传统的电视直播信号传输方式主要有卫星传输、光纤传输和微波传输三种。随着电视节目制作需求的不断变化和提升，这三种信号传输方式各自的优势和缺点也日益凸显出来。同时，在互联网技术不断普及与发展的背景下，基于公用IP网络的高质量视频传输技术在行业中被提出，并且近年来该技术也日趋成熟。综合考虑电视节目制作成本、信号质量要求及节目制作场地复杂多变等多种因素，基于公用网络的IP传输已成为电视直播信号传输的一种新选择。 一、传统传输方式的比较
(一)卫星传输
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卫星传输系统主要由卫星上行车、通信卫星和地面接收站三部分组成。直播信号通过卫星上行车发送至通信卫星转发器，再由地面卫星接收站接收该卫星转发器转发下行的信号，由此完成整个直播信号的传输。目前国内卫星上行车使用的上行频率有C波段和KU波段，其中C波段卫星上行车相比KU波段卫星上行车有更好的抗雨衰能力。卫星传输是一种安全、可靠、适用性强的传输方式，几乎不受地域限制，能为直播工作提供一个高质量的信号传输平台。但是，该传输方式的使用成本较高，并且KU波段的信号传输稳定性容易受天气因素影响。
(二)光纤传输
光纤传输系统主要由光纤网络、光发射机和光接收机组成。该传输系统的特点是结构简单，数字化程度高，可直接传输无压缩的基带信号，传输成本较低。它能为节目制作提供一个信号质量高、低成本的直播平台。但是该传输方式受光纤网络覆盖的限制，只能在有光纤网络覆盖的范围进行直播，目前主要应用于城市内开展的电视直播活动。若要进行跨省市直播活动，可选择网络公司的光纤网进行传输，但是会增加信号传输的中间环节，导致传输的安全性和可靠性降低。同时，光纤传输方式也容易受市政工程施工挖断光纤的影响。 (三)微波传输
微波传输是一种无线点对点的传输方式，主要由发射天线和接收天线组成。这种传输方式只能在视距范围内进行，对传输空间环境要求较高，信号传输区域不能有遮挡物。微波传输作为最原始的传输方式，受城市建设发展的影响，已经很少用于直播信号传输。目前的微波传输常用移动摄像机与转播车之间的信号传输。
通过比较三种传统的信号传输方式，可知每一种传输方式既有自己的优势，同时也存在着不足。
二、IP传输工作原理
目前，电视节目直播信号选择通过IP传输方式来实现，主要是依靠通信运营商的网络。直播信号经过
发送端编码设备编码后形成能在通信网络中传输的数据流，并附加了接收端在通信网络中所对应的唯一IP地址，当数据流到达接收端，再通过解码设备解码生成所需的视音频信号。
IP编解码设备接入通信网络的技术已经日趋成熟，接入网络的方式也变得越来越丰富，既能通过有线网络和无线WiFi接入，又可以使用移动数据4G网络接入。可以说，只要有网络覆盖，就能实现电视节目直播信号的IP传输。IP传输原理如图1所示。
图1
三、IP传输在直播中的应用实例分析
(一)直播背景
2019年广西“壮族三月三·八桂嘉年华”大直播活动由一个主会场和五个分会场组成，其中，广西民族博物馆为主会场，柳州、桂林、兴安、大化、罗城为分会场。此次大直播活动直播点较多，并且分布在区内的不同城市，因此在保证信号安全传输的前提下，对如何合理搭配使用本台的传输资源提出了较高的要求。
(二)直播方案设计
在最初设计信号传输方案时，计划使用卫星传输与传统的“编码—上适配—下适配—解码”方式进行信号回传。但考虑到此次直播点较多，本台SDH传输柜空余的下行端口数量不足，并且传统的高清编解码设备数量不足，因此该方案并不能完全满足本次直播要求。我们经过前期对直播场地的考察，发现每个直播场地都已有通信运营商的网络覆盖，再结合本台现有的传输资源，决定在本次大直播活动中主要采用卫星传输和IP编码传输相结合的信号回传方式。大嘴泉
其中，广西民族博物馆作为本次大直播的主会场，与本台总控机房已有光纤路由连接，因此决定主会场的信号回传方式采用卫星传输和光纤传输。由于本台卫星车只有四辆，此次大直播不能做到每个直播点都安排一辆，为保证信号的传输安全，未配备卫星车的两个直播点在使用IP 传输时必须要使用两个不同网络运营商的网络，其余直播点均采用卫星传输和IP传输并行的传输模式，确保做到传输路由的冗余备份，其中卫星信号作为直播信号的主用信源。由此制定了一个由卫星传输、光纤传输和IP传输混合组成的直播信号传输系统，如图2所示
。
技术与应用
浅谈IP传输在电视直播中的应用
阴梁丰程
