5G+8K+AI技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用

黨春茂

（天祝藏族自治縣毛毛山微波臺(tái)，甘肅 武威 733299）

0 引 言

隨著5G、8K和人工智能（Artificial Intelligence，AI）技術(shù)的快速發(fā)展，廣播電視行業(yè)正迎來新的變革時(shí)代。本文旨在探討5G+8K+AI技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用，分析其在體育、新聞和綜藝節(jié)目中的實(shí)際應(yīng)用，揭示其在內(nèi)容創(chuàng)作、傳輸和觀眾體驗(yàn)方面的優(yōu)勢(shì)。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(shì)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(guó)際廣播電影電視展覽會(huì)（BIRTV2019）的主題報(bào)告會(huì)發(fā)布了《中央廣播電視總臺(tái)5G+4K/8K+AI應(yīng)用實(shí)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(tái)（以下簡(jiǎn)稱央視）標(biāo)清制作系統(tǒng)全面下線，告別高清時(shí)代，超高清時(shí)代來臨。2019年，《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》發(fā)布，各省市協(xié)同推進(jìn)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(guó)超高清視頻產(chǎn)業(yè)在重點(diǎn)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)展、行業(yè)應(yīng)用等領(lǐng)域取得顯著成果，這也為5G+8K+AI戰(zhàn)略的實(shí)施與應(yīng)用提供了技術(shù)、設(shè)備等支持[1]。

1.2 5G+8K+AI核心技術(shù)

5G+8K+AI核心技術(shù)是指在廣播電視領(lǐng)域，結(jié)合第五代移動(dòng)通信技術(shù)（5G）、超高清視頻技術(shù)（8K）和人工智能技術(shù)（AI）的關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)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(jī)會(huì)[2]。首先，5G技術(shù)是指第五代移動(dòng)通信技術(shù)，以超高速、超低延遲、大連接和廣覆蓋為特點(diǎn)。在廣播電視領(lǐng)域，5G技術(shù)能夠提供更高的傳輸速度和更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接，使得視頻內(nèi)容的傳輸更加高效和快速。5G技術(shù)的低延遲特性使得實(shí)時(shí)直播和交互式體驗(yàn)成為可能，為廣播電視節(jié)目帶來更多創(chuàng)新。其次，8K技術(shù)是指超高清視頻技術(shù)，比傳統(tǒng)高清視頻具有更高的分辨率和更細(xì)膩的畫面表現(xiàn)。在廣播電視領(lǐng)域，8K技術(shù)能夠提供更加逼真和震撼的視覺體驗(yàn)，使觀眾感受到更加身臨其境的感覺。同時(shí)，8K技術(shù)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(shù)是指人工智能技術(shù)，通過模擬人類智能和學(xué)習(xí)能力，使計(jì)算機(jī)具有了類似人類的認(rèn)知和決策能力。在廣播電視領(lǐng)域，AI技術(shù)用于內(nèi)容的智能識(shí)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(shù)還應(yīng)用于視頻內(nèi)容的自動(dòng)化制作和虛擬主持人等領(lǐng)域，為廣播電視節(jié)目帶來更多的創(chuàng)意和新穎體驗(yàn)[3]。

2 5G+8K+AI技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 5G+8K+AI技術(shù)在體育節(jié)目中的應(yīng)用

5G+8K+AI技術(shù)在體育節(jié)目中的應(yīng)用將帶來革命性的變化。首先，5G技術(shù)的高速傳輸和低延遲為實(shí)時(shí)體育直播提供了穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)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(shù)的超高分辨率使觀眾獲得更為真實(shí)細(xì)膩的視覺體驗(yàn)，捕捉每一細(xì)節(jié)，如球場(chǎng)上的細(xì)微動(dòng)作。AI技術(shù)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(shí)時(shí)進(jìn)行解說，增強(qiáng)觀賽體驗(yàn)。AI還能分析運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作和數(shù)據(jù)，提供實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)和比賽戰(zhàn)術(shù)分析。最后，5G技術(shù)也為增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供了支持，讓觀眾能夠身臨其境地感受比賽現(xiàn)場(chǎng)。

