋

接收端采用多倍通電信級無線網(wǎng)橋DB6000ACLT90，它支持最新AC技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，帶寬高達(dá)866M（凈帶寬430Mbps),該無線網(wǎng)橋基站設(shè)備集成一體化18dBi 90°雙極化扇區(qū)天線，發(fā)射功率1W、1000Mbps網(wǎng)口，此外還配置了5G 34dBi定向拋物面雙極性天線，高頻饋線，防水套裝等。發(fā)射端采用DB6000ACLST,在點對點橋接模式下最遠(yuǎn)能傳輸15公里的高清視頻線號。

3.3.1.4解碼器

選用北京銳馬視訊科技有限公司的RM1000 MPEG-2/H.264 高標(biāo)清綜合解碼器，該解碼器是一款廣播級專業(yè)MPEG-2/H.264高清綜合解碼器，支持多種格式信號輸入，包括DVB-S、DVB-S2、DVB-C、DVB-T、ABS-S、ASI、DS3以及IP輸入，輸入信號經(jīng)過DVB-CI大卡解密后支持ASI碼流輸出和TS OVER IP輸出。產(chǎn)品還支持兩路DVBCI模塊的級聯(lián)，支持模擬分量輸出和HD-SDI輸出。

3.3.1.5 電視臺電視塔塔高198米，在高度100米附近安裝接收天線。

3.3.2 實驗方法

在食品城現(xiàn)場直播活動時，我們采用一路光纖保證電視信號傳輸?shù)陌踩宦肪W(wǎng)橋傳輸測試設(shè)備。

3.3.3實驗結(jié)果

采用多倍通電信級無線網(wǎng)橋，北京瑞瑪編解碼器成功把高清1080P信號傳輸?shù)诫娨暸_。網(wǎng)橋畫面質(zhì)量跟光纖畫面質(zhì)量相比主觀評價差別不大，但網(wǎng)橋比光纖傳輸延遲3秒多。這種傳輸?shù)膱D像質(zhì)量受天氣的影響較大，雨雪氣象條件下對信號傳輸會造成衰減，在通常天氣情況下都可以應(yīng)用。

四、結(jié)論

本文通過實驗證明了利用網(wǎng)橋技術(shù)傳輸電視高清信號的可行性，但存在較大的傳輸延時。優(yōu)點是方便靈活，缺點是要事先勘察，確保沒有干擾。在兩地沒有互動節(jié)目的情況下，可以利用無線網(wǎng)橋傳輸一些突發(fā)性，時效性強(qiáng)的電視新聞節(jié)目。