5G+4K8K+AI重构电视媒体制播体系

2024年2月4日发(作者：)

Master's Words热点 论点大家之言 ︳作者简介姜文波，中央广播电视总台编务会议成员，超高清制播呈现国家重点实验室学术委员会副主任、理事会理事长，教授级高工，享受国务院政府特殊津贴；中国科学技术协会第九届全国委员会委员，全国广电标委会副主任委员，国家广电总局科技委副主任委员；曾任中广电设计院副院长兼总工程师，广播电视规划院院长，中央电视台分党组成员。5G+4K/8K+AI重构电视媒体制播体系姜文波，赵贵华（中央广播电视总台, 北京 100038)就5G、4K/8K和AI在电视媒体的创新应用，提出了几种超高清制作新【摘 要】

本文分析了当前电视媒体面临的形势和问题，模式，并就运用AI和5G技术创新超高清电视生产新流程、赋能超高清电视生产进行了阐述，为当前电视媒体升级转型发展指明了方向。

5G，

AI【关键词】

4K/8K超高清，Reconstruction of TV Media Production and Broadcasting System

with 5G+4K/8K+AIJiang Wenbo, Zhao Guihua(China Media Group, Beijing 100038, China)

Abstract

This paper analyzes current situation and problems faced by TV media puts forward several new UHD production modes based on

innovative application of 5G, 4K/8K and AI in TV media, expounds the application of AI and 5G technologies to innovate new production process of

UHD TV and empower UHD TV production, and points out the direction for upgrading and transformation of current TV ds

4K/8K UHD，

5G，

AI0 引言1925年，英国工程师贝尔德发明电视机，之后电视逐渐成为人类社会信息传播的重要手段，传统的电视采用频道式播出方式。本世纪以来，在信息技术的推动下，互动电视、手机电视、IPTV、OTT等新业态层出不穷。本文主要探讨电视媒体发展，有必要首先探讨什么是电视。根据《广播电视术语》国家标准，电视词条的解释是：将现场或记录的图像和声音以电信号的传输方式在一定距离之外重现[1]。根据这个解释，不管是基于广播网络及宽带互联网传送，由电视机大屏显示的HD/4K/8K电视节目，还是基于移动通信网传送，由手机小屏显示的视音频，都应该属于电视的范畴。当前，电视媒体正处于从高清向超高清升级换代阶段，要吸取标清向高清发展的经验教训，充分运用5G、AI、大数据和云技术，创新4K/8K超高清电视制播模式，不断优化全媒体制播流程，推动电视媒体向超高清及全媒体转型升级。

第47卷 第12期〕10

Master's Words ︳大家之言热点 论点1 电视媒体发展面临的形势1.1 国家发布超高清发展行动计划2019年2月，国家工业和信息化部、国家广播电视总局和中央广播电视总台联合发布了《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》，计划提出，将按照“4K先行、兼顾8K”的总体技术路线，大力推进超高清视频产业发展。到2020年，4K电视终端销量占电视总销量的比例超过40%，实现超高清节目制作能力超过1万小时/年，4K视频超高清用户数达到1亿。到2022年，4K超高清电视终端全面普及，实现超高清节目制作能力超过3万小时/年，超高清用户数达到2亿，超高清产业总体规模超过4万亿[2]。1999年10月，我国首次采用高清电视开展国庆50周年盛典的转播试验，2008年1月，央视开播了第一个高清电视频道，2012年，央视陆续将财经、综艺、体育等电视节目采用高清制作和播出，2020年7月，央视29个公共电视频道和13个付费电视频道实现全高清制作和播出，我国还开播直播卫星高清电视平台。2018年是我国4K超高清电视元年，当年10月1日，中央广播电视总台开播我国首套覆盖全国的4K超高清电视频道。2019年10月1日，新中国成立70周年国庆盛典在4K频道直播，奉献了一场大气磅礴、行云流水、震撼人心的视听盛宴，电视直播收视规模达7.99亿人，重播收视规模达136.79亿人次；新媒体阅读浏览量达到180.67亿次；国庆盛典在全国70家影院，首次实现了4K超高清电视在影院直播，并制作成各种语言版本的4K超高清电影拷贝在全球发行，推动了电视和电影的融合。可以看到，电视从标清到高清的升级换代历时20年，从高清到4K超高清的升级换代速度明显

