5G時代廣播電視節目制作技術發展前景展望

蔡英勝

（作者單位：西藏廣播電視臺技術中心錄制部）

1 5G技術概述

5G作為目前全社會的熱點話題，備受廣播電視人的關注。然而，什么是5G技術？5G技術帶給人們什么樣的生活？5G技術如何推進廣播電視深度融合發展？要想回答這一系列問題，首先需要明白什么是5G。5G是第五代移動通信技術（5th Generation Mobile Communication Technology）的簡稱，是移動互聯網時代快速發展的新型產物，具備高效率、低延遲、適應性廣等特點，能滿足多元化場景應用的需求。2018年秋，我國商業領域正式開始投入使用5G技術。從此，5G開始進入人們的生活中。

移動通信技術歷經了1G、2G、3G、4G各階段的發展，每一階段都促進了科技進步與經濟發展，不斷改善人們的生活。4G移動通信技術加速了互聯網經濟的發展，但移動數據流量業務呈爆炸式增長后，4G移動通信技術難以滿足人們的需求，5G移動通信技術應運而生。

相較于4G，5G移動通信技術更具優勢。一是傳輸速度更快。5G技術最突出的特點就是傳輸速度快，峰值傳輸速率能達到10～20 Gbit/s，能夠以超出4G數百倍的傳輸速度為人們提供服務。二是通信延時更低。5G技術延時可達1 ms，甚至更低，能夠滿足無人駕駛、工業自動化、醫療保健等實時應用。三是帶寬性能與4G相比更好。在連續大范圍覆蓋與高移動性的前提下，5G技術仍能保證用戶的體驗速率達到100 Mbit/s，5G網絡的高帶寬將為萬物互聯帶來可能。四是聯網功能更強大。聯網功能是對移動通信評價的標準之一。通信研究部門報告顯示，4G最多能支持450臺設備同時聯網，且傳輸速度較低，而5G技術能夠支持1 000臺設備同時聯網，并且傳輸速度不變。五是5G技術功耗更低。4G技術經過幾年的發展在全國基本得到普及和運用，但其建設、運營成本較高。隨著5G技術的成熟與發展，物聯網產品通信技術更快捷，能源消耗將會更低，能夠大幅度提高用戶體驗感，促進物聯網產品的普及。

2 5G技術在廣播電視領域的應用

5G技術的推廣應用，促進了廣播電視領域的發展，提高了視訊行業的作品質量。2019年中央廣播電視總臺春晚就應用了5G技術。5G技術在改變傳統廣播電視模式的同時，也推動了廣播電視高質量發展，使人民群眾受益。

2.1 5G+4K

廣播電視飛速發展，已經進入新時代，“5G+4K”是未來發展方向。2020年12月8日，中央廣播電視總臺與中國移動舉行了戰略合作簽約儀式，雙方將在國際頂級體育賽事傳播、超高清內容生產、智能播控方面開展全面內容版權深度合作，并將聯合打造5G超高清視音頻傳播中心，依托5G網絡、4K/8K超高清、人工智能（Artificial Intelligence，AI）等技術，推動電視廣播制播能力與內容的數字化轉型，升級5G沉浸式媒體數字內容體驗。通過這次合作，中央廣播電視總臺開始從傳統技術布局向“5G+4K/8K+AI”戰略格局轉變，在5G、4K/8K、AI等新技術賦能下，多媒體信息跨網絡、跨平臺、跨屏幕的多端傳播得以實現。“5G+4K”使廣播電視向高質量方向發展，提升了廣播電視競爭力。

2.2 5G+廣播電視傳輸

無論廣播電視如何發展，都要保證廣播電視信號傳輸質量，信號速度和穩定性是直接影響受眾收聽收看廣播電視節目的關鍵。在4G時代，人們就在謀劃將廣電網絡、無線網絡融合，但是受4G技術的限制沒有實現。隨著5G時代的到來，這一融合將成為可能。因5G的高速率、高連接數、低延時等特點，“5G+廣播電視傳輸”將改變傳統廣播電視單向傳輸模式，打破時間、地域等的限制，進而實現廣播電視雙向傳輸，并且因5G技術廣泛應用，廣播電視節目傳輸穩定性增強，受眾觀看體驗得到優化。

