基于5G+4K+AI技術的地方廣播電視臺5G新媒體應用創新與實踐

張國強

（中國廣電山東網絡有限公司 聊城市分公司，山東 聊城 252000）

0 引 言

2017年起，全國的大部分地方廣播電視臺逐步結合新媒體技術發展的時代浪潮，以多產業模式+多類別資源一體化融合為標準，在融合開發、渠道對接、多效傳遞、廣域覆蓋以及多元協作模式的基礎上全面推進5G信息通信時代新媒體行業的發展，并在信息化、網絡化廣播電視平臺上加快引入智能技術、多模算法等，以期搭建基于私有云+公有云混合架構的新媒體應用創新與實踐平臺，這也是5G+4K+AI技術應用的起點[1]。

地方廣播電視臺（以下簡稱廣電）逐步提升了新媒體建設的水平，全面搭建自主式智能化廣電平臺，構建PC終端與移動終端的信息共享機制，開啟了移動數據業務的增量模式，強化了內容生產能力。2020年，地方廣電各有線網絡大部分均開通了以視頻專區為類目的4K互動平臺。2021年，地方廣電繼續推進4K+5G的融合模式，設立多個高清電視轉播頻道等。同年，繼續探索5G、AI、大數據等技術在新媒體業態的創新應用，并持續推進地方廣播電視臺從媒體融合領域向媒體智能的轉型升級[2]。

將5G、4K以及AI技術有機融合并運用在新媒體制作、內容分發和信息傳輸等方面，在進一步優化媒體資源層次的基礎上，加快產業結構模式的整合和終端用戶服務的融合，全面提升地方廣電在資源、平臺、產業等領域的影響和作用，從而促進全域、全類、全網以及全員的智慧型新媒體實踐應用平臺建設[3]。基于混合云架構的新媒體一體化技術體系如圖1所示。

圖1 基于混合云架構的新媒體一體化技術體系

1 基于5G+4K+AI技術的新媒體應用實踐

1.1 5G技術支撐4K創新應用

基于4K技術的內容制作、分發與播出的參數指標已經基本超過或遠超相關影視專業的技術指標，能夠達到電影院線播出的實際效果[4]。基于此，推行信息技術的全面深化改革，加快廣播電視行業播出技術與信息通信技術的融合發展，5G支撐4K的模式值得深入研究。目前，比較有代表性的創新實踐主要包括基于高分辨率（High Definition，HD）的4K超清電視制作和基于原創混合現實（Idea Mixed Reality，IMR）的4K超清電視制作。

1.1.1 基于HD的4K超清電視制作

硬件實現方面，演播廳整體換購標準4K攝像機取代原有的攝錄設備。技術實現方面，4K攝像機能夠利用分路通道在輸出接口處傳輸兩路信號，即高清、4K超高清。一路高清信號可以直接轉入導控設備的切換裝置，另一路4K信號則同步傳送至數據資源服務中心[5]。

值得注意的是，4K電視節目可以通過人工和智能兩種制作方式完成。對于人工制作而言，需要錄制多機位、多片段信號畫面，而后根據節目視頻信號（Program，PGM）的轉換方式人工合成4K版節目。其優點是智能設備和4K終端需求少，缺點是數字資源需求大、剪輯編排時間長，不易滿足節目播出的實時性。而通過引入虛擬現實（Virtual Reality，VR）瞬時轉換技術，實現自主式智控感知與信號生成，僅僅需要在后期進行特效合成即可完成4K PGM的節目制作與播出[6]。當各地電視臺完成4K超高清演播廳建設后，可以實時開展高清PGM、4K PGM兩路信號的生產制作，并結合人工和智能模式實現實時同步。此外，還可以將高清PGM信號經人工轉換后作為系統的備播信號，以滿足地方電視臺安全播出的性能要求。

1.1.2 基于IMR的4K超清電視制作

IMR可以理解為建立在VR與AR技術融合的基礎上，利用特效創作極具原始風格的內容，即特殊的、創新的交互式產品制作場景[7]。現階段，地方廣播電視臺5G新媒體應用方面充分融入這一新興技術，并在電視節目制作方面給予創作團隊、制作團隊以及其他技術保障人員等極大的發揮空間和創新自由度，能夠將故事線融入到內容生產、節目錄制、效果剪輯、信息分發以及資源共享等工作場景中。通過智能交互終端，程序化設計懸掛式軌道機器人、可閱讀式搖臂攝像機等進行多角度、多維度的4K數據采集，結合實時4K+后期特效（After Effects，AE）合成、4K廣域校色以及4K在線渲染，將分鏡頭進行梳理、分析、處理以及重組后模塊式耦合為4K IMR播出信號，以達到最優的播放效果[8]。

1.2 5G新媒體技術推廣應用

在地方廣播電視臺不斷推進智能技術應用的背景下，通過共有云完成數據共享，逐步構建面對內容和用戶、直擊體驗和服務的體系化4K VR模塊化制作平臺。4K IMR或4K PGM信號通過5G+客戶前置設備（Customer Premise Equipment，CPE）實時同步至各省級電視臺的5G信號基站，結合廣電中心的有線-無線網絡平臺以私有云形式將信號發送至數據中心，充分鏈接到各省地市的4K信號通道并接入高速數據傳輸通路，直接轉入智能剪輯制作系統進行信號增強和特效處理等模塊式內容生產[9]。

終端用戶可以利用4K數據終端融合AI技術，主要涉及兩組高速信號模塊（5G-CPE）和1個H.2654K編/解碼器，提供清晰、流暢的節目播出效果。此外，結合AI技術可以為用戶提供定制化服務，通過可實時推薦終端進行內容刷新和資源共享。基于5G+4K+AI技術的應用，各地方電視的體育或賽事頻道已經可以同步實現多路的高清足球賽事直播或新媒體中心的介入網絡轉播[10]。通過電視臺開設的線上“視頻專區”4K平臺，移動用戶能夠實時點播所要觀看的的賽事內容。在直播視頻進程中，利用AI技術按照指定節點進行視像/音頻采集、剪輯等工作。

2 結 論

隨著科學技術的不斷發展，地方電視臺針對新媒體5G領域的創新研究也在不斷深入和延伸。基于5G+4K+AI的新媒體應用能夠有效實現節目內容生產、智慧分析、智能制作、平臺共享以及需求定制等，有效提升了新媒體制作、分發和共享能力，同時提高了電視媒體內容生產的質量和效率，優化了廣播電視智慧系統的工作機制和實施流程。