5G+8K+AI技術在廣播電視領域的應用

黨春茂

（天祝藏族自治縣毛毛山微波臺，甘肅 武威 733299）

0 引 言

隨著5G、8K和人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術的快速發(fā)展，廣播電視行業(yè)正迎來新的變革時代。本文旨在探討5G+8K+AI技術在廣播電視領域的應用，分析其在體育、新聞和綜藝節(jié)目中的實際應用，揭示其在內(nèi)容創(chuàng)作、傳輸和觀眾體驗方面的優(yōu)勢。通過深入研究和討論，期望為廣播電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和未來趨勢提供有益的參考。

1 5G+8K+AI概述

1.1 5G+8K+AI戰(zhàn)略背景

2019年8月，第二十八屆北京國際廣播電影電視展覽會（BIRTV2019）的主題報告會發(fā)布了《中央廣播電視總臺5G+4K/8K+AI應用實踐》主題演講，5G+4K/8K+AI戰(zhàn)略正式提出。2019年10月，中央廣播電視總臺（以下簡稱央視）標清制作系統(tǒng)全面下線，告別高清時代，超高清時代來臨。2019年，《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》發(fā)布，各省市協(xié)同推進超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2022年，《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》發(fā)布，我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)在重點技術及標準、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展、行業(yè)應用等領域取得顯著成果，這也為5G+8K+AI戰(zhàn)略的實施與應用提供了技術、設備等支持[1]。

1.2 5G+8K+AI核心技術

5G+8K+AI核心技術是指在廣播電視領域，結合第五代移動通信技術（5G）、超高清視頻技術（8K）和人工智能技術（AI）的關鍵技術。這些技術的融合與協(xié)同，為廣播電視產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的發(fā)展?jié)摿蛣?chuàng)新機會[2]。首先，5G技術是指第五代移動通信技術，以超高速、超低延遲、大連接和廣覆蓋為特點。在廣播電視領域，5G技術能夠提供更高的傳輸速度和更穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接，使得視頻內(nèi)容的傳輸更加高效和快速。5G技術的低延遲特性使得實時直播和交互式體驗成為可能，為廣播電視節(jié)目帶來更多創(chuàng)新。其次，8K技術是指超高清視頻技術，比傳統(tǒng)高清視頻具有更高的分辨率和更細膩的畫面表現(xiàn)。在廣播電視領域，8K技術能夠提供更加逼真和震撼的視覺體驗，使觀眾感受到更加身臨其境的感覺。同時，8K技術還支持更大屏幕的顯示和多角度視角，為體育節(jié)目、綜藝節(jié)目等提供更多可能性。最后，AI技術是指人工智能技術，通過模擬人類智能和學習能力，使計算機具有了類似人類的認知和決策能力。在廣播電視領域，AI技術用于內(nèi)容的智能識別、分類和推薦，幫助編輯人員更高效地篩選和組織素材。此外，AI技術還應用于視頻內(nèi)容的自動化制作和虛擬主持人等領域，為廣播電視節(jié)目帶來更多的創(chuàng)意和新穎體驗[3]。

2 5G+8K+AI技術在廣播電視領域的應用

2.1 5G+8K+AI技術在體育節(jié)目中的應用

5G+8K+AI技術在體育節(jié)目中的應用將帶來革命性的變化。首先，5G技術的高速傳輸和低延遲為實時體育直播提供了穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接，讓觀眾能夠在高清畫質(zhì)下更流暢地觀看比賽。其次，8K技術的超高分辨率使觀眾獲得更為真實細膩的視覺體驗，捕捉每一細節(jié)，如球場上的細微動作。AI技術在體育解說和數(shù)據(jù)分析方面大有作為。智能解說系統(tǒng)能夠根據(jù)比賽情況實時進行解說，增強觀賽體驗。AI還能分析運動員的動作和數(shù)據(jù)，提供實時統(tǒng)計和比賽戰(zhàn)術分析。最后，5G技術也為增強現(xiàn)實和虛擬現(xiàn)實技術提供了支持，讓觀眾能夠身臨其境地感受比賽現(xiàn)場。

