【摘要】 利用4G数据流量卡的视频传输技术在演播室直播、传片以及融媒体推流方面得到了越来越多的应用。首先，本文介绍了LiveU视频传输技术以及LiveU设备的特性、优势；其次，介绍了LiveU视频传输技术在演播室的系统架构和应用，以及在融媒体中推流模式的应用；最后，介绍了预览通道配置为传片通道的扩展应用。
【关键词】 4G LiveU vsftp CDN
一．引言
传统的新闻直播连线一般采用微波、卫星等技术，建设维护成本高、受地理和天气影响大，国内电视台已经逐步走向利用3G/4G数据流量的电视直播技术。宁夏广播电视台采用TVU Pack便携式广播级高清新闻直播系统，用于宁夏公共频道《直播60分》直播活动[1]。昆明台采用3G/4G捆绑使用的方式，用于《昆明新闻》、《街头巷尾》、《新闻夜总汇》等直播类栏目[2]。扬州台采用M-live移动直播系统，架构组成为：媒体服务器、移动直播终端、控制终端等[3]。
苏州广播电视总台作为全国首个实现高清整体转换的城市台，已全面步入高清时代，全频道全高清节目播出。目前我台使用的LiveU背包实现了直播连线以及文件传输、存储转发。在全媒体新闻中心的《社会传真》、《新闻夜班车》、《苏州今朝》、《看看十二点》等栏目大量频繁使用，关注政治、民生，直播党代会、最新赛事、全国各地自然灾害、车祸现场、医院急救直升机演练、国庆高速路况、双十一快递状况等等，实时新颖、互动感强提高了收视率，使观众更加直观快捷的了解到政治、经济、生活等各个方面的最新情况。
二．LiveU视频传输介绍
目前苏州广播电视总台全媒体新闻中心使用的LiveU前端，为LU400以及LU500，软件版本已全部升级为5.1。LiveU具有多处理器视频编码引擎，重量约700g，LiveU设备具有高性价比，是便于携带的强大的高清视频上行链路设备。LiveU设备有多种配置，包括皮带夹或相机安装，对于记者外出拍摄携带很方便，适于在不同的环境下调整操作。优势在于视频质量、灵活度、覆盖率，在开车甚至在拥挤的地方也能操作[4]。
通过LiveU Central控制管理平台，可以实现远程实时监控每台LiveU设备的使用情况，包括监控前端是否在线或者传送、电池电量余量、是否连接摄像机、选定的频道以及设备的流量情况，更改前端设备的频道、各个通道的设置、限制前端设备的带宽、设置延时的时间。图1是某次直播连线时的LiveU Central控制管理平台的界面，可以看到正在传送的设备、码率5.01Mbps、延时时间1.2秒、电池电量、通道、模式live、各个流量卡的连接情况。
图1LiveU Central控制管理平台
LiveU设备提供很多特性和功能，用于实时新闻采集，包括：低延迟的直播模式（Live）；存储和转发（Store & Forward）；文件传输（FTP）；视频和音频指示器。LU400启动时间较快，该设备可以通过触摸屏、服务器或任何有网络的设备进行控制。触摸屏上有直观的工作状态显示、通道、模式选择、有效上网卡连接数及传输网速显示、电池电量和一些配置等。
图2LiveU界面显示
LiveU设备以其专有的内部天线，能够在移动和固定的位置进行新闻事件报道的直播高清视频传输，优化所有可用的带宽提供广播级质量的视频。LiveU设备目前在我台最常用的有5个连接，包括4个内部蜂窝调制解调器，1个LAN端口。4个内部蜂窝调制解调器配置2张电信4G卡、1张联通4G卡、1张移动4G卡，都放入数据流量池统一管理。LU400支持国内的三大运营网络，多信道捆绑，能够均衡不同运营商在不同条件下的信号强弱，有效地把信号打包传送。
三．LiveU视频传输系统的应用
1.LiveU在演播室的系统架构及应用
4G直播连线演播室系统图视音频链路如图3所示，分为外部链路和演播室系统链路两部分。外部链路由摄像机的SDI信号到LiveU背包转为TS流，由TCP/IP协议将码流分包后进入LiveU云平台，随后进入4G服务器将分包的码流恢复为TS流，服务器中的BMD decklink Quad板卡自带同步信号端，将TS流转成SDI信号后，进入总控系统矩阵。总控的光发机将电信号转为光信号后经光纤传输到演播室，演播室光收机将总控传输过来的光信号转为SDI信号，演播室SDI信号经过帧同步、视分后，视频信号进入主备切换台、多画面、矩阵等，演播室SDI信号经过帧同步、D/A转换后解嵌，音频信号进入主备调音台。在演播室矩阵面板上可以将4G直播信号切出供直播连线使用。
