基于5G+4K+AI技术的地方广播电视台5G新媒体应用创新与实践

张国强

（中国广电山东网络有限公司 聊城市分公司，山东 聊城 252000）

0 引 言

2017年起，全国的大部分地方广播电视台逐步结合新媒体技术发展的时代浪潮，以多产业模式+多类别资源一体化融合为标准，在融合开发、渠道对接、多效传递、广域覆盖以及多元协作模式的基础上全面推进5G信息通信时代新媒体行业的发展，并在信息化、网络化广播电视平台上加快引入智能技术、多模算法等，以期搭建基于私有云+公有云混合架构的新媒体应用创新与实践平台，这也是5G+4K+AI技术应用的起点[1]。

地方广播电视台（以下简称广电）逐步提升了新媒体建设的水平，全面搭建自主式智能化广电平台，构建PC终端与移动终端的信息共享机制，开启了移动数据业务的增量模式，强化了内容生产能力。2020年，地方广电各有线网络大部分均开通了以视频专区为类目的4K互动平台。2021年，地方广电继续推进4K+5G的融合模式，设立多个高清电视转播频道等。同年，继续探索5G、AI、大数据等技术在新媒体业态的创新应用，并持续推进地方广播电视台从媒体融合领域向媒体智能的转型升级[2]。

将5G、4K以及AI技术有机融合并运用在新媒体制作、内容分发和信息传输等方面，在进一步优化媒体资源层次的基础上，加快产业结构模式的整合和终端用户服务的融合，全面提升地方广电在资源、平台、产业等领域的影响和作用，从而促进全域、全类、全网以及全员的智慧型新媒体实践应用平台建设[3]。基于混合云架构的新媒体一体化技术体系如图1所示。

图1 基于混合云架构的新媒体一体化技术体系

1 基于5G+4K+AI技术的新媒体应用实践

1.1 5G技术支撑4K创新应用

基于4K技术的内容制作、分发与播出的参数指标已经基本超过或远超相关影视专业的技术指标，能够达到电影院线播出的实际效果[4]。基于此，推行信息技术的全面深化改革，加快广播电视行业播出技术与信息通信技术的融合发展，5G支撑4K的模式值得深入研究。目前，比较有代表性的创新实践主要包括基于高分辨率（High Definition，HD）的4K超清电视制作和基于原创混合现实（Idea Mixed Reality，IMR）的4K超清电视制作。

1.1.1 基于HD的4K超清电视制作

硬件实现方面，演播厅整体换购标准4K摄像机取代原有的摄录设备。技术实现方面，4K摄像机能够利用分路通道在输出接口处传输两路信号，即高清、4K超高清。一路高清信号可以直接转入导控设备的切换装置，另一路4K信号则同步传送至数据资源服务中心[5]。

值得注意的是，4K电视节目可以通过人工和智能两种制作方式完成。对于人工制作而言，需要录制多机位、多片段信号画面，而后根据节目视频信号（Program，PGM）的转换方式人工合成4K版节目。其优点是智能设备和4K终端需求少，缺点是数字资源需求大、剪辑编排时间长，不易满足节目播出的实时性。而通过引入虚拟现实（Virtual Reality，VR）瞬时转换技术，实现自主式智控感知与信号生成，仅仅需要在后期进行特效合成即可完成4K PGM的节目制作与播出[6]。当各地电视台完成4K超高清演播厅建设后，可以实时开展高清PGM、4K PGM两路信号的生产制作，并结合人工和智能模式实现实时同步。此外，还可以将高清PGM信号经人工转换后作为系统的备播信号，以满足地方电视台安全播出的性能要求。

1.1.2 基于IMR的4K超清电视制作

IMR可以理解为建立在VR与AR技术融合的基础上，利用特效创作极具原始风格的内容，即特殊的、创新的交互式产品制作场景[7]。现阶段，地方广播电视台5G新媒体应用方面充分融入这一新兴技术，并在电视节目制作方面给予创作团队、制作团队以及其他技术保障人员等极大的发挥空间和创新自由度，能够将故事线融入到内容生产、节目录制、效果剪辑、信息分发以及资源共享等工作场景中。通过智能交互终端，程序化设计悬挂式轨道机器人、可阅读式摇臂摄像机等进行多角度、多维度的4K数据采集，结合实时4K+后期特效（After Effects，AE）合成、4K广域校色以及4K在线渲染，将分镜头进行梳理、分析、处理以及重组后模块式耦合为4K IMR播出信号，以达到最优的播放效果[8]。

1.2 5G新媒体技术推广应用

在地方广播电视台不断推进智能技术应用的背景下，通过共有云完成数据共享，逐步构建面对内容和用户、直击体验和服务的体系化4K VR模块化制作平台。4K IMR或4K PGM信号通过5G+客户前置设备（Customer Premise Equipment，CPE）实时同步至各省级电视台的5G信号基站，结合广电中心的有线-无线网络平台以私有云形式将信号发送至数据中心，充分链接到各省地市的4K信号通道并接入高速数据传输通路，直接转入智能剪辑制作系统进行信号增强和特效处理等模块式内容生产[9]。

终端用户可以利用4K数据终端融合AI技术，主要涉及两组高速信号模块（5G-CPE）和1个H.2654K编/解码器，提供清晰、流畅的节目播出效果。此外，结合AI技术可以为用户提供定制化服务，通过可实时推荐终端进行内容刷新和资源共享。基于5G+4K+AI技术的应用，各地方电视的体育或赛事频道已经可以同步实现多路的高清足球赛事直播或新媒体中心的介入网络转播[10]。通过电视台开设的线上“视频专区”4K平台，移动用户能够实时点播所要观看的的赛事内容。在直播视频进程中，利用AI技术按照指定节点进行视像/音频采集、剪辑等工作。

2 结 论

随着科学技术的不断发展，地方电视台针对新媒体5G领域的创新研究也在不断深入和延伸。基于5G+4K+AI的新媒体应用能够有效实现节目内容生产、智慧分析、智能制作、平台共享以及需求定制等，有效提升了新媒体制作、分发和共享能力，同时提高了电视媒体内容生产的质量和效率，优化了广播电视智慧系统的工作机制和实施流程。