人工智能技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用

楊 磊

（大連金普新區(qū)融媒體中心，遼寧 大連 116600）

0 引言

隨著人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展，廣播電視領(lǐng)域迎來(lái)前所未有的變革。深度合成、視頻修復(fù)、智能剪輯、人工智能生成內(nèi)容及推薦技術(shù)的應(yīng)用，推動(dòng)著節(jié)目制作、觀眾體驗(yàn)的巨大創(chuàng)新。本文旨在深入研究人工智能技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用，探討其技術(shù)原理、實(shí)際效果以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

1 人工智能概述

1.1 人工智能技術(shù)的概念

人工智能是一種模仿、擴(kuò)展和增強(qiáng)人的智能處理能力的技術(shù)，旨在讓機(jī)器模擬人的學(xué)習(xí)、推理、知識(shí)理解、感知及交互等多種智能行為。人工智能并非簡(jiǎn)單地模仿人的智能，而是通過(guò)計(jì)算機(jī)和數(shù)學(xué)模型實(shí)現(xiàn)特定的功能和任務(wù)。人工智能包括多種子技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)（特別是深度學(xué)習(xí)）、自然語(yǔ)言處理、專家系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)視覺(jué)等，被廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，包括科學(xué)研究、工業(yè)制造、醫(yī)療健康及娛樂(lè)休閑等。人工智能技術(shù)的應(yīng)用，正在加速推動(dòng)社會(huì)發(fā)展和創(chuàng)新變革[1]。

1.2 人工智能技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展

近年來(lái)，人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，技術(shù)創(chuàng)新體現(xiàn)在多方面。深度學(xué)習(xí)作為人工智能技術(shù)發(fā)展的主導(dǎo)線路，向多角度融合創(chuàng)新方向發(fā)展?；诖罅繕?biāo)注數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練是當(dāng)前深度學(xué)習(xí)的主要技術(shù)線路，利用深度學(xué)習(xí)解決解決問(wèn)題的應(yīng)用場(chǎng)景在不斷拓展，人工智能進(jìn)入感知增強(qiáng)時(shí)代。隨著人工智能任務(wù)場(chǎng)景向復(fù)雜化演變，學(xué)習(xí)方式的多元化成為新的發(fā)展方向，如深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)、自監(jiān)督學(xué)習(xí)發(fā)展迅速。隨著預(yù)訓(xùn)練模型的加速演進(jìn)，語(yǔ)言處理領(lǐng)域的通用智能成為發(fā)展熱點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)多種自然語(yǔ)言處理任務(wù)的通用智能，在閱讀理解、問(wèn)答、翻譯等領(lǐng)域與人類水平接近，并進(jìn)入產(chǎn)業(yè)應(yīng)用階段[2]。

1.3 人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

人工智能是引領(lǐng)未來(lái)的新興戰(zhàn)略技術(shù)，有助于推動(dòng)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)革命。近年來(lái)，人工智能技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)化與商業(yè)化進(jìn)程在不斷推進(jìn)。集成化與跨領(lǐng)域應(yīng)用的趨勢(shì)日漸明顯，人工智能正逐步深入到社會(huì)和經(jīng)濟(jì)生活的所有角落。個(gè)性化和定制化服務(wù)越來(lái)越多，利用人工智能技術(shù)提供精準(zhǔn)服務(wù)變得越來(lái)越普遍。邊緣計(jì)算和5G的融合，使得人工智能的應(yīng)用更加智能化和實(shí)時(shí)化。人工智能相關(guān)的算力、軟件框架、研發(fā)平臺(tái)及技術(shù)服務(wù)等產(chǎn)業(yè)垂直一體化趨勢(shì)明顯。智能計(jì)算形成智能芯片、軟硬協(xié)同及多樣化算力供給模式產(chǎn)業(yè)形態(tài)[3]。

2 人工智能技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 深度合成技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用

深度合成技術(shù)利用深度學(xué)習(xí)方法，將分析和理解的圖像、視頻和音頻等多媒體內(nèi)容進(jìn)行合成，再創(chuàng)造出新內(nèi)容。通過(guò)深度合成技術(shù)制作逼真的虛擬主播，能夠節(jié)省人力資源并提高工作效率。通過(guò)合成新的影像和聲音，用于后期剪輯和特效制作，能夠豐富節(jié)目的視聽(tīng)效果。深度合成技術(shù)也為新聞報(bào)道提供了新可能，將不存在的場(chǎng)景或者難以取景的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行虛擬再現(xiàn)。但同時(shí)，深度合成技術(shù)也帶來(lái)一系列倫理和法律問(wèn)題，如虛假新聞和深度偽造等。這就需要人們?cè)谑褂玫耐瑫r(shí)，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)問(wèn)題的研究與討論，制定嚴(yán)格的技術(shù)規(guī)范和操作準(zhǔn)則，以確保其健康、規(guī)范且可控的發(fā)展。以中央廣播電視總臺(tái)技術(shù)局人工智能時(shí)間切片系統(tǒng)為例，通過(guò)4K以上的超高分辨率視頻信號(hào)，基于人工智能深度學(xué)習(xí)算法、深度和成技術(shù)等，構(gòu)建強(qiáng)大的人工智能圖像處理系統(tǒng)。2022年冬奧會(huì)期間，人工智能時(shí)間切片系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。運(yùn)用人工智能時(shí)間切片系統(tǒng)將滑雪運(yùn)動(dòng)員技術(shù)動(dòng)作從視頻背景中實(shí)時(shí)分離并進(jìn)行二次包裝剪輯，可實(shí)現(xiàn)逐幀抽離和呈現(xiàn)，通過(guò)系統(tǒng)在15 s時(shí)間內(nèi)完成包裝渲染工作，滿足了冬奧會(huì)賽事直播需求[4]。