加快。1.2 5G推动超高清电视发展当前，超高清视频已成为5G网络技术应用最受关注的领域，在线教育、AR/VR和赛事直播也列关注度前十位，超高清视频已成为商业应用的最大亮点。5G网络高速率、大带宽、低时延、网络切片、边缘计算等技术特性，在面向超高清视频应用方面具有非常广泛的应用场景和需求。2020年7月和8月，中央广播电视总台和国家广电总局先后发布了《中央广播电视总台5G媒体应用白皮书》和《5G高新视频-互动视频技术白皮书》。由此可见，随着超高清视频产业的不断演进，未来5年将是中国超高清视频产业技术发展和成果转化的战略机遇期，5G将驱动超高清视频产业应用快速

发展。[5][4][3]1.4 电视发展存在的问题从1999年央视采用高清转播国庆算起，央视用了20年完成从标清向高清的升级换代。标高清更新换代缓慢的主要原因在于：一是在本世纪初我国电视处于发展的鼎盛期，是当之无愧的第一媒体，没有竞争压力，技术变革没有动力；其次，电视台技术团队是电视新技术应用的主要推动者，但电视台节目团队已经习惯了标清系统，而且当时的收视群体基本全是标清用户，衡量电视节目的主要指标是收视率，收视率主导了电视台的技术发展政策；三是相对于标清，高清制播系统的建设投资大，由于绝大多数电视用户只能接收标清电视，高投入生产出来的高清电视节目还要变换成标清电视节目播出。因此，推进电视高清化很难在台内形成共识。1.3 电视发展现状根据国家广播电视总局发布的统计报告，2019年中国广电大力实施“智慧广电”建设工程，积极推进媒体融合发展，持续拓展新业务、新业态。全国电视节目制作时长达345.58万小时，播出时长达1950.99万小时。传统广播电视广告收入998亿元，同比下降9.13%，新媒体广告收入194.31亿元，同比增长25.11%。全国有线数字电视用户2.07亿户，其中高清电视用户突破1亿户，智能终端用户2385万户；直播卫星用户1.43亿；交互式网络电视（IPTV）用户2.74亿户，互联网电视（OTT）用户8.21亿户。全国有线电视实际用户有所下降，高清、超高清和智能终端用户规模快速扩大，付费电视用户持续增加，回看时移用户快速增长，视频点播用户大幅度上升，有线电视互联网用户和光纤入户规模大幅度增加。有线电视网络业务收入小幅下降，IPTV和OTT收入大幅度增加，网络视听收入持续增长，已成为广播电视行业发展的生力军。数据表明，广播电视行业正处于升级换代的发展阶段[6]。

第47卷 第12期〕2 创新制播模式推动电视向超高清转型升级 超高清是电视发展的方向。电视是技术进步的产物，推动电视媒体发展4K/8K超高清电视是必然的选择。由于近年来传统电视台广告收入骤降，再就是传统电视用户大部分还是高清电视用户，电视媒体机构短时间完成全4K超高清电视制播平台建设既不可能，也不经济。因此，创新超高清电视制播模式是推动超高清电视发展的有效途径。2.1 采用虚拟切换技术推进4K/8K超高清电视制作随着互联网的不断普及，IP技术应用越来越广泛，IP网络交换技术在鲁棒性、安全性和可管可控方面得到全面提升，基于IP技术具备建立“计算+通信+存储”为一体的信息11