5G+8K+AI技術(shù)在體育節(jié)目中最典型的應(yīng)用就是冬奧會(huì)，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(shù)，冬奧會(huì)賽事全面實(shí)現(xiàn)4K高動(dòng)態(tài)范圍圖像（High-Dynamic Range，HDR）制作公共信號(hào)，并在開閉幕式、速度滑冰、自由式滑雪/單板滑雪大跳臺(tái)賽事等進(jìn)行8K公共信號(hào)制作與轉(zhuǎn)播。中央廣播電視總臺(tái)在4K/8K制播領(lǐng)域取得一系列自主研發(fā)成果，并應(yīng)用于冬奧會(huì)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(jī)、AI時(shí)間切片系統(tǒng)、8K AVS3視頻編碼器等應(yīng)用，建立了冬奧會(huì)8K超高清制播體系。在“百城千屏”超高清視頻落地推廣行動(dòng)支持下，實(shí)現(xiàn)8K看冬奧，這也是全球首次大規(guī)模將8K技術(shù)應(yīng)用于體育賽事直播與轉(zhuǎn)播報(bào)道。

5G技術(shù)為冬奧會(huì)提供了高速率、大帶寬、低時(shí)延、網(wǎng)絡(luò)切片、邊緣計(jì)算等技術(shù)支持。冬奧會(huì)的8K視頻對(duì)帶寬有嚴(yán)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(luò)千兆級(jí)的體驗(yàn)速率才能保證視頻回傳質(zhì)量。在本屆冬奧會(huì)上，5G信號(hào)覆蓋了所有場(chǎng)館和連接場(chǎng)館的道路。以5G技術(shù)為基礎(chǔ)的5G背包、5G轉(zhuǎn)播車、5G超高清演播室、5G消息等在冬奧會(huì)上發(fā)揮了關(guān)鍵性的作用。5G背包具備體積小、重量輕、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，并且能夠在-20 ℃的環(huán)境下工作，極大地提升了冬奧會(huì)相關(guān)活動(dòng)的采編播效率。北京冬奧會(huì)期間，全球首臺(tái)5G+8K轉(zhuǎn)播車投入使用，負(fù)責(zé)短道速滑和花樣滑冰賽事的轉(zhuǎn)播服務(wù)，在200多個(gè)社區(qū)、商圈、城市戶外大屏進(jìn)行冬奧會(huì)8K超高清內(nèi)容播放。5G超高清演播室為冬奧會(huì)節(jié)目的采編播提供了全方位技術(shù)支持，最典型的就是高鐵冬奧專列的外場(chǎng)移動(dòng)演播室，將超高清技術(shù)、5G技術(shù)及高鐵技術(shù)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(luò)實(shí)時(shí)回傳至央視，并通過大小屏播出。

AI技術(shù)助力冬奧會(huì)充分展現(xiàn)冬奧會(huì)視聽之美。AI時(shí)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(yīng)用于冬奧會(huì)節(jié)目中。AI時(shí)間切片系統(tǒng)是中央廣播電視總臺(tái)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(xué)習(xí)算法、視覺暫留技術(shù)、圖形學(xué)、圖像學(xué)及自動(dòng)化控制技術(shù)的AI時(shí)間切片系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)、精準(zhǔn)還原滑雪跳臺(tái)運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作，充分滿足冬奧會(huì)電視直播的實(shí)時(shí)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(lǐng)域的應(yīng)用，使得聽障人士也能享受到冬奧會(huì)的精彩賽事解說。AI智能剪輯系統(tǒng)能夠智能識(shí)別運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作、比分板、比賽場(chǎng)景，通過觀眾反應(yīng)、評(píng)論員語音、賽場(chǎng)原聲、光學(xué)字符識(shí)別（Optical Character Recognition，OCR）識(shí)別、目標(biāo)對(duì)象等分析，自動(dòng)生成冬奧會(huì)精彩視頻集錦。綜上所述，5G+8K+AI技術(shù)為體育節(jié)目帶來更加精彩、沉浸式的觀賽體驗(yàn)，將推動(dòng)體育廣播電視向新的高度發(fā)展[4]。

