高清智能廣播電視技術(shù)在電視節(jié)目制播中的應(yīng)用

【摘要】5G時(shí)代是廣播電視媒體從高清到超高清的發(fā)展關(guān)鍵期，各類高清化、智能化、交互化的廣播電視技術(shù)正在加快應(yīng)用到電視節(jié)目制播之中。廣播電視媒體要加快研發(fā)和應(yīng)用高清智能廣播電視技術(shù)，優(yōu)化電視制播流程，制作出高水平的電視節(jié)目，給觀眾帶來更加豐富的視聽享受?；诖?，本文首先分析了當(dāng)前我國(guó)廣播電視行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，并探討了高清智能廣播電視技術(shù)在5G技術(shù)背景下的發(fā)展前景，然后簡(jiǎn)要分析了現(xiàn)階段高清智能廣播電視技術(shù)在電視節(jié)目制播中存在的制約因素，最后重點(diǎn)分析了現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的高清智能廣播電視技術(shù)，希望能夠?yàn)閺V播電視事業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展提供一些幫助和啟發(fā)。

【關(guān)鍵詞】高清智能廣播電視技術(shù)；電視節(jié)目制播；廣播電視

中圖分類號(hào)：TN92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.22.001

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的高速普及，5G時(shí)代悄然到來，廣播電視技術(shù)正在逐步朝著智能化方向發(fā)展，越來越多的智能技術(shù)和交互技術(shù)正在融入廣播電視節(jié)目制播技術(shù)中，為廣播電視事業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。5G通信技術(shù)的高速率、低延時(shí)特性在高清智能廣播電視技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用中具有十分廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。當(dāng)前，高清智能廣播電視技術(shù)的發(fā)展步伐越來越快，新一代的電視節(jié)目制播模式正在廣電事業(yè)中逐步確立地位?？梢灶A(yù)見，未來的一段時(shí)間內(nèi)，5G技術(shù)將有力驅(qū)動(dòng)高清智能廣播電視技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和成果轉(zhuǎn)化。

因此，加快對(duì)高清智能廣播電視技術(shù)的深入研究，充分探索其在電視節(jié)目制播工作中的各類應(yīng)用，對(duì)于推動(dòng)廣播電視事業(yè)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1. 高清智能廣播電視技術(shù)的發(fā)展前景

1.1 廣播電視發(fā)展現(xiàn)狀

根據(jù)廣電總局所發(fā)布的統(tǒng)計(jì)公報(bào)，2022年全國(guó)有線電視用戶達(dá)2億戶，同比略有下降；其中高清和超高清電視用戶1.1億戶，與2021年基本持平，高清超高清視頻點(diǎn)播用戶接近4千萬戶，占總點(diǎn)播用戶的比例超過九成；智能終端用戶3745萬戶，同比增長(zhǎng)接近13%。IPTV交互式網(wǎng)絡(luò)電視用戶超過3億戶?？梢钥闯?，使用高清智能廣播電視終端的用戶規(guī)模不斷擴(kuò)大，高清化、智能化正在成為廣播電視行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

從2008年到2018年，我國(guó)廣播電視媒體逐步實(shí)現(xiàn)了從高清到超高清的轉(zhuǎn)變。截至2022年，我國(guó)廣播電視媒體已經(jīng)有了8個(gè)4K超高清頻道，2個(gè)8K超高清頻道。其中新聞?lì)悺⒕C藝類電視節(jié)目高清超高清的制作比例分別為71%和65%，均較去年有所提高?？梢钥闯?，電視的高清化、超高清化進(jìn)程明顯提速。

1.2 5G時(shí)代的高清智能廣播電視技術(shù)

隨著5G通信技術(shù)的快速推廣，我國(guó)的廣播電視事業(yè)迎來發(fā)展的又一高速期，當(dāng)前高清智能廣播電視技術(shù)已經(jīng)在電視節(jié)目制播工作中得到了深入的應(yīng)用。高清智能廣播電視技術(shù)的特征是基于5G網(wǎng)絡(luò)下的數(shù)字化、交互化、智能化和可視化的廣播電視節(jié)目制播技術(shù)。