图3 4G直播连线系统链路
在一些运营商信号不好的地方或者需要提前获取文件进行编辑的情况下，除了直播（Live）模式以外，LiveU还用于存储和转发（Store & Forward）模式。LiveU背包加电后，进入菜单页面，点击“Profile”，进入子菜单，点击Store &Forward ，选择为传片模式，点击Ready按钮，提示连接成功后即可回传，S&F模式下回传结束点击Stop后，等待Ready下方的进度条完成满状态，文件传送完毕。模式的选择也可以在LiveU central控制管理平台完成。在能上办公网的电脑上，打开浏览器就可以直接预览、下载或者删除LiveU背包传输过来的文件，根据传输时间和背包号可以快速找到文件，如图4所示。在演播室或收录系统无人时也可接收传送素材，并可给非编上轨使用。
图4LiveU在存储和转发模式下网页端读取文件
此外，我们通过在Linux系统下设置vsftp建立了文件传输（FTP）服务，设置相应文件夹读写权限。在办公网PC上直接使用FTP客户端，设置对应的IP地址、用户名和密码连接到服务器，就可以下载、删除LiveU设备传输过来的文件，也有.mkv和.mp4两种格式的文件可供选择，如图5所示。
图5LiveU在存储和转发模式下FTP客户端读取文件
2. LiveU视频传输技术在融媒体中的应用
看苏州作为苏州广电总台出品的专属互动客户端，其中的视频直播、直播互动更加贴近生活，特别在重大活动、突发事件中，用户在手机端就可以即时看到最新情况、与主持人互动。看苏州同样是使用了LiveU，在LiveU Central控制管理平台预设推流通道，输入对应的推流网址，在背包选择好需要的通道后，可以利用预览通道直接推RTMP流，HDSDI信号也可以同时推流，方便即时地提供最热点最新的内容推送。
在2016年9月26日，中共苏州市第十二次代表大会，看苏州全程直播，为苏州市民带来最快、最全、最精的党代会重点信息。在APP的“超级直播间”里，观众通过视频直播，与主播零距离。全方位丰富多彩的报道和创新，受到观众关注和欢迎。
3.服务扩展应用
每台LiveU服务器有一个BMD decklink板卡，带1个同步信号端和4个HDSDI信号，4路SDI信号可以用于直播或者传片，对应4个通道。LiveU在大量频繁使用过程中，经常发生通道不够的情况，为了更加充分地利用每台服务器，需要增设通道以满足新闻直播、传片、融媒体推流等各方面越来越多的需求。每台LiveU服务器有4个预览通道，提高相应文件夹读写权限，在LiveU服务器进行配置，可以将4个预览通道改为传片通道专门用来传片，避免了直播、传片通道混用，通道使用有序很多。
四．总结与展望
目前传统媒体面临着巨大挑战，截止2016年11月23日，看苏州APP的用户量已经突破50万大关了，因而需强化互联网思维，坚持传统媒体和新兴媒体优势互补、融合发展。接下来我们为了进一步发展融媒体，增设了一台新的服务器，全部设置为推流通道，增加LU500型号的设备，其开机速度、待机时间、背包质量都得到了提高，最大插卡数量、LAN端口数增加。除此之外，还增加了手机端软件的使用，直接通过手机直播到演播室或手机CDN推流，更好地服务于融媒体。
参考文献
[1]郑婧文.3G/4G 电视直播技术的应用[J]. 电视技术.2015，39(14).
[2]张雁. 3G/4G 直播回传系统在昆明广播电视台直播节目中的应用[J]. 现代电视技术.2016.2.
[3] 韩龙生，朱斌，范袁飞. 4G 移动通信技术在扬州台的应用[J].有线电视技术.2016，6（318）.
[4] 范浩明. 4G网络技术及其在广电领域的应用[J]. 电视工程. 2015.