2.3 5G+融媒體

融媒體是充分利用媒介載體，把廣播、電視、報紙等既有共同點又存在互補性的不同媒體，在人力、內容、宣傳等方面進行全面整合，實現“資源通融、內容兼融、宣傳互融、利益共融”的新型媒體宣傳理念。融媒體是互聯網時代的產物，是技術平臺，它需要應用各種互聯網技術，特別是5G技術廣泛運用的今天，融媒體更需要充分發揮5G技術的作用，以更好地發揮廣播電視等傳統媒體的優勢。

另外，5G技術在廣播電視節目制作方面也具有較大的作用。對于這點，筆者將在以下段落進行具體敘述。

3 5G技術給廣播電視節目帶來的變化

3.1 廣播電視節目質量得到提升

隨著社會經濟的迅速發展，廣播電視節目作為人們獲取新聞信息的主要途徑，其節目質量、節目品質如何，將直接影響人們對信息的獲取，影響人們的獲得感、幸福感。進入新時代，各廣播電視臺最大限度地提高廣播電視節目質量。隨著我國5G技術趨于完善與成熟，廣播電視會創新推出多種廣播電視產品，并且是高品質廣播電視產品或廣播電視節目，如5G組播業務、多角度視頻節目、4K/8K超高清視頻節目、立體視頻節目、高音質廣播節目等。特別是由于5G網絡技術的特點與優勢，高品質音樂、高品質視頻和視聽節目的制作更加高效，廣播電視臺可舉辦網上音樂會、網上歌唱比賽等，制作低成本、高收益、高品質的更多受眾參與的歌唱比賽類等廣播電視節目。

3.2 制作廣播電視節目效率得到提高

如今，5G技術被諸多領域和行業應用，讓人們切身體會到5G的魅力和便捷，大大提高了工作效率。廣播電視與5G“結緣”后，廣播電視傳輸方式、業務形態、服務類型等均發生大的變化，特別是制作廣播電視節目有顯著變化[1]。例如，過去各廣播電視臺或記者站傳輸或共享廣播電視節目或新聞均是在3G/4G網絡下通過電話、傳真、郵件等方式進行的，安全性、傳送速度等得不到有效保障，而在5G網絡技術的保障下，這些廣播電視節目將以20 GB/s的速度高效傳送，不但保證了廣播電視節目的質量，還提高了工作效率。

3.3 現場制作廣播電視節目成為可能

目前，5G技術已經開始在物聯網、無人駕駛、智能機器人、無線家庭娛樂、智慧農業、遠程醫療診斷等方面廣泛應用。隨著5G在廣播電視行業的廣泛應用，廣播電視節目制作或編輯也會像遠程醫療診斷一樣現場制作廣播電視節目或現場編輯新聞。過去，無論是炎炎夏日，還是冰封寒冬，廣播電視節目制作人員都要現場進行操作，不久的將來，廣播電視節目制作人員可以實現遠程編輯制作節目，遠程完成素材搜集、整理收錄、音視頻剪輯、合成等工作，且猶如在現場一般。

3.4 4K廣播電視直播節目可能成為常態

2018年我國第一個5G媒體平臺建成，并建設了“5G應用實驗室”。同年，成都廣播電視臺運用5G技術直播了《程度》，實現了第一次“交互式電視直播”。2019年中央廣播電視總臺運用5G技術直播了春晚。這些摸索為未來4K廣播電視直播節目奠定了堅實基礎。

傳統的直播除了需要借助直播車、微波、光纖等設備外，還需要大量的人力和財力，成本特別高，還要受到地形、天氣等因素的影響。4K的特點就是高清，高清畫面需要寬廣的“運輸道路”[2]。若以5G技術作為無線傳輸技術，只需要具有5G網絡，就可以進行4K高清視頻傳輸、直播。也就是說，在5G技術的支持下，廣播電視直播可以在任何環境、任何天氣等情況下進行。因此，4K廣播電視直播節目可能成為我們每天可見的節目形態。