Master's Words热点 论点大家之言 ︳服务平台。因此，IP架构也成为4K/8K超高清演播室系统的必然选择，从信号源、制作、监看到末级输出，已实现了全流程4K/8K HDR制作。采用通用COTS交换机叶脊结构，可通过对交换机叶脊架构的调整、配置，实现信号处理能力的规模性扩展；配置集中控制系统对整个演播室进行全面管理控制，可实现各种应用场景的快速切换。同时，音频系统也完全实现IP化管理和信号交互共享，可完成5.1环绕声及5.1.4三维声制作和监听。当前，绝大部分电视媒体在近年来才实现高清化，在用的高清演播室系统均还处于生命周期内，不可能为推动4K/8K超高清电视发展而拆除在用的高清演播室系统。因此，演播室IP技术和多通道收录系统为现有的HD演播室制作4K超高清电视节目提供了可能性。虚拟切换技术就是为4K伴随HD制作而提出。4K虚拟切换技术是指高清演播室正常制作节目时，HD切换台通过Tally信号将切换时间点、信号源信息和特技类型传输给4K节目合成服务器，合成服务器根据HD切换台传来的相关信息将4K摄像机信号合成出4K PGM。工作原理为：将高清演播室现有的HD摄像机更换为4K摄像机，4K摄像机同时输出HD SDI信号和4K IP信号，HD SDI信号接入HD切换台，4K IP信号接入多通道收录服务器，通过4K虚拟切换技术即可将实现4K IP信号智能跟随HD切换台的自动切换和叠画处理，从而实现与HD PGM同步生成4K PGM信号，如图1所示。为此，针对高清演播室实现4K虚拟切换技术，共申请了三项发明专利，其中《一种4K视音频信号的切换方法、装置、系统及电子设备》专利主要是指接收HD切换台发送的切换信息和时间码以及摄像机的4K IP信号，生成单元根据时间码顺序和切换信息对多个4K素材进行合成并生成4K PGM节目文件；《4K节目制作方法及系统》和《4K节目监看方法及系统》专利主要是指HD演播室中仅配备4K摄像机和4K虚拟切换系统的情况下，通过接收HD切换台通讯端口的切换命令及特技信息虚拟合成为4K PGM文件，在准实时播出的同时，还能实现节目的BT.2020宽色域和HDR高动态范围效果的监看[7]。通过采用相同的原理，在4K虚拟切换技术的基础上科研出8K虚拟切换技术，测试表明，4K伴随HD制作的时延为6秒，而8K伴随4K制作的时延为25秒，4K/8K虚拟切换系统的可靠性可以达到99.9999%。2017年和2018年，总台研发了4K虚拟切换技术，春晚实现了4K伴随HD制作，如图2。2019年和2020年，总台进一步丰富了4K虚拟切换技术的应用，春晚实现了4K伴随HD直播，如图3。4K伴随HD制作和直播，只需配备4K摄像机以及新建4K多通道收录系统和智能虚拟切换系统，就能实现在HD电视制播平台同步制作和直播超高清节目，只有摄像师要适应新的图1 4K虚拟合成流程图12

第47卷 第12期〕

Master's Words ︳大家之言热点 论点图2 4K虚拟切换系统架构图图3 4K/HD智能同播架构图4K摄像机操作。4K伴随HD制作和直播的投资只要约1000万元，只有4K超高清演播室建设费用的1/6。上，根据电视和电影技术标准，4K/8K电视在色彩、动态范围和帧率都比同等清晰度的电影质量要高，传统的电视生产流程无法解决视觉效果制作的挑战。为提升超高清电视节目质量，引入电影的创作模式，提出了原创混合现实（IMR，Idea Mixed Reality）超高清电视制作模式。IMR制作模式秉承“即得即见”的前后期一体化创作理念，运用混合现实、计算机视觉、人工智能、超高清视频和三维声技术，构建了节目、技术、创意和制作为一体的沉浸式创作模式，这个模式是全新的实时特效创作流程，专注于视频和音频特效。IMR制作模式主要包括三个特点，一2.2 采用原创混合现实开展超高清电视节目制作电视核心要素主要包含节目创意策划和技术实现。超高清视频技术的出现，给传统电视视觉效果在内容创作、技术制作、技术标准三个方面提出了新的要求。在内容创作要求上，受众对于影视内容作品的风格差异化和多元化要求与日俱增；在技术制作要求上，画面质量对于光效、精细度、仿真性的要求不断提升，而相对的节目制作周期却不断减少，在有限的时间内保证高质量成为了一个挑战；在技术标准