2.2 5G+8K+AI技術(shù)在新聞節(jié)目中的應(yīng)用

5G+8K+AI技術(shù)在新聞節(jié)目中的應(yīng)用，將為廣播電視新聞報(bào)道帶來革命性的變化。首先，5G技術(shù)的高速傳輸和低延遲將實(shí)現(xiàn)新聞內(nèi)容的即時(shí)傳送，使新聞報(bào)道更加及時(shí)和實(shí)時(shí)。其次，8K技術(shù)的超高清畫質(zhì)將提供更細(xì)膩、逼真的圖像，增強(qiáng)新聞的視覺呈現(xiàn)效果。AI技術(shù)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(shí)現(xiàn)新聞自動(dòng)化生產(chǎn)。AI還能幫助新聞編輯進(jìn)行內(nèi)容分類和趨勢(shì)分析，提高新聞報(bào)道的效率和準(zhǔn)確性。此外，AI技術(shù)在新聞數(shù)據(jù)分析方面的應(yīng)用，將使新聞報(bào)道更加深入客觀，為觀眾提供更全面的信息。

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

2.3 5G+8K+AI技術(shù)在綜藝節(jié)目中的應(yīng)用

5G+8K+AI技術(shù)在綜藝節(jié)目中的應(yīng)用，將為廣播電視綜藝節(jié)目帶來創(chuàng)新和多樣化的體驗(yàn)。首先，5G技術(shù)的高速傳輸和低延遲為互動(dòng)綜藝節(jié)目提供了更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)連接，使觀眾能夠更流暢地參與節(jié)目互動(dòng)和投票。其次，8K技術(shù)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(qiáng)了觀眾的觀賞體驗(yàn)。AI技術(shù)的應(yīng)用將提供更多創(chuàng)意和趣味性，如虛擬主持人、智能互動(dòng)等。AI還能根據(jù)觀眾的喜好和行為進(jìn)行內(nèi)容推薦、個(gè)性化節(jié)目推送。最后，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)與5G+8K的融合，使綜藝節(jié)目增添了更多趣味和互動(dòng)性，為觀眾帶來全新的觀賞體驗(yàn)。綜上所述，5G+8K+AI技術(shù)的應(yīng)用為綜藝節(jié)目帶來了更多的創(chuàng)新元素和互動(dòng)性，提升了廣播電視綜藝節(jié)目的吸引力和娛樂價(jià)值。

5G+8K+AI技術(shù)在綜藝節(jié)目中最典型的應(yīng)用案例是央視春節(jié)聯(lián)歡晚會(huì)（以下簡(jiǎn)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(dòng)的云端春晚視覺盛宴。創(chuàng)意表演《牛起來》節(jié)目主要由關(guān)曉彤、王一博、劉德華三位演員來完成。身處北京的關(guān)曉彤、王一博與身處香港的劉德華依托5G+8K+AI技術(shù)實(shí)現(xiàn)了春晚舞蹈的“同臺(tái)演繹”視覺效果。節(jié)目組采取兩地分錄、遠(yuǎn)程云制作、5G遠(yuǎn)程傳輸、虛擬演播室系統(tǒng)摳像合成的策略，完成了一場(chǎng)云端跨時(shí)空互動(dòng)，帶給觀眾沉浸式、超高清的觀看體驗(yàn)。此外，2021年央視春晚也是首次在央視8K超高清試驗(yàn)頻道直播，依托5G通信技術(shù)，在30多個(gè)8K超高清大屏以及8K電視機(jī)同步播放[6]。

3 結(jié) 語

在廣播電視領(lǐng)域，5G+8K+AI技術(shù)的應(yīng)用為節(jié)目制作、傳輸和觀眾體驗(yàn)帶來革命性的變革。高速、低延遲的5G技術(shù)為內(nèi)容傳輸提供支持，超高清的8K技術(shù)提供更為逼真的視覺感受，智能化的AI技術(shù)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(yàn)。