廣播電視工程技術的發展策略分析

李幸來

（蘭州廣播電視臺，甘肅 蘭州 730030）

0 引 言

在當前國家政策的支持下，我國廣播電視工程技術的發展優勢顯著，發展前景和廣播電視的覆蓋面積得到拓寬。廣播電視工程技術涵蓋數字音頻技術、無線數字化覆蓋工程技術、虛擬演播室系統技術、非線性編輯系統工程技術以及自動化監控系統等。技術的不斷發展與更新，使廣播電視工程的自動化和數字化進程得到優化，促進建立立體廣播電視傳播路徑，形成集約化、規模化、綠色化、一體化的廣播電視工程技術發展格局，為我國的精神文明建設提供更優質的服務。

1 廣播電視工程的主要技術

1.1 無線數字化覆蓋工程技術

無線數字化覆蓋工程技術能夠大幅度拓寬廣播電視節目的覆蓋范圍，有效應對我國地域廣闊、人口基數多形成的電視節目難以全面覆蓋的問題，并且可化解多樣化的實際難題，具有跨度大的特點。實施無線數字化覆蓋工程技術，能夠真正實現數字廣播電視和電視節目信號的廣泛播出，更好地推動廣播電視數模轉換工作。中央廣播電視臺已經在全國大范圍實施了無線數字化覆蓋工程，基于全國無線廣播電視臺骨干發射臺，規劃與配置大功率數字電視發射機和數字音頻廣播發射機，并優化了全國廣播電視臺的節目源、天饋線、防雷接地以及供配電等。廣播電視節目無線數字化覆蓋工程技術應用了DS13-DS48地面數字電視，通過單頻網或多頻網的方式配置了地面數字電視廣播發射系統，無線數字化覆蓋工程的系統為DTMB標準體系，電視節目制作的視頻壓縮采用了“AVS+”和“DRA”標準，實現了數字廣播信號和模擬廣播信號同 存同播[1]。

1.2 非線性編輯系統工程技術

融媒體時代下，廣播電視節目的采編與制作需要處理格式多樣、容量大的媒體文件，面對當前內容即時編輯和渠道廣泛傳輸等業務需求，廣播電視節目需采用非線性編輯系統。該技術具有良好的信息容納性、開放性、格式兼容性、操作便捷性以及應用程序擴展性等，能夠與廣播電視節目制作平臺無縫對接，是現階段節目采編和后期制作的高效技術工具。非線性編輯系統工程技術能夠為廣播電視節目的制作提供廣播級全接口，使節目清晰度實現高清到4K的轉變，能夠編輯不同幀率、不同格式、不同分辨率的影音媒體文件，可兼容民用、移動、網絡等來源于各種渠道的全媒體音頻格式和編碼格式。非線性編輯系統還包含非線性編輯軟件、動畫軟件、影音文件處理軟件，可直接完成素材采集、素材編輯、特技處理、字幕制作與渲染輸出，是廣播電視節目后期制作的利器。

1.3 虛擬演播室系統工程技術

虛擬演播室系統工程技術是信息技術下的電視節目制作技術。虛擬演播室系統會快速合成攝像機實時錄制的場景和計算機的虛擬場景，視頻中的人物和虛擬背景可同存并能同步變化，以展現高清的虛擬和現實融合場面。運用虛擬演播室系統工程技術制作的軟件，可實現節目制作一體化、集中化的控制管理，系統結合無軌跟蹤技術，打造4K真三維的視頻制作模式，內外部的色鍵相鏈接，具有無軌跟蹤、摳像、鏡頭切換等功能。虛擬演播室系統工程技術通過三維空間和三維跟蹤的運作程序，可渲染數十萬個三角面片、多路攝像場景、多類型的燈光設定、上百兆的紋理圖像，使廣播電視節目具有廣角度、立體場景、精細化的虛擬和現實融合場景。集中管理模式可提升演播室制作和前方現場拍攝的工作效率，降低播出壓力，在制作緊急新聞時可運用應急處理機制的換面預覽編單功能，精準掌控視頻幀率和時間線，以提升電視節目播出效果。

1.4 自動化監控系統工程技術

自動化監控系統工程技術是對廣播電視節目制作的設備終端和業務應用的監控系統，運用了移動互聯網技術和瀏覽器/服務器（Browser/Server，B/S）架構，有效支持廣播電視臺的公共服務器、云端服務器以及私有服務器的靈活部署，可在極短時間內完成系統搭建、設備接入，具有音頻監測、報警引擎、業務引擎、運維管理及臺站管理等功能，支持4G、5G、虛擬專用網絡（Virtual Private Network，VPN）、局域網等多樣化連接方式，可實現全天候不間斷的高精度、高頻率數據采集，智能化監控通信網關、數據總線及業務網關。自動化監控系統工程技術為廣播電視節目制作提供看得見、聽得著的遠程音頻監測、監聽服務，實現廣播電視系統實時監控、遠程音頻指標邊緣實時監測、智能報警、歷史數據回放、自動化控制、用戶安全控制等功能，并配套了專用的智能監控網關和智能監聽網關，為廣播電視自動化監控系統提供完備的設備終端接入和數據采集。