第47卷 第12期〕13

Master's Words热点 论点大家之言 ︳是在混合现实技术（MR）的基础上，基于现场实时的场景设计，加入视觉效果精包装制作独有的原创特性（Idea），构建基于原创的混合现实制作域环境；二是创新工艺流程，将复杂的后期渲染前置到演播现场，实现多工种一体化的现场特效制作，全面提升效率；三是集成管控创新，以多种新技术的有机融合，保障整体环境产出4K高质量的特效制作，形成可复用的包装特效资产化管理。IMR制作模式是围绕摄录编灯设备集中控制为核心，将现场拍摄、数字内容制作、内容交换管理进行有机的融合运转，打造超高清电视精品佳作。如图4。摄录编灯设备集中控制在整个系统作为核心单元，将摄影、灯光、音频、视频、实时渲染等系统在协议层进行整合，并实现以镜头为单位的统一程序控制。在此基础上，利用深度学习神经网络技术，在拍摄过程中实现拍摄目标跟踪、演员动作识别功能，指导全域系统实现自动化、智能化的拍摄制作。数字内容制作系统基于数字雕刻、材质绘制和实时特效氛围生成技术，进行物理仿生数字内容的构建。内容交换管理负责全环境的文件交换和生产过程的管理，整个系统采用分布式模式进行网络、视音频信号处理，同时采用版本、生产和资产管理子系统对制作过程的三个重要层面按照角色职能进行点对点式的统一管理。镜头接缝位置处理不够精细，造成用户观看VR视频时产生画面错位的不适感。这样的VR全景信号质量较低，无法为4K电视制作提供信号源。因此我们需要将虚拟现实技术与广播级高质量制作系统相融合，提升VR全景视频质量。虚拟现实网络交互系统（VNIS，VR Network Interactive

System），是将全景摄像机拍摄的超高清分辨率视频或图像，通过5G网络传输至包装渲染引擎，回传的VR全景信号与虚拟演播室内带跟踪系统的摄像机信号进行合成渲染，最后将制作好的虚实融合的视频信号传输至演播室，让主持人在演播室内与外场实景进行身临其境的交互。通过此种方式可以扩大节目内容覆盖的场景，将人物合成到任意实景空间，并在多个场景中随意穿越，有效提升了演播室节目制作过程中的多场地交互性，并大幅度提高了VR全景视频虚拟效果。此外，还可基于5G网络回传多路前方高码率的VR视频流，在后方的VR收录服务器内预先导入高质量精细缝合的VR节目文件，通过VNIS信源切换模块同步完成VR节目视频的直播制作。在音频制作方面，以VR话筒和常规话筒相结合的方式拾取全方位的声场，编辑合成三维声音频，确保三维声音频与VR视频融为一体，提升用户观看VR视频的沉浸感受，如图5。3 运用AI技术创新超高清电视生产新流程3.1 AI语音技术传统电视节目字幕制作效率低、制作流程多、劳动强度大，传统的人工配音耗时费力，工作效率低。基于AI语音技术的人机耦合字幕和配音生产流程，在进行字幕制作和配音2.3 采用虚拟现实网络交互技术提升VR沉浸式效果一般的VR全景直播虽然可以实现用户端虚拟现实的场景重现，但在采集过程中通常采用预置视频缝合模板完成画面拼接，导致在拍摄环境复杂、光照角度差异较大的场景时，图4 IMR制作流程框图14

第47卷 第12期〕

Master's Words ︳大家之言热点 论点图5 VNIS制作模式示意图图6 语音识别基本结构时，不仅可以有效降低人力成本，还可以保障字幕准确度和配音质量，字幕制作流程简单，配音中发音流畅，涵盖了电视节目字幕制作和配音所有应用场景。自动语音识别技术（ASR，Automatic Speech Recognition）是一种可将人类语音高效转换成语言文本技术，语音转写是语音识别一个非常重要应用，主要功能是将连续语音转化成文字。随着移动互联网的普及、海量数据的产生和机器计算能力的增强，以应用广泛的3大算法DNN（深度神经网络）、RNN（递归神经网络）、CNN（卷积神经网络）为代表的技术发展，使ASR真正迈入可应用的门槛，如图6。AI语音合成技术（Speech Synthesis），又称文语转换技术（TTS，Text to Speech），能将任意文字信息实时转化为标准流畅的语音朗读出来，相当于给机器装上了“人工嘴

