5G賦能大視頻創新

文/梅劍平

面對信息技術的革命，中央廣播電視總臺適時提出了“5G+4K/8K+AI”發展戰略，5G、超高清電視作為國家重點支持的產業方向，對廣播電視而言尤其是一次重要的發展機遇，而人工智能將從根本上重構媒體的生產傳播。近年來中央廣播電視總臺對AI在電視媒體中的應用進行了一系列有益的探索。

2018年以來，兩個以往關聯并不緊密的行業不約而同爆發了一場革命：廣播電視邁進超高清時代，移動通信拉開了5G商用大潮，同時也迎來了蓬勃發展的黃金期。

國家政策鼓勵扶持4K產業發展

2019年2月28日，工業和信息化部、國家廣播電視總局和中央廣播電視總臺三部門聯合發布了我國的超高清產業發展計劃——《超高清視頻產業發展行動計劃（2019-2022年）》，標志著我國超高清視頻產業開始進入快車道。早在2018年下半年，洞察到下一代視頻技術革命即將來臨，工業和信息化部、國家廣播電視總局和中央廣播電視總臺等部委已開始著手研究我國超高清視頻產業的發展規劃，根據超高清產業的未來發展預期制定了《超高清視頻產業發展行動計劃（2019-2022年）》。按照規劃，從2019年到2022年，在政策引導和市場推動下，我國將開播20個以上4K電視頻道和20個以上4K點播專區，4K節目內容制作能力達到每年3萬小時，在不少于20個省市的有線電視網落地4K電視，IPTV平臺全面開通4K頻道，并實現在5G移動通信網中的傳輸。到2022年，我國超高清終端將達3.5億，成為全球最大的電視消費市場，并向廣播電視、文教娛樂、安防監控等多個行業全面拓展，產業總體規模達到4萬億，用戶超過2億，為國民經濟的發展和產業升級做出巨大貢獻。為推動超高清視頻產業的快速發展，在工信部的指導下，由華為公司牽頭，中央廣播電視總臺、中國移動、中國電信、中國聯通、京東方等數十家產業鏈上、下游成員共同成立了“中國超高清產業聯盟”，攜手做大超高清產業。

5G助力AR/VR、4K/8K超高清產業發展

2018年12月21日，工信部發布《加快推進虛擬現實產業發展的指導意見》，從關鍵核心技術、產品有效供給、重點行業應用、公共服務平臺、標準規范體系和安全保障能力等幾方面作出了規劃指導，催生AR/VR在游戲動漫、影視、文旅等行業的快速發展。AR/VR與4K/8K超高清共同構成了下一代大視頻產業。

2019年6月6日，工業和信息化部向中國移動、中國電信、中國聯通和中國廣播電視網絡有限公司等4家運營商發放5G商用牌照，成為開啟我國5G商用化大潮的重要標志。新一代移動通信網5G的三大典型特點：增強移動寬帶eMBB、大規模機器通信mMTC和低時延高可靠uRLLC中，目前3GPP組織已發布的Rel-15版5G標準就是以eMBB大帶寬應用為主，而5G大帶寬關鍵應用的典型代表就是UHD超高清視頻和AR/VR增強/虛擬現實。可以說5G的發展與大視頻相輔相成，5G為大視頻帶來無限可能，大視頻促進5G的蓬勃發展。

國內以中央廣播電視總臺為代表的廣電媒體一直在積極推進5G與超高清電視的融合應用。2018年12月28日，中央廣播電視總臺與中國電信、中國移動、中國聯通、華為公司共同簽署《合作建設5G新媒體平臺框架協議》，聯合建設“5G媒體應用實驗室”，開展5G環境下的視頻應用和產品創新，全力推動5G核心技術在4K超高清、新媒體中的應用，引領我國5G新媒體的發展。2019年1月13日，中央廣播電視總臺聯合中國移動、華為公司首次在春節聯歡晚會深圳分會場進行了4K超高清5G傳輸測試，通過5G網絡成功將春節聯歡晚會深圳分會場的4K超高清信號回傳至總臺北京機房，同時將北京的4K超高清信號傳送至深圳分會場4K超高清轉播車，實時展現，此次試驗標志著中央廣播電視總臺在推進5G規模試驗和應用示范上邁出了堅實步伐。2019年1月28日，中央廣播電視總臺聯合中國聯通、華為公司在春節聯歡晚會長春分會場首次進行了5G網絡VR實時制作傳輸，通過5G網絡給觀眾帶來全景春晚候播大廳和分會場的全新體驗，圍城5G大視頻應用的有一次重大突破。2019年3月，總臺首次采用非5G+4K技術對全國兩會進行了直播報道，這也是國內首次5G媒體直播實踐，得到了中央領導和與會代表的高度肯定。2019年4月22日的人民海軍建軍70周年儀式和2019年4月29日的世園會上，總臺通過5G移動通信網絡進行了視頻直播，取得了良好的效果。2019年6月26日總臺又成功進行了我國首次8K超高清的5G遠程傳輸測試。在剛剛結束的國慶70周年慶典活動中，中央廣播電視總臺成功運用5G+4K技術進行了直播。目前，總臺正在積極打造5G新媒體平臺，探索5G與新媒體的深度融合。