摘要：在通信技术不断发展的背景下，与传统电视直播信号传输技术相比，基于公用网络的IP传输技术在电视直播中已经逐渐普及。IP传输具有部署简单、稳定高效的特点，在广播电视领域有着十分广泛的应用前景。
关键词:IP编解码；R2TP协议；中继服务器；安全高效
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视听2019.09|付明倜
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RADIO ＆TV JOURNAL
2019.09
技术与应用
图2
(三)IP 传输系统的调试与应用
由于本次大直播使用的IP 传输网络为通信运营商网
络，区别于以往使用区网络公司的传输网，
因此需要提前对传输网络及设备展开调试。本次直播我们使用的IP 传输设备为朗威视讯IVP-3000综合多媒体处理平台。该平台由编码器、中继服务器和解码器三部分组成，
其中，编码器部署在发送端，中继服务器和解码器部署在接收端。
1.IVP-3000综合多媒体处理平台传输原理
IVP-3000综合多媒体处理平台采用专有的R2TP 协议
（Reliable Real-time Transport Protocol ，可靠实时传输协议）三平精神
，以全面解决互联网实时视频传输中遇到的网络拥塞、抖动、
误码等QoS 问题。R2TP 技术采用了创新的拥塞控制技术、
高效的数据恢复算法、自适应码率参数调整等技术，
兼顾了视频传输的实时性与可靠性，
使得系统在公共IP 网络条件下依然能够稳定传输。
在发送端部署的IVP-3000TX 发送平台输入SDI 视音频信号，
经IVP 编码后通过R2TP 协议进行公网传输，在接收端部署的中继服务器接收到视频流后，
通过交换机将视频流推送至IVP-3000RX ，并在解码后输出SDI 信
号。整个传输流程可以概括为编码、一元按摩店
推流、接收和解码四步。2.发送端调试
直播点配备的编码器配置了两个支持高清的H.264编码模块、两个高清H.264解码模块以及一个支持UDP 协议的IP 和ASI 输入的IP/ASI 模块。现场调试时，将HD-SDI 主备两路信号分别送入两块H.264编码模块，同时通过Web 网管页面对编码器的编码、传输参数进行配置，包括输入信号源格式、编码码率、传输协议、指向的R2TP 中继服务器的公网IP 及端口号、编码器相关的网络参数等。所有参数配置好后，最后对编码输出的模块进行选择。配置界面如图3所示。
图3
3.接收端调试
本台总控机房的中继服务器作为接收所有视频流的中转站，是整个IP 传输系统的核心中枢。因此，为了保证信号传输安全，我们配备了一主一备两台服务器。而作为整个信号传输流程的最后一个环节，每一台解码器都配置了两个支持高清H.264解码模块、一个支持UDP 协议的
IP 及ASI 输出的IP/ASI 模块。在调试接收时，
由于R2TP 中继服务器和解码器通过两个互相级联的交换机来交互
视频信息，因此将R2TP 中继服务器、解码器及交换机组
成的网络作为一个局域网。中继服务器除了需要配置唯一
的外网IP 地址，还需要额外配置一个内网IP 地址，
作为和解码器交互信息的桥梁。解码器除了配置好在内网的自
身相关网络参数外，还需要额外配置好传输协议、
信号源的IP 地址（即中继服务器的内网IP 地址）以及端口号。其
中，端口号要与发送端所配置的端口号严格一一对应，避免解码出来的节目不正确，甚至是解码失败的情况。
最后，根据需要对解码输出模块进行选择。配置界面如图4所示。
图4
4.正式应用效果
由于传输平台使用的R2TP 协议采用了创新的拥塞控制技术、高效的数据恢复算法、自适应码率参数调整等技术，兼顾了视频传输的实时性与可靠性，使得系统在公共IP 网络条件下依然以每路节目8—1
0M 的码率进行稳定传输，保证了每个直播点的信号既安全又高效的传输，确保整场“壮族三月三·八桂嘉年华”大直播活动的顺利举行。
四、IP 传输的应用前景
IP 传输系统具有结构简单、安全高效以及传输成本低等特点，既能很好地作为传统电视直播信号传输方式的补
充，又能在一定程度上降低节目制作的成本。
八音盒珍品陈列馆同时，在我国通信技术不断发展、通信基础设施不断完善的背景下，
电视直播信号基于IP 网络的传输技术也会越来越成熟和完善。可以说，IP 传输技术在广播电视领域有着十分广泛的应用前景。
（作者单位：广西广播电视台技术播控中心
）
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