第47卷 第12期〕巴”。语音合成系统分为前端和后端两个模块。前端模块主要提取输入文本的语言学信息给后端模块，包含词性预测、韵律预测、多音字消歧等子模块，前端的分析结果通过后端模块生成语音波形并实现语音合成。用户将整理好的文字稿提交至语音合成系统，系统合成后可以先对音频进行预听，预听过程中支持语速调整、音量调节、语境智能判断和数字读法设置，并将携带语法层次的信息传送到后端，后端在前端分析的结果基础上，经过韵律分析处理，得到语音的时长、音高等韵律信息，再根据这些信息在音库中挑选最合适的语音单元，经过调整和拼接，就能得到最终的音频信息。针对AI语音技术，共申请了三项发明专利。《一种字幕生成方法、装置及计算机存储介质、电子设备》专利主要是通过对音频做语音识别，实现电视节目字幕和语音内容的自动匹15

Master's Words热点 论点大家之言 ︳配，使得音频与文本时间码同步，字幕文本具有时码信息。《基于广电行业视频字幕自动断句的方法》专利主要是通过训练神经网络断句模型，此模型可以对文本信息中的句法、搭配关系以及结构信息进行挖掘，实时判断每个字后面是否需要断句，并针对广电行业特有的对字幕上屏的字数要求，还可以进一步结合语义特征，获得候选断句结果来满足字数要求[8]。AI语音字幕转写系统将传统电视字幕流程简化为语音AI转写、核对修改、字幕生成审核3个步骤，简化了制作生产流程，降低了人工的劳动强度，改变了编辑人员几十年来“拍”字幕工作流程。语音合成的应用，极大地提升节目配音的工作效率，1小时的配音只需要10分钟就可以完成合成，且发音标准、准确率高，机器合成更是可以全天候24小时不间断工作。基于AI语音技术，不仅是实现了虚拟主播的节目应用，同时构建了智能语音转写服务平台，通过该平台可满足制作域各业务系统语音转写文稿、转唱词、实时文字转写、多语种翻译导入等需求。据进行加工整理，成本高、效率低。错误率高。而且在编目过程中无法实现对于一些有价值的基于视频内容进行标注，如对视频中重要的人物、场景、动作、物体等维度的标注。随着人工智能对内容分析能力的快速发展，通过AI对图像文字特征提取来实现节目内容的审核和媒资内容的自动化辅助编目，可以极大地提高了审片准确度和媒资系统的编目

效率。在GPU算力与大数据双重驱动下，人工智能和深度学习技术在视频分类、人脸识别、多模态融合等方面的应用已取得较好的效果。通过AI自动理解视频内容，多模态信息的融合是AI研究的一个热点，可以融合文本、图片、视频等信息，实现更好的模型指标，并实现跨模态的视频处理。主要包括两个方面：一是多模态视频内容解析。多模态认知可以支持对视频资源类型进行AI识别与分析，再经过数据清洗与聚合，实现符合节目元数据体系的内容解析和标引。二是媒体特征提取。通过使用AI模型和服务进行场景、物体、人脸元数据、语音元数据等信息抽取，然后对提取的AI数据进行去重、归一化合并的数据清洗，最终生成对视频资源内容的描述元数据，如图7。在审片系统中，AI可以自动对字幕中的错别字、敏感词进行识别并提示，还可提供字幕流浏览功能，将字幕以图片瀑布流的形式进行集中展现，帮助审片人员快速浏览节目中的字幕内容，如图8。通过引入人脸识别技术，还可以在审片过程中对敏感人物进行识别，并给出提示，提高审片效率。3.2 AI图像文字特征提取技术在制作域中的审核环节，目前对内容的合规性审核基本主要靠人工审核为主。但是靠人每天审核的节目数量终归是有限的，远不如机器，通过人工筛查敏感人物、敏感标志、敏感词效率低下、错误率高。采用人工智能在审片将大幅度提高审片的效率和准确度。长期以来，在媒资域中对海量视频资产的存储管理，都是基于人工编目的方式对媒资元数图7 资源内容多模态分析16