上述實踐是對5G與大視頻融合應用的一些初步探索，超高清視頻、AR/VR等業務在傳輸帶寬、傳輸時延和可靠性等方面具有不同的特點，對5G網絡的特性提出了不同的需求。以4K超高清電視為例，4K@60視頻的制作碼率達到500Mbps，分發傳輸碼率36Mbps，直播業務時延要求1-2秒，點播業務時延要求小于0.5秒，8K@60視頻的制作碼率更高達2Gbps，分發傳輸碼率超過100Mbps，對網絡帶寬和時延的要求遠高于高清晰度電視。此外，大型轉播活動中的電視信號傳輸對安全性有著特殊要求，5G特有的網絡切片可提供可靠的傳輸，將成為滿足廣播電視安全傳輸的關鍵技術。

AR/VR業務因全景視頻的分辨率、自由度、響應時延等因素在帶寬和時延兩個方面同時對網絡性能提出了要求，360全景高清視頻的信息量相當于4倍高清視頻，傳輸碼率可從數十Mbps至Gbps。特別是VR的沉浸感對實時性提出了特別的要求，動態響應時間要求達到毫秒級，因此現有的VR應用大多局限于本地服務器渲染，應用場景受限，用戶體驗較差。5G特有的MEC邊緣至計算技術是保證低時延的關鍵，可從根本上突破VR/AR本地化，實現VR/AR云化服務，在大型綜藝、體育賽事等節目中為用戶提供實時的互動體驗，增強VR的真實沉浸感。未來還可通過邊緣計算平臺可將電信網絡的能力信息抽象成各種服務，開放給VR/AR第三方和垂直行業應用，為VR/AR的普適化服務奠定良好的基礎。

面對信息技術的革命，中央廣播電視總臺適時提出了“5G+4K/8K+AI”發展戰略，5G、超高清電視作為國家重點支持的產業方向，對廣播電視而言尤其是一次重要的發展機遇，而人工智能將從根本上重構媒體的生產傳播。近年來中央廣播電視總臺對AI在電視媒體中的應用進行了一系列有益的探索。AI在廣播電視中的應用大體上分為節目制作、審核、分發等幾個環節，包括智能主播、智能語音、智能標簽、智能線索、智能編輯、智能寫稿、智能搜索、智能審核、智能推薦、智能轉碼、智能廣告等多領域的應用。在《經典詠流傳》第二季中，總臺用AI技術仿真主持人撒貝寧，通過掃描主持人創建三維模型，采用人臉識別技術輔以動作訓練，建立智能化、個性化的語言模型庫及動作庫，以圖像引擎結合3D渲染技術植入真實場景，使仿真的語氣、語調達到與真人高度一致的效果，既可在實景中與真人撒貝寧對話互動，也可被置于虛擬場景中完成展示觀眾互動數據等特定任務，取得了良好的效果。此外，在《創新中國》節目中通過AI模擬已故配音演員李易的聲音，也受到了廣大觀眾的好評。今年“一帶一路”媒體成果展上，總臺采用AI智能語音—文字轉換與合成技術，成功進行了5G+4K實時編輯剪輯。在正在建設的5G新媒體平臺中，總臺開始運用AI算法建立自己的標簽體系，對新媒體媒資進行全面標簽化；同時積極研究主流媒體的智能推薦算法，運用于新媒體個性化分發中。人工智能已成為總臺媒體融合的重要支柱之一。

“5G+AI”賦能廣播電視向智媒體轉型

智慧媒體是廣播電視的戰略方向，同時也是一項具有重大挑戰性的任務。人工智能不同于以往的技術革命，AI的能力是由算法引領、用大數據滋養，靠算法來支撐的，是一項綜合性的系統工程。對媒體行業全面引入人工智能應用需要重點研究以下三個方面的技術。

一是媒資標簽化。與傳統的面向查詢的媒資編目不同，標簽主要面向媒體的用戶應用，通過人工加算法對視頻、音頻、文稿等內容進行智能分析，實現對人物、地點、事件、場景等關鍵信息的標記，對開發媒體內容的價值具有至關重要的意義。

二是建立主流媒體的有導向推薦算法。不同于商業平臺完全依據用戶喜好的個性化推薦算法，主流媒體需要研究能夠綜合節目導向與用戶喜好的算法規則，向用戶推薦既符合節目導向又有個性化的節目。

三是研究媒體知識圖譜，建立融合媒體環境下信息與傳播關系。隨著媒體融合的不斷深化，廣播電視媒體從內部制播的網絡化升級發展到全媒體革命，未來必將隨著大數據、人工智能的發展邁向智慧媒體。