5G+8K+AI技術在體育節(jié)目中最典型的應用就是冬奧會，通過5G+8K+AI戰(zhàn)略助力科技冬奧，向世界呈現(xiàn)開閉幕式舞蹈的精彩演繹與極具震撼的賽事轉(zhuǎn)播。依托4K/8K超高清視頻技術，冬奧會賽事全面實現(xiàn)4K高動態(tài)范圍圖像（High-Dynamic Range，HDR）制作公共信號，并在開閉幕式、速度滑冰、自由式滑雪/單板滑雪大跳臺賽事等進行8K公共信號制作與轉(zhuǎn)播。中央廣播電視總臺在4K/8K制播領域取得一系列自主研發(fā)成果，并應用于冬奧會賽事節(jié)目轉(zhuǎn)播中，如8K/4K/HD交換及調(diào)度系統(tǒng)、獵豹超高速4K軌道拍攝系統(tǒng)、8K超高清攝像機、AI時間切片系統(tǒng)、8K AVS3視頻編碼器等應用，建立了冬奧會8K超高清制播體系。在“百城千屏”超高清視頻落地推廣行動支持下，實現(xiàn)8K看冬奧，這也是全球首次大規(guī)模將8K技術應用于體育賽事直播與轉(zhuǎn)播報道。

5G技術為冬奧會提供了高速率、大帶寬、低時延、網(wǎng)絡切片、邊緣計算等技術支持。冬奧會的8K視頻對帶寬有嚴格的要求，至少需要130 Mb·s-1以上的傳輸帶寬，只有基于5G網(wǎng)絡千兆級的體驗速率才能保證視頻回傳質(zhì)量。在本屆冬奧會上，5G信號覆蓋了所有場館和連接場館的道路。以5G技術為基礎的5G背包、5G轉(zhuǎn)播車、5G超高清演播室、5G消息等在冬奧會上發(fā)揮了關鍵性的作用。5G背包具備體積小、重量輕、便于攜帶等優(yōu)點，并且能夠在-20 ℃的環(huán)境下工作，極大地提升了冬奧會相關活動的采編播效率。北京冬奧會期間，全球首臺5G+8K轉(zhuǎn)播車投入使用，負責短道速滑和花樣滑冰賽事的轉(zhuǎn)播服務，在200多個社區(qū)、商圈、城市戶外大屏進行冬奧會8K超高清內(nèi)容播放。5G超高清演播室為冬奧會節(jié)目的采編播提供了全方位技術支持，最典型的就是高鐵冬奧專列的外場移動演播室，將超高清技術、5G技術及高鐵技術完美融合，將5G超高清演播室制作的冬奧節(jié)目通過5G網(wǎng)絡實時回傳至央視，并通過大小屏播出。

AI技術助力冬奧會充分展現(xiàn)冬奧會視聽之美。AI時間切片系統(tǒng)、AI手語翻譯官“聆語”、AI智能剪輯系統(tǒng)等被廣泛應用于冬奧會節(jié)目中。AI時間切片系統(tǒng)是中央廣播電視總臺自主研發(fā)的超高清AI圖像處理系統(tǒng)。基于人工智能深度學習算法、視覺暫留技術、圖形學、圖像學及自動化控制技術的AI時間切片系統(tǒng)能夠?qū)崟r、精準還原滑雪跳臺運動員的技術動作，充分滿足冬奧會電視直播的實時性需求。AI手語翻譯官“聆語”是全球首次AI手語在體育賽事領域的應用，使得聽障人士也能享受到冬奧會的精彩賽事解說。AI智能剪輯系統(tǒng)能夠智能識別運動員動作、比分板、比賽場景，通過觀眾反應、評論員語音、賽場原聲、光學字符識別（Optical Character Recognition，OCR）識別、目標對象等分析，自動生成冬奧會精彩視頻集錦。綜上所述，5G+8K+AI技術為體育節(jié)目帶來更加精彩、沉浸式的觀賽體驗，將推動體育廣播電視向新的高度發(fā)展[4]。

2.2 5G+8K+AI技術在新聞節(jié)目中的應用

5G+8K+AI技術在新聞節(jié)目中的應用，將為廣播電視新聞報道帶來革命性的變化。首先，5G技術的高速傳輸和低延遲將實現(xiàn)新聞內(nèi)容的即時傳送，使新聞報道更加及時和實時。其次，8K技術的超高清畫質(zhì)將提供更細膩、逼真的圖像，增強新聞的視覺呈現(xiàn)效果。AI技術將在新聞內(nèi)容的智能篩選和生成方面發(fā)揮重要作用，實現(xiàn)新聞自動化生產(chǎn)。AI還能幫助新聞編輯進行內(nèi)容分類和趨勢分析，提高新聞報道的效率和準確性。此外，AI技術在新聞數(shù)據(jù)分析方面的應用，將使新聞報道更加深入客觀，為觀眾提供更全面的信息。