2.2 視頻修復(fù)技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用

視頻修復(fù)技術(shù)是利用數(shù)字圖像處理技術(shù)對(duì)視頻進(jìn)行質(zhì)量提升和損傷修復(fù)的技術(shù)，在廣播電視領(lǐng)域有極其重要的應(yīng)用。例如，處理舊的電視劇或電影時(shí)，視頻修復(fù)技術(shù)能消除畫面中的雜波、噪聲，修復(fù)色彩衰退，甚至改善分辨率，讓老舊影片煥發(fā)新的生命力。在實(shí)時(shí)播出中，視頻修復(fù)技術(shù)可以迅速糾正直播中的各種意外問(wèn)題，比如播出錯(cuò)誤、畫面顛倒等。此外，這項(xiàng)技術(shù)在拍攝后期制作階段也有廣泛應(yīng)用，如改良背景、照明等問(wèn)題，進(jìn)一步提升了畫面質(zhì)量。隨著深度學(xué)習(xí)等技術(shù)的引入，未來(lái)視頻修復(fù)技術(shù)將能實(shí)現(xiàn)更多功能，如通過(guò)AI算法自動(dòng)修復(fù)視頻損傷，有效提高了修復(fù)效率和效果，將進(jìn)一步豐富廣播電視業(yè)的創(chuàng)意制作和內(nèi)容服務(wù)能力。以浙江廣播電視集團(tuán)、北京百度網(wǎng)訊科技有限公司聯(lián)合浙江傳媒學(xué)院開(kāi)發(fā)的基于人工智能的視頻修復(fù)及超高清重制系統(tǒng)為例，系統(tǒng)的核心功能是對(duì)有損視頻、低分辨率視頻進(jìn)行實(shí)時(shí)修復(fù)和超高清重制，旨在提升視頻的畫質(zhì)和觀感。通過(guò)提取圖像的色彩、紋理、邊緣等特征，系統(tǒng)能夠識(shí)別圖像中的損失和缺陷，從而定位需要修復(fù)的區(qū)域。利用深度學(xué)習(xí)技術(shù)，系統(tǒng)通過(guò)大量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)如何修復(fù)圖像。通過(guò)深度學(xué)習(xí)方法，系統(tǒng)能夠?qū)⒌头直媛实囊曨l幀放大并轉(zhuǎn)換為高分辨率的幀，從而提升整個(gè)視頻的清晰度和畫質(zhì)[5]。

2.3 智能剪輯技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用

廣播電視領(lǐng)域的智能剪輯技術(shù)正越來(lái)越廣泛地應(yīng)用于內(nèi)容制作和分發(fā)過(guò)程中。它是借助人工智能技術(shù)，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)，在分析大量視頻數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，自動(dòng)完成視頻剪輯任務(wù)的一項(xiàng)技術(shù)。智能剪輯系統(tǒng)通過(guò)識(shí)別場(chǎng)景、角色，感知畫面節(jié)奏和音效，自動(dòng)對(duì)視頻內(nèi)容進(jìn)行精準(zhǔn)剪輯和拼接，高效生成劇集摘要，或用于制作有針對(duì)性的預(yù)告片、宣傳片等。對(duì)于體育賽事、新聞事件等大量直播內(nèi)容，智能剪輯也能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)剪輯，快速輸出精華片段、回放或熱點(diǎn)集錦。這類技術(shù)顯著提升了廣播電視制作的效率和質(zhì)量，也較好地解決了海量?jī)?nèi)容處理和復(fù)雜工作流程的挑戰(zhàn)。以山東廣播電視臺(tái)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的智能視頻剪輯應(yīng)用為例，利用人工智能技術(shù)，對(duì)大量的視頻素材進(jìn)行自動(dòng)分析和處理，從而快速、準(zhǔn)確地提取關(guān)鍵信息和精彩片段，為編輯和制作人員提供高效的剪輯方案。該應(yīng)用的核心技術(shù)是機(jī)器學(xué)習(xí)。通過(guò)訓(xùn)練，應(yīng)用能夠識(shí)別視頻中的關(guān)鍵事件、人物和場(chǎng)景，并根據(jù)預(yù)設(shè)的規(guī)則和算法，自動(dòng)進(jìn)行剪輯和拼接。在實(shí)際應(yīng)用中，制作人員只需將原始視頻素材導(dǎo)入該應(yīng)用，設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)和要求，即可啟動(dòng)智能剪輯功能。應(yīng)用會(huì)自動(dòng)對(duì)視頻進(jìn)行掃描和分析，快速識(shí)別出關(guān)鍵片段，并按照預(yù)設(shè)的規(guī)則進(jìn)行剪輯[6]。