隨著人工智能、VR、AR等技術(shù)的有機(jī)融入，高清智能廣播電視技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了新的創(chuàng)新，將有機(jī)地滲透到電視節(jié)目的拍攝、制作、傳播流程之中，推動(dòng)電視節(jié)目制播流程的加快和節(jié)目水平的穩(wěn)步提升[1]。觀眾在觀看各類電視節(jié)目的過程中，將充分領(lǐng)略到先進(jìn)技術(shù)的無限魅力，獲得更加豐富多彩的視聽體驗(yàn)。

2. 當(dāng)前電視節(jié)目制播的制約因素

2.1 技術(shù)支持力度不足

盡管當(dāng)前高清智能廣播電視技術(shù)在5G通信技術(shù)的輔助下實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，但隨著我國(guó)傳媒行業(yè)格局的演變和全新視聽形式的多元變化，目前廣播電視節(jié)目制播仍然存在一定的問題。高清智能廣播電視技術(shù)的發(fā)展日新月異，但區(qū)域間的發(fā)展十分不平衡，使得高清智能技術(shù)的支持力度難以充分展現(xiàn)。除中央總臺(tái)和部分省級(jí)廣播電視臺(tái)以外，很多省級(jí)以下的廣播電視媒體在制作技術(shù)上仍然較為落后，所采用的依然是傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化制作技術(shù)，尚未全面采用高清智能技術(shù)。究其原因，主要在于技術(shù)投入力度的不足，無論是資金、人才還是技術(shù)設(shè)備，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到高清智能廣播電視技術(shù)發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于相當(dāng)一部分廣播電視媒體而言，推動(dòng)高清化、智能化的電視制播改革，動(dòng)力仍顯不足。

2.2 運(yùn)營(yíng)模式不夠成熟

廣播電視媒體不斷地進(jìn)行技術(shù)革新，一方面是為了制作出更加優(yōu)秀的電視節(jié)目，給大眾提供更加優(yōu)質(zhì)的視聽服務(wù)；另一方面也是為了增強(qiáng)自身的運(yùn)營(yíng)能力，為生存和發(fā)展獲取長(zhǎng)久的動(dòng)力。但從目前高清智能電視制播的運(yùn)營(yíng)模式來看，仍然存在不夠成熟、持續(xù)力不強(qiáng)的問題。廣播電視媒體要全面升級(jí)高清智能廣播電視技術(shù)，就需要大量的成本投入，用于設(shè)備升級(jí)、場(chǎng)景搭建、人才培養(yǎng)等，但從盈利能力來看，卻并沒有較為顯著的指標(biāo)增長(zhǎng)[2]。簡(jiǎn)而言之，現(xiàn)階段的高清智能電視運(yùn)營(yíng)模式存在付出和收獲不成正比的問題。對(duì)于很多廣播電視媒體而言，無法長(zhǎng)時(shí)間承擔(dān)高昂的電視制播成本。因此，廣播電視臺(tái)推動(dòng)高清智能廣播電視技術(shù)升級(jí)的動(dòng)力再次削弱。

2.3 接收終端有待升級(jí)

從觀眾的角度來看，盡管當(dāng)前高清超高清電視終端的用戶不斷增長(zhǎng)，但仍然存在相當(dāng)一部分用戶使用的是標(biāo)清電視終端。從2022年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，標(biāo)清電視終端的用戶占總用戶量超過4成。這意味著對(duì)于這部分用戶而言，廣播電視媒體投入大量資金和人力生成的高清電視節(jié)目又被轉(zhuǎn)換成了標(biāo)清節(jié)目，觀眾無法欣賞到更加震撼的畫面效果，廣播電視媒體也浪費(fèi)了制作高清電視節(jié)目所投入的心血。

3. 高清智能廣播電視技術(shù)在電視節(jié)目制播中的具體應(yīng)用

3.1 虛擬切換技術(shù)

虛擬切換技術(shù)的出現(xiàn)，是考慮到廣播電視媒體在實(shí)施信息化、智能化改造之后，原有的建設(shè)設(shè)備利用率急劇下滑的情況，本著物盡其用、提升資源使用效率的原則，采用IP開發(fā)以及多通路制播模式，來實(shí)現(xiàn)高清電視節(jié)目的高效制播。高清智能化發(fā)展是近年來才興起的發(fā)展趨勢(shì)，電視臺(tái)現(xiàn)有的設(shè)備和技術(shù)尚在利用之中，絕大多數(shù)的廣電媒體無法為了新的發(fā)展趨勢(shì)而直接荒廢掉現(xiàn)有的設(shè)備。在虛擬切換技術(shù)的輔助下，4K高清智能與HD制播模式實(shí)現(xiàn)了有機(jī)融合，既能夠充分應(yīng)用現(xiàn)有的演播室建設(shè)，又能夠推動(dòng)高清智能廣播電視技術(shù)的深入應(yīng)用[3]。