5G+8K+AI技術在新聞節(jié)目中最為典型的應用案例就是全國兩會新聞報道。在2020年、2021年、2022年全國兩會期間，5G+8K+AI技術發(fā)揮了關鍵性的作用。以2020年全國兩會為例，這是5G+8K+AI技術在兩會新聞節(jié)目中的首次嘗試，實現(xiàn)5G+8K實時傳輸和快速剪輯集成制作，并充分運用了AI云剪輯、5G+8K傳輸背包等技術成果，創(chuàng)作出8K新聞宣傳片《八方云開 炫彩中國》。此次兩會新聞報道，中央廣播電視總臺運用超高清轉(zhuǎn)播車完成超高清信號的采集制作工作，并在央視4K超高清頻道進行開閉幕式現(xiàn)場直播，依托5G技術推出“日出東方”“88秒！感受前進的節(jié)奏”等《時政V現(xiàn)場》系列特稿。5G+8K為視頻互動直播提供了技術支持，實現(xiàn)人民大會堂和兩會新聞中心兩地同步部長通道、代表通道、委員通道、新聞發(fā)布會現(xiàn)場直播。此外，AI技術在兩會期間也發(fā)揮了重要作用。雙語交互報道《“規(guī)劃”里的中國》運用文本分析、爬蟲抓取等人工智能技術，以多種可視化手段，生動、形象地呈現(xiàn)中國發(fā)展成就。綜上所述，5G+8K+AI技術為新聞節(jié)目帶來更加快速、生動、智能化的報道，推動廣播電視新聞領域向更高水平發(fā)展[5]。

2.3 5G+8K+AI技術在綜藝節(jié)目中的應用

5G+8K+AI技術在綜藝節(jié)目中的應用，將為廣播電視綜藝節(jié)目帶來創(chuàng)新和多樣化的體驗。首先，5G技術的高速傳輸和低延遲為互動綜藝節(jié)目提供了更穩(wěn)定的網(wǎng)絡連接，使觀眾能夠更流暢地參與節(jié)目互動和投票。其次，8K技術的超高清畫質(zhì)為綜藝節(jié)目帶來更加逼真、高質(zhì)量的視覺效果，增強了觀眾的觀賞體驗。AI技術的應用將提供更多創(chuàng)意和趣味性，如虛擬主持人、智能互動等。AI還能根據(jù)觀眾的喜好和行為進行內(nèi)容推薦、個性化節(jié)目推送。最后，增強現(xiàn)實技術與5G+8K的融合，使綜藝節(jié)目增添了更多趣味和互動性，為觀眾帶來全新的觀賞體驗。綜上所述，5G+8K+AI技術的應用為綜藝節(jié)目帶來了更多的創(chuàng)新元素和互動性，提升了廣播電視綜藝節(jié)目的吸引力和娛樂價值。

5G+8K+AI技術在綜藝節(jié)目中最典型的應用案例是央視春節(jié)聯(lián)歡晚會（以下簡稱春晚）。以2021年央視春晚為例，在“5G+4K/8K+AI”戰(zhàn)略布局下，央視完成云錄制+云互動的云端春晚視覺盛宴。創(chuàng)意表演《牛起來》節(jié)目主要由關曉彤、王一博、劉德華三位演員來完成。身處北京的關曉彤、王一博與身處香港的劉德華依托5G+8K+AI技術實現(xiàn)了春晚舞蹈的“同臺演繹”視覺效果。節(jié)目組采取兩地分錄、遠程云制作、5G遠程傳輸、虛擬演播室系統(tǒng)摳像合成的策略，完成了一場云端跨時空互動，帶給觀眾沉浸式、超高清的觀看體驗。此外，2021年央視春晚也是首次在央視8K超高清試驗頻道直播，依托5G通信技術，在30多個8K超高清大屏以及8K電視機同步播放[6]。

3 結 語

在廣播電視領域，5G+8K+AI技術的應用為節(jié)目制作、傳輸和觀眾體驗帶來革命性的變革。高速、低延遲的5G技術為內(nèi)容傳輸提供支持，超高清的8K技術提供更為逼真的視覺感受，智能化的AI技術賦予節(jié)目更高的創(chuàng)新能力，為觀眾呈現(xiàn)更加豐富、沉浸式的視聽體驗。