3.5 融媒體節目越來越多

2020年9月，中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于加快推進媒體深度融合發展的意見》，指出要按照資源集約、結構合理、差異發展、協同高效的原則，完善中央媒體、省級媒體、市級媒體和縣級融媒體中心四級融合發展布局。這個意見出臺后，各地紛紛認真學習、深入貫徹，深度融合發展的融媒體中心如雨后春筍建設起來。這些以廣播電視臺為主體建設起來的融媒體中心充分運用5G、大數據、云計算、物聯網、區塊鏈、人工智能等信息技術，推動廣播電視技術創新，加大投入推進內容生產供給側結構性改革，更加側重網絡內容建設，專注內容質量，擴大優質內容產能，變換方式，創新內容表現形式，提升內容傳播效果。例如，2017年央視推出的融媒體節目《改革在哪里？》，通過融媒體互動方式，反映老百姓身邊看得見、摸得著的變化，折射國家改革發展新成就，通過融媒體傳播，以“百姓自拍+網友實時互動+我來幫你問”為基本結構，實現大小屏互動。2020年11月28日，在紀念偉大革命導師恩格斯200周年誕辰之際，《當代中國》融媒體系列節目開機。《當代中國》系列節目每期攝制時長5～10分鐘，將在學習強國、人民網視頻、新華網新華影像以及抖音和微信等媒體上進行播出。2021年6月，山東廣播電視臺推出的首檔大型融媒體理論節目《理響中國》，緊扣黨的理論發展邏輯，緊跟黨的路線方針政策的宣傳和落實步調，將把脈時代發展、關注民生熱點作為其基本站位，在齊魯大地上，厚植理論之花，讓黨的理論“飛入尋常百姓家”，形成了鮮明的節目風格，贏得了良好的風評口碑，每一集都反響強烈。

4 5G技術在廣播電視節目制作中的未來發展

4.1 建立5G廣播電視系統，構建廣播電視節目制作新模式

由FuTURE論壇舉辦的“5G和網絡發展戰略研討會”上，國家廣播電視總局廣播電視科學研究院教授級高級工程師張宇提出了“5G廣播電視系統”，廣播電視以電視頻道為內容組織形式，主動地、持續地廣播；網絡視音頻則包括多種內容組織形式和多樣的內容，表現為被動點播、主動推送，以及局部/臨時的廣播。這急需構建一個適合5G技術發展的廣播電視節目制作新模式。

4.2 提升廣播音質，打造高音質廣播節目

5G時代，不論廣播通過什么渠道傳輸，受眾通過什么設備收聽，音質的好壞都會影響節目內容的感染力和受眾的喜好度。5G時代，音頻產品將更廣泛地進入人們的日常生活中。廣播節目一般包含有人聲或語音、音樂和音響效果。廣播節目里的這些聲音要幾乎接近原版錄音的效果。將5G應用于廣播電視節目制作中，將會打造出24 bit/96 kHz的數字廣播電視節目，打造出高清晰度音頻格式的高音質廣播節目。

4.3 應用“5G+人工智能”技術，打造有活力的廣播電視節目

在5G技術的引領下，“5G+人工智能”技術在廣播電視節目制作中得到大力應用。在廣播電視節目制作中，可以利用“5G+人工智能”技術設計創造虛擬人物，配合虛擬畫面向受眾呈現出虛擬主持人或虛擬網紅人物等形象，為受眾制作出生動形象的廣播電視節目，通過這一視覺“盛宴”進一步增強廣播電視節目活力。

4.4 應用“5G+VR/AR”技術，打造有現場感的廣播電視節目

VR虛擬現實是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統，其逼真的現實效果使用戶沉浸到該環境之中。目前，虛擬現實（Virtual Reality，VR）/增強現實（Augmented Reality，AR）技術主要用在游戲、廣告等領域。在不久的將來，在廣播電視高質量發展進程中，VR、AR及混合現實（Mixed Reality，MR）技術將會有巨大的應用前景，特別是在廣播電視節目制作中會有更大作為。在廣播電視節目制作中運用“5G+VR/AR”技術，可以推進廣播電視節目制作模擬逼真、影像交互等新型技術手段的發展，即把5G網絡融合至VR/AR技術應用過程中，為VR影像交互、高分辨率、模擬逼真化等目標實現創造了技術條件，可使廣播電視節目在傳輸或傳送過程中減少或規避信息衰減現象的發生，增強受眾的現場感。