其具體的工作邏輯是在電視節(jié)目制播過程中，采用4K攝像機(jī)進(jìn)行拍攝，將HD信號(hào)切入到4K系統(tǒng)之中，4K攝像機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)兩端信號(hào)的同時(shí)捕捉，其中HD信號(hào)在生成之后，可以切入到相應(yīng)的切換臺(tái)之中，而4K信號(hào)則切入到多通道收錄設(shè)備之中。在虛擬切換技術(shù)的作用下，實(shí)現(xiàn)HD信號(hào)和4K信號(hào)的疊畫以及切換，同步生成HD信號(hào)和4K信號(hào)。

虛擬切換技術(shù)的出現(xiàn)有效解決了廣播電視媒體在電視節(jié)目制播中存在的信號(hào)類型問題，將傳統(tǒng)的標(biāo)清信號(hào)產(chǎn)品融入到高清智能電視信號(hào)之中，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的虛擬切換，不僅提升了電視制播的工作效率，還豐富了各類信號(hào)產(chǎn)品開發(fā)的切換和轉(zhuǎn)移。從建設(shè)投入的角度來看，虛擬切換技術(shù)僅需要更換攝像機(jī)，增設(shè)虛擬切換系統(tǒng)和4K信號(hào)多通道收錄設(shè)備，相較于建設(shè)高清智能演播室，投入大幅縮減。2017年起，虛擬切換技術(shù)進(jìn)入開發(fā)周期，近年來已經(jīng)有越來越多的節(jié)目制播采用了這一技術(shù)，為廣播電視的高清智能發(fā)展奠定了有力基礎(chǔ)。

3.2 IMR制作模式

電視節(jié)目的制播存在兩個(gè)層面的要素，一是策劃創(chuàng)意，二是技術(shù)呈現(xiàn)，簡(jiǎn)單來說電視制播就是一個(gè)想象變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的過程。隨著我國(guó)傳媒行業(yè)的高速發(fā)展，越來越多的新技術(shù)融入電視節(jié)目制播之中，使得節(jié)目的視覺效果越來越豐富，無形中也提高了觀眾的視聽閾值。媒體工作者只有不斷加強(qiáng)創(chuàng)新策劃，提升技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和制作能力，才能滿足觀眾多樣化的訴求。與此同時(shí)，媒體行業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)急劇壓縮著電視節(jié)目制播的周期，在有限的時(shí)間內(nèi)呈現(xiàn)高水平的電視節(jié)目成為了媒體從業(yè)者面對(duì)的最大挑戰(zhàn)。

在這一背景下，IMR混合現(xiàn)實(shí)電視制播技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，主要用于音視頻的特效制作。其特點(diǎn)在于根據(jù)電視節(jié)目的場(chǎng)景需要，利用虛擬現(xiàn)實(shí)元素實(shí)時(shí)完成節(jié)目的創(chuàng)意包裝和數(shù)字內(nèi)容生成[4]。在IMR制作模式下，過去電視制播的后期制作模式實(shí)現(xiàn)了前置，即在演播現(xiàn)場(chǎng)就實(shí)時(shí)完成特效制作工作，有效提升了節(jié)目制作效率。