1.5 數字音頻工程技術

以往的數字音頻技術主要運用晶體管和集成電路構架而成，但存在一定的缺陷。如今，隨著新型音源技術的開發與升級，廣播電視節目數字音頻技術更加完善，實現了信息大容量存儲、多軌錄音以及廣播電視傳輸與切換。數字音頻工程技術優化了音頻結構，能夠保障剪輯精準度和聲音轉換的即時性。對于電視節目的大型音頻傳輸和切換，可以應用音頻嵌入系統，通過數字音頻技術可以實現視頻信號和模擬信號的并行和串行。借助SDI信號中的數字音頻信號嵌入，可使廣播電視的視頻信號和虛擬信號的數字分量同步傳輸，有效避免視頻行消隱信息影響信號傳輸[2]。數字音頻工程技術的格式主要為CD格式、WAV格式、MP3格式以及RealAudio等，數字音頻技術下的各類格式都可以應用多種采集精度和頻率，在低速的廣域網也可進行音頻信息的實時傳輸。

2 現階段廣播電視工程技術發展的主要方向

2.1 5G網絡進入規模部署階段

廣播電視臺若擁有700 MHz的黃金頻譜，會大大減少5G網絡的建設成本，拓寬、延伸廣電5G的覆蓋廣度和深度。當前，中國廣電的發展方向主要集中于建立圍繞5G的獨立核心網、基站等。中國廣電也需要持續深入與中國移動的5G共建共享合作，以加快推動廣播電視700 MHz產業鏈發展。中國廣電要和中國移動共同推動廣電5G核心網大區、運營支持系統、互聯互通等的建設項目，真正實現廣電5G能力的全國覆蓋[3]。同時，對于無線網建設而言，中國廣電還應與中國移動積極開展核心網部署，步入差異化5G應用路線、加快5G終端商用落地步伐、不斷深化廣電的市場化程度等，這些都是現階段廣播電視工程技術發展的主要方向。

2.2 與網絡視聽行業的合作發展

當前，我國網絡視聽行業已進入高質量發展進階期，國家廣播電視總局也發布了原創網絡視聽節目的評選通知，進一步支持、推動廣播電視與網絡視聽行業的協同精品化發展。當前，廣播電視工程技術的主要發展方向應為“藝術+技術”雙輪驅動，積極運用5G、虛擬技術、元宇宙、XR技術，廣泛運用新技術驅動廣播電視節目的內容創新，并要充分整合全國各地的數據運營中心、CDN等網絡，以形成全國性的廣電信息云發布平臺。中國廣電應與網絡視聽平臺構建IP矩陣化、精品化、多元化的發展模式，充分依托“連接+算力+能力”，深耕IP矩陣，圍繞內容IP、技術、版權投入和運營，積極推出國際化的高質量內容。

2.3 廣電衛星直播技術深度發展

在衛星移動通信、電視與高速Internet日益融合一體的時代，廣電衛星直播技術也在深度發展，DBS業務和DTH業務融合，信源編碼和信道調制性能得到改善。中國廣電應基于高清和4K數字電視發展，積極推進4K電視直播業務、太空電影院的建設。為使高清和4K電視服務能夠穩定運行，中國廣電還要集中擴大衛星直播技術的業務頻段，積極發展頻率超高的Ka頻段，還應加快運用點波束覆蓋，高清播放全國性節目。當前廣電衛星直播技術的發展方向應主要聚焦于衛星固定、衛星移動與衛星直播業務的融合發展，推動衛星廣播業務的移動性和小型化，并逐步弱化通信衛星和廣播衛星的區別，不斷強化三種業務的統一性和融合性。

3 廣播電視工程技術的發展策略

3.1 推進廣電網絡IPv6升級部署，深化智慧廣電技術迭代升級

廣播電視和網絡視聽行業的科技發展模式下，應加快推進廣電與網絡視聽IPv6的升級部署，積極建設圍繞廣電和網絡領域的IPv6管理平臺，以提升廣電網絡的傳輸效能與運作性能。廣播電視工程技術還要進一步針對廣電行業制播、分發、傳輸等功能系統的IPv6的運行方案，切實為IPv6的升級改造提供技術支撐。同時，廣播電視工程技術還要與新媒體深度融合，推進廣電傳統的直播技術向全IP技術的制播體系架構轉變，使廣電制播流程得到升級與完善，以實現廣電和新媒體的數據實時暢通交互，從而有效提升廣電與新媒體融合的競爭優勢。當前廣播電視工程技術還要不斷迭代升級，研發智慧廣電操作技術，切實推進TVOS4.0系統集成和開源方式研究，加快促進智慧廣電TVOS技術的產業鏈整合、市場化程度加深與生態構建，以此助推廣電全行業的技術轉型創新與國際影響力的拓展[4]。