第47卷 第12期〕

Master's Words ︳大家之言热点 论点图8 唱词瀑布流图9 超分辨网络SRCNN在智慧媒资系统中，通过AI提供的基于内容的视频标签、人脸信息、文字信息，可以提供更多检索维度和更加丰富的检索手段，查找资源更加方便快捷，比如可以通过画面中出现的人物、地标和物体进行检索等。在这种新的元数据体系结构中，人工标注、标引的元数据和机器识别出来的元数据会同时存在、有机结合、互为补充。有了机器编目数据后，媒资元数据体系中相当一部分可以不再由人工来完成，或者由人工在机器编目数据的基础上来修订完善，引入人工智能技术以后，编目效率会大大提高，成本会大幅降低。因此，如何通过机器学习、图像处理等技术方法结合人工修复，进行视频增强提升画质效果，成为紧迫需求。AI视频增强技术主要包括：把低分辨放大成高分辨率的空间超分辨技术，把低帧率上转换成高帧率的时间超分辨技术，以及去噪、对比度和色彩调整等技术，其中超分辨是其核心。基于AI的第一个超分辨学习网络主要基于卷积操作自动进行特征提取、映射和重建，并提出了一系列的创新改进方法或模型，包括残差稠密结构、多分支、亚像素、注意力、金字塔、生成对抗等，但主要面向单帧图像放大。图9是2014年提出的首个超分辨网络SRCNN。其包含3层卷积，第一层进行特征提取，第二层进行非线性映射，第三层重建生成高分辨图像。处理视频时可以把每帧图像单独超分辨放大，但未利用视频相邻帧间的相关信息。近年开始提3.3 AI视频增强技术对于多年前拍摄的经典影视剧，由于当时拍摄设备、制作水平和存储条件等限制，其内容制作以高清/标清为主，这些经典影视剧在4K超高清电视上观看时视觉体验不佳。

第47卷 第12期〕17

Master's Words热点 论点大家之言 ︳出视频超分辨，基于时空域信息智能对齐融合的视频增强，进一步提升了性能。AI视频增强技术的一个重要应用是对经典标清高清素材内容进行4K增强处理，以满足当前4K超高清时代下的高画质需求。央视87版《红楼梦》、86版《西游记》为标清720×576隔行信号，BT.709色域，SDR动态范围，画面有划痕噪点闪烁、细节模糊、运动拖尾等问题。经AI增强成为超高清3840×2160，帧率50Hz，支持宽色域和HDR动态范围，增强后画面靓丽、通透度好、细节清晰、运动流畅。在缺乏配对监督数据的情况下，基于AI学习模型，进行空间、时间、色彩和对比度等多维度增强，提升视觉效果，让影视经典焕发