3.3 VR技術(shù)

進(jìn)入5G時(shí)代后，VR技術(shù)在廣播電視節(jié)目制播中的運(yùn)用越來越頻繁，通常VR技術(shù)是用來搭建虛擬場(chǎng)景，借助預(yù)制視頻縫合模板將所拍攝的畫面拼接起來，實(shí)現(xiàn)節(jié)目場(chǎng)景的全視角呈現(xiàn)。用戶在接收終端能夠從各個(gè)視角來觀看VR節(jié)目，深度體驗(yàn)身臨其境之感。但是當(dāng)前的拍攝技術(shù)仍然受到了一些現(xiàn)實(shí)因素的限制，例如在拍攝一些現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較為復(fù)雜，光源、光照差異明顯的鏡頭時(shí)，拼接而成的畫面接縫無法實(shí)現(xiàn)精細(xì)、無痕的處理，導(dǎo)致用戶在觀看時(shí)能夠明顯感受到畫面的不協(xié)調(diào)，甚至產(chǎn)生錯(cuò)位的錯(cuò)覺。在這種情況下，所拍攝的VR全景視頻是無法為4K高清節(jié)目制播所用的，需要借助VR技術(shù)與高清智能廣播電視技術(shù)的融合，來提升VR全景節(jié)目的視覺效果[5]。

在VNIS虛擬現(xiàn)實(shí)網(wǎng)絡(luò)交互制作模式下，全景攝像機(jī)所拍攝到的圖像和視頻能夠通過虛擬演播室的VR系統(tǒng)進(jìn)行渲染和合成，將虛擬場(chǎng)景與節(jié)目?jī)?nèi)容有機(jī)地融合起來，其視覺效果十分細(xì)膩、逼真。2020年春晚就采用了這種技術(shù)進(jìn)行VR直播，各個(gè)分會(huì)場(chǎng)只需要布設(shè)VR全景攝像機(jī)，與VNIS系統(tǒng)連通，就通過5G網(wǎng)絡(luò)將所拍攝的視頻素材傳輸至總臺(tái)進(jìn)行渲染和處理，最后通過客戶端進(jìn)行直播，觀眾即可實(shí)現(xiàn)全視角的沉浸式觀看。

通過VNIS系統(tǒng)，VR全景視頻的畫面效果將得到顯著提升，對(duì)電視節(jié)目制播而言，節(jié)目?jī)?nèi)容和場(chǎng)景能夠有效擴(kuò)大，強(qiáng)化了多個(gè)場(chǎng)景之間的實(shí)時(shí)交互。除此之外，在VR視頻的直播模式中，VNIS系統(tǒng)還能夠借助信源切換功能模塊，將攝像機(jī)拍攝并回傳的VR視頻與VR收錄設(shè)備中已經(jīng)導(dǎo)入的節(jié)目文件進(jìn)行融合處理，生成高質(zhì)量的VR直播視頻信號(hào)。對(duì)于沉浸式全景視頻而言，聲音是一個(gè)重要因素，常規(guī)音頻缺乏立體感，會(huì)降低觀眾的沉浸體驗(yàn)。通過VR話筒與常規(guī)話筒的合作，能夠精準(zhǔn)獲取各個(gè)角度的聲場(chǎng)，通過技術(shù)手段合成三維聲音頻，畫面和聲音的共同作用將給觀眾帶來無與倫比的視聽體驗(yàn)。

3.4 AI技術(shù)

廣播電視節(jié)目制播中對(duì)于AI技術(shù)的融合應(yīng)用主要體現(xiàn)在三個(gè)層面，語音應(yīng)用層面、圖像識(shí)別層面和視頻增強(qiáng)層面。AI技術(shù)與高清智能廣播電視技術(shù)的深入融合能夠有效提升電視節(jié)目制播效率，降低人工勞動(dòng)的負(fù)擔(dān)。

在語音應(yīng)用層面，AI技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景很多，包括字幕制作和配音，語音識(shí)別文本轉(zhuǎn)換，語音合成等等。傳統(tǒng)電視節(jié)目在制播過程中，需要耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間來完成配音和字幕錄入工作，大幅降低了電視節(jié)目的制作效率。通過AI技術(shù)的語音模塊和人機(jī)交互，能夠高效地完成配音、字幕制作等工作，并且配音效果好，字幕的準(zhǔn)確度也十分高，有效提升了制作效率，減輕了人力負(fù)擔(dān)，能夠適應(yīng)各類電視節(jié)目的制播場(chǎng)景。AI語音合成是電視節(jié)目制播中的又一應(yīng)用場(chǎng)景，能夠?qū)⒏黝愇淖中畔⑥D(zhuǎn)化為語音并進(jìn)行輸出，這一功能當(dāng)前主要運(yùn)用在節(jié)目配音和虛擬主播之中。AI技術(shù)改變了傳統(tǒng)的電子音、機(jī)械音模式，不僅聲音更貼合大眾的審美，還實(shí)現(xiàn)了多音字消歧、語言預(yù)測(cè)等功能。在實(shí)際應(yīng)用中，工作人員可以根據(jù)具體需要來調(diào)節(jié)音頻的語速、音量乃至韻律[6]。