2.4 人工智能生成內(nèi)容在廣播電視中的應(yīng)用

人工智能生成內(nèi)容（Artificial Intelligence Generates Content，AIGC）歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，隨著人工智能數(shù)據(jù)、算力、算法等領(lǐng)域的突破，人工智能在實(shí)現(xiàn)與人類互動(dòng)的能力上，具備了寫作、編曲、繪畫及視頻創(chuàng)作等創(chuàng)意工作能力。AIGC的技術(shù)能力主要體現(xiàn)在智能數(shù)字內(nèi)容孿生、智能數(shù)字內(nèi)容編輯及智能數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作3個(gè)方面。AIGC也被廣泛應(yīng)用于傳媒、電商、影視及娛樂(lè)等諸多領(lǐng)域。在廣播電視領(lǐng)域，AIGC為廣播電視傳統(tǒng)媒體、融媒體、新媒體提供采集、編輯、傳播等全流程內(nèi)容生產(chǎn)工具，如寫稿機(jī)器人、采訪助手、視頻字幕生成及人工智能合成主播等。2022年北京冬奧會(huì)期間，AIGC技術(shù)助力北京冬奧會(huì)科技冬奧建設(shè)，科大訊飛的智能錄音筆基于人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)了多語(yǔ)種語(yǔ)音轉(zhuǎn)寫，極大地提升了冬奧會(huì)期間新聞采編工作效率，可實(shí)現(xiàn)2 min內(nèi)快速出稿。在廣播電視傳播領(lǐng)域，人工智能合成主播實(shí)現(xiàn)了新聞?lì)I(lǐng)域?qū)崟r(shí)語(yǔ)音和人物動(dòng)畫的結(jié)合應(yīng)用，以新小微、小C、申?雅等為代表的人工智能合成主播被廣泛應(yīng)用于新聞采訪、新聞播報(bào)、晚會(huì)主持及天氣預(yù)報(bào)等諸多領(lǐng)域，并在全國(guó)兩會(huì)、冬奧會(huì)、奧運(yùn)會(huì)等新聞采編播活動(dòng)中有出色表現(xiàn)。

2.5 智能推薦技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用

智能推薦技術(shù)正逐漸改變廣播電視領(lǐng)域的觀賞顯示，根據(jù)用戶的個(gè)人喜好、觀看歷史、用戶所在地理位置等許多因素，定制出精準(zhǔn)的個(gè)性化推薦，大大提升了用戶體驗(yàn)。在具體應(yīng)用中，電視臺(tái)或網(wǎng)絡(luò)視頻平臺(tái)會(huì)將智能推薦技術(shù)運(yùn)用到其點(diǎn)播服務(wù)中，幫助用戶發(fā)現(xiàn)他們可能喜歡的內(nèi)容。在電視購(gòu)物等方面，智能推薦技術(shù)能夠精準(zhǔn)推送與用戶消費(fèi)習(xí)慣相匹配的商品，提升購(gòu)物體驗(yàn)，優(yōu)化銷售效果。隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，未來(lái)廣播電視領(lǐng)域的人工智能推薦技術(shù)將朝著更精準(zhǔn)、更個(gè)性化的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)更豐富的互動(dòng)體驗(yàn)，帶來(lái)更深遠(yuǎn)的商業(yè)影響和變革。以央廣傳媒集團(tuán)有限公司與銀河互聯(lián)網(wǎng)電視有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的銀河互聯(lián)網(wǎng)電視大數(shù)據(jù)智能實(shí)時(shí)推薦系統(tǒng)為例，系統(tǒng)的目標(biāo)是為用戶提供個(gè)性化、精準(zhǔn)的內(nèi)容推薦，提升用戶的觀看體驗(yàn)和滿意度，利用人工智能技術(shù)對(duì)用戶的行為和興趣進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)，采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對(duì)用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的特征提取和模型訓(xùn)練，系統(tǒng)能夠識(shí)別用戶的興趣點(diǎn)和偏好，從而為其推薦符合其口味和需求的內(nèi)容。通過(guò)分析用戶輸入的搜索關(guān)鍵詞和評(píng)論內(nèi)容，系統(tǒng)能夠理解用戶的意圖和反饋，進(jìn)一步優(yōu)化推薦結(jié)果。

3 結(jié)語(yǔ)

在人工智能技術(shù)的引領(lǐng)下，廣播電視迎來(lái)了創(chuàng)新的黃金時(shí)代。深度合成、視頻修復(fù)、智能剪輯、人工智能生成內(nèi)容以及推薦技術(shù)催生了更智能、高效的制作流程，提升了觀眾體驗(yàn)。然而，伴隨而來(lái)的倫理、法律等挑戰(zhàn)也需持續(xù)關(guān)注。展望未來(lái)，期待人工智能技術(shù)不僅推動(dòng)廣播電視領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，更能引領(lǐng)行業(yè)走向更加智能、人性化的發(fā)展階段。