新生。光学跟踪系统还可以定位交互道具六个相关位置的自由度信息（6DoF，6 Degree of freedom），通过预设碰撞触发模式可灵活制作虚实交互元素。基于AI智能分析的自然视频人体运动跟踪技术将极大解放表演者，表演者无需穿戴任何装置，且运动数据更加贴近真实人体动作，如图10。AI+VR演播室制作技术主要包括三个关键技术：一是VR视觉效果和透视关系映射技术。基于虚拟空间与实际空间坐标转换理论，依据实际摄像机位置及镜头参数信息，在引擎中等效创建虚拟摄像机。渲染引擎通过投影变换算法，将场景内容投影至多块LED大屏，实现虚实统一结合。二是物体跟随的空间定位技术。在统一三维空间坐标系与数据时间轴下实现摄像机、交互道具等物体定位数据跟踪。三是基于AI智能分析跟踪技术。通过对人体关键点检测，评估运动跟踪精度，对人物骨骼特征提取，并通过数据编码设计的虚幻引擎插件，将动捕数据实时传输至虚幻引擎直接调用。总台在百度世界2020大会上，以最新的AI+VR技术为核心，在现场以三块LED屏实时呈现动态虚拟场景，主持人和嘉宾根据实时画面进行灵活走位，带跟踪系统的摄像机和渲染服务器通过运动数据计算出场景的透视关系，使虚拟世界与现实空间完美融合，具备强烈的视觉呈现效果，在深度互动中以炫酷的舞台视觉表达，为观众带来了耳目一新的直播视听体验。3.4 AI+VR演播室制作技术虚拟现实技术因其沉浸感、交互性等特点给电视节目制作带来无限创意，有效提升电视节目制作效率，逐渐受到电视媒体重视。传统虚拟演播室普遍采用绿幕/蓝箱的方式，通过抠像技术将主持人与背景素材进行融合，经常存在抠像细节处容易出现噪波，对主持人衣着穿戴也有特殊要求。此外，在虚拟录制的过程中，绿幕/蓝箱前的主持人与虚拟场景相互隔离，主持人只能依靠感觉记忆或者现场返送信号观察自身和虚拟元素的位置关系，很难实现精准交互，在画面合成中容易出现穿帮等问题。为了解决这些问题，在虚拟演播室和VR技术的基础上提出了AI+VR演播室制作技术。AI+VR演播室制作技术主要针对VR视觉效果与透视关系进行研究，通过多块异面大屏幕呈现3D背景，主持人在大屏空间内进行节目制作，演播室内容直接呈现在镜头画面中。通过高精度的光学跟踪系统对摄像机进行机位跟踪，能够同步接收镜头参数信息，并实时传递给大屏控制端和渲染端，实现虚实场景相互统一，前后景融合更加自然。4 5G赋能4K/8K超高清电视制播4.1 5G媒体应用白皮书为推进5G媒体行业应用，总台联合三大运营商和华为公司共同撰写和发布了《5G媒体应用白皮书（2020版）》[4]。白皮书给出了在媒体制作域的两类媒体应用场景，一类场景是4K超高清视音频直播、新媒体直播、移动云制作、VR制作等业务；二类场景是新媒体分发、视音频文件传输等业务。针对这两类场景下不同业务的具体要求，经测试比较研究，给出了各个业务对5G网络在速率、时延、稳定性和移动性等方面的技术指标要求，各种媒体制播业务的5G网络构成如

图11。4.2 5G+4K/8K超高清制播示范平台案例“5G+4K/8K超高清制播示范平台”是由中央广播电视总台联合中移动、华为等公司共同承担的国家2020年新型基础设施建设工程项目。该示范平台按照“云、管、端”一体化的方式，该示范平台按照“云、管、端”一体化的方式，实现以下三个方面的功能：一是将总台体育演播室群升级为图10 AI+VR技术应用模式示意图4K/8K超高清电视制播系统，实现总台体育节目电视制播能

第47卷 第12期〕18

Master's Words ︳大家之言热点 论点图11 5G媒体应用总体框架图图12 总台体育5G+4K/8K超高清制播系统图13 上海传媒港5G+4K/8K超高清制播系统

第47卷 第12期〕19

Master's Words热点 论点大家之言 ︳目，在上海国际传媒港电影城都将实现4K超高清电视影院直播的自主播放。5 总结5G是信息技术发展进程中划时代的革命性技术变革，信息的传播将更快、更广、更便捷。当前，电视媒体正处于转型升级的变革中，这场变革是全方位的，电视媒体要把握发图14 4K/8K超高清电视影院直播和影片文件传输系统展机遇，充分运用5G、人工智能、大数据、云等信息领域高新技术，积极推动电视媒体向4K/8K超高清电视转型升级。力从高清升级为4K/8K超高清；建设上海国际传媒港多功能4K/8K超高清电视演播厅，在上海国际传媒港举办的大型活动将全部采用4K/8K超高清电视制作或直播，上海的这个超高清电视演播厅也是总台“超高清制播呈现国家重点实验室”科研成果应用转化平台。二是上述两个超高清电视制播平台都具备5G+4K/8K接入功能，采用自主研发的5G+4K/8K