在圖像識(shí)別層面，在電視節(jié)目制播過程中，對(duì)節(jié)目進(jìn)行審核是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，必須經(jīng)過嚴(yán)格審核確定節(jié)目?jī)?nèi)容準(zhǔn)確合規(guī)，才能進(jìn)行播放。當(dāng)前大部分的節(jié)目審核工作都是依靠人工來完成，還有部分審核是由機(jī)器先初審，再由人工進(jìn)行終審。廣播電視媒體每天的節(jié)目制播量很大，而人工審核的能力是有限的，難以高效、精準(zhǔn)地滿足審核需求，出錯(cuò)率較高。而AI技術(shù)能夠通過圖像文字識(shí)別和特征提取，對(duì)視頻內(nèi)容進(jìn)行審核和標(biāo)注，大幅提升了審片效率。例如借助人臉識(shí)別，能夠準(zhǔn)確判斷待審核內(nèi)容中是否存在敏感人物，AI技術(shù)一旦發(fā)現(xiàn)相關(guān)圖像，就會(huì)對(duì)其進(jìn)行標(biāo)注，幫助審片人員篩選和審核。這一技術(shù)還能夠應(yīng)用在媒資管理工作中，要實(shí)現(xiàn)媒資管理的現(xiàn)代化和信息化，對(duì)資源進(jìn)行科學(xué)合理的標(biāo)注是很重要的。傳統(tǒng)的人工編目方式在標(biāo)注工作上不僅效率低下，所生成的標(biāo)注也不夠完善，導(dǎo)致后續(xù)的媒資利用出現(xiàn)困難。通過AI技術(shù)能夠有效辨別媒資內(nèi)容中的人物、場(chǎng)景、物體等信息，并通過數(shù)據(jù)處理技術(shù)對(duì)所抽取的信息進(jìn)行清洗和結(jié)構(gòu)化，生成標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的媒資編目，便于后續(xù)的管理和利用工作的開展。

在視頻增強(qiáng)層面，當(dāng)前AI視頻增強(qiáng)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，大眾日常聽到、看到的4K修復(fù)視頻，就采用了AI視頻增強(qiáng)技術(shù)。過去有很多經(jīng)典的影視劇、電視節(jié)目，受限于當(dāng)時(shí)的拍攝設(shè)備和制作水平，或者由于媒資存儲(chǔ)條件較差，使得視頻內(nèi)容不夠清晰，甚至出現(xiàn)畫面損傷。當(dāng)觀眾以現(xiàn)代化的目光、4K超高清設(shè)備來看待這些作品時(shí)，難免產(chǎn)生視聽效果不佳的印象。無論是出于服務(wù)觀眾的心理，還是為了提升媒資管理和應(yīng)用水平，利用人工修復(fù)、AI修復(fù)等方式將視頻進(jìn)行增強(qiáng)提效處理，是當(dāng)前廣播電視媒體的一項(xiàng)迫切工作。當(dāng)前的AI視頻增強(qiáng)主要包含了空間和時(shí)間的超分辨模塊、色彩調(diào)整模塊、降噪去噪模塊等。超分辨是視頻畫面增強(qiáng)的重點(diǎn)，能夠通過技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)低分辨率的放大和低幀率的轉(zhuǎn)換。

4. 結(jié)束語

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們的生活水平正在穩(wěn)步提高，與此同時(shí)，對(duì)文娛生活的需求也在不斷攀升。廣播電視節(jié)目是大眾文娛生活的重要構(gòu)成，只有不斷推動(dòng)廣播電視節(jié)目水平的提升，才能更好地服務(wù)大眾。廣播電視媒體要加快推動(dòng)高清智能廣播電視技術(shù)在電視節(jié)目制播中的應(yīng)用，創(chuàng)新節(jié)目制播模式，制作出豐富多彩、質(zhì)量過硬的電視節(jié)目。

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作者簡(jiǎn)介：甘怡，廣西壯族自治區(qū)北流人，研究生，助理工程師，研究方向：廣播電視技術(shù)方向.