3.2 構建新一代IP化超高清制播系統，向8K超高清制播系統演進

結合中央廣播電視總臺的“十四五”技術發展規劃，當前應轉變傳統SDI的制播體系，應大力構建依托于軟件定義網絡（Software Defined Network，SDN）的新一代全臺IP化超高清制播系統，致力于提高圍繞高動態范圍（High Dynamic Range，HDR）和寬色域（Wide Color Gamut，WCG）且精細化的4K/8K超高清廣電節目制作能力，切實強化廣電IP化制播技術的穩定性能，為廣播電視節目的制播、信號調度、節目播出分發提供技術支撐，真正實現廣播電視超高清節目制播SDI架構轉向IP架構的系統模式。構建新一代全臺IP化制播系統，可有效推進轉播車系統、EFP系統、總控系統、最新音頻系統、8K播出系統、互動電視系統以及演播室系統的建設與完善，重塑廣電制播系統的鏈路，向8K超高清制播系統演進。新一代IP化超高清制播系統使節目的前方錄制和總部制作實現云平臺的交互和生產，只需要在云平臺進行UHD制作、VR渲染等流程，就可以將全國各地的實時節目錄制傳輸總臺，形成適配融媒體生產模式，有效應對和優化以HDR和WCG為特點的4K/8K生產流程和制播設計。

3.3 規劃適配廣電“2+6+N”的新媒體矩陣，實現廣電節目傳播的輕量化

現階段，廣播電視工程技術的發展要始終以我國中央廣播電視總臺為核心，聚焦廣播、電視、網絡視聽節目以及新媒體等集中化、共享化、移動化的制播平臺，建立以公共、云端、私有服務器為主的管控中心，實現全國的廣電節目制作與播出一站式管理控制和故障應對。按照廣電現有的節目一體化發布平臺1.0為基礎，整合當前新媒體資源，規劃適配廣電“2+6+N”的新媒體矩陣，建立涵蓋垂直客戶端、互動電視平臺、媒體平臺渠道以及旗艦客戶端等多元一體的新媒體一體化發布平臺2.0版，加快引進新媒體技術版權保護技術與大數據技術，為廣播電視工程技術的升級與研發提供版權支撐，不斷強化新媒體技術下廣電節目內容的集成能力，聚力建設DRM、區塊鏈等技術的內容保護和交易機制，充分彰顯OTT的點播與直播的服務優勢，從而真正實現新媒體技術廣電節目內容生產集群的輕量化、移動化和云化。

3.4 加快廣播電視AI能力建設，打造廣電AI融合生態環境

近年來，我國廣電正持續建設AI能力，實現了語言轉寫字幕、畫面跟蹤拍攝、節目自動化剪輯等，已經成為廣播電視節目生產鏈條的重要環節?！笆奈濉币巹澇雠_后，廣播電視工程技術的發展應集中于媒體融合的專題策劃、后期制作、內容發布等綜合業務智能化管理的需求，新一代的視頻數據庫應具備標注系統，進一步研發適配廣電節目制作的人工智能算法，從而為廣播電視節目的自動化處理、圖像增強、格式兼容、個性化檢索以及精準分發等功能提供開放共享的人工智能技術支持[5]。廣播電視工程技術需要持續整合和積累AI算法、模型、數據、應用、多媒體等資源，打造與當今最新技術相適應的、滿足用戶全渠道節目觀看的AI應用系統，依托于云數據中心構建人工智能算力資源支撐平臺，將人工智能的算法、算力、能力貫穿于廣播電視工程技術發展和廣電節目制播全流程。

4 結 語

廣播電視節目是技術依賴性很強的媒體形式。信息技術和移動通信技術等不斷更新迭代，對廣播電視工程技術的發展沖擊極大。以往的廣播電視節目播出以線性為主，缺乏對多維度縱向的探索，但這一傳統運行模式已在當下的即時性、互動性、碎片化的傳播觀看需求下逐漸解構。因此，當前廣播電視工程技術的發展應推進廣電網絡IPv6升級部署，深化智慧廣電技術迭代升級；構建新一代IP化超高清制播系統，向8K超高清制播系統演進；規劃適配廣電“2+6+N”的新媒體矩陣，實現廣電節目傳播的輕量化；加快廣播電視AI能力建設，打造廣電AI融合生態環境，以此推動廣播電視多元技術和媒體融合的全方位縱深發展，促進廣播電視新型技術體系智能化、移動化目標的快速實現。