移动传输系统（俗称5G背包），可快速部署4K/8K超高清电视直播。三是上述两个超高清电视制播平台将对接总台4K/8K电视频道、4K/8K互动电视平台、“央视频”及“央视体育”等新媒体平台、以及上海国际传媒港电影城，可实现4K/8K超高清电视电影的直播点播。该平台建成后，总台超高清电视节目年制作能力将达到1万小时。总台光华路办公区的央视体育4K/8K超高清制播系统包括三个体育直播演播室及后期制作、融合制作系统，基于5G基础网络实现了台内、台外全域的超高清节目制播，如图12。上海总站传媒港4K/8K超高清制播系统包括两个演播室及原创混合现实（IMR）4K/8K制作系统，核心采用国产化设备，基于总站传媒港5G基础网络，可以实现超高清、智能化、多终端的融合媒体制作，如图13。总台依托国家重点实验室的科研成果开展超高清电视IP化制播系统关键技术和产品的研制，并促进5G应用推广，加速规模化商用，加快推动5G+4K/8K相关产品国产化，带动5G超高清终端设备普及。为推动电视电影的融合发展，“5G+4K/8K超高清制播示范平台”将建设超高清电视影院直播系统和电影文件传输系统。总台4K/8K播出信号经总控系统采用AVS3压缩编码后，经光缆或卫星链路将直播信号传输给上海总站，经接收、解码之后，同步投放到9个超高清影厅，实现电影同播直播。为满足电影院播放的需求，也可将4K/8K HDR超高清电视转换成DCI电影格式，通过光缆或卫星链路，将电影文件传输到电影厅服务器，按照电影厅的排片时间自主播放，如图14所示。总台2021春晚、欧洲杯和奥运会等群众喜爱的电视节首先，电视媒体要从实际出发，运用虚拟切换等智能技术，构建4K伴随HD、8K伴随4K的超高清电视制播技术，快速提升4K/8K超高清电视节目产能。其次，要引入电影创作模式，运用混合现实、计算机视觉、深度学习和三维声等技术，构建原创混合现实制作平台，加快提升4K/8K超高清电视节目质量。第三，要针对VR视频的特点，运用5G技术构建虚拟网络交互制作平台，加快提升“VR视频+5.1.4三维声”节目质量。第四，要充分发挥AI语音、AI图像文字特征提取、AI视频增强、AI+VR等技术，加快创新超高清电视生产流程。最后，要将超高清电视制播平 台与电视频道、互动电视平台、移动新媒体平台和电影平台无缝对接，建立端到端全媒体制作传播体系和服务体系。本论文受“超高清制播呈现国家重点实验室”项目资助。参考文献:

[1] GB/T 7400-2011, 广播电视术语[S]. 中华人民共和国国家标准,

2011.[2] 国家工业和信息化部, 国家广播电视总局, 中央广播电视总台. 超高清视频产业发展行动计划(2019-2022年)[R], 2019(2).[3] 中国通信学会, 腾讯. 2020年 5G通信发展白皮书 [R], 2020(7).[4] 中央广播电视总台. 中央广播电视总台5G媒体应用白皮书(2020)[R].

2020(7).[5] 国家广电总局. 5G高新视频-互动视频技术白皮书[R], 2020(8).[6] 国家广电总局. 2019年全国广播电视行业统计公报[R], 2020(7).[7] 一种4K视音频信号的切换方法、装置、系统及电子设备[P].

CN108540734.[8] 4K节目制作方法及系统[P]. CN108540733.[9] 4K节目监看方法及系统[P]. CN108600580.[10] 一种字幕生成方法、装置及计算机存储介质、电子设备[P].

CN110781649.[11] 一种节目素材制作方法、装置及计算机存储介质、电子设备[P].

CN110691258.[12] 基于广电行业视频字幕自动断句的方法[P]. CN110740275.

第47卷 第12期〕20