5G赋能大视频创新

文/梅剑平

面对信息技术的革命，中央广播电视总台适时提出了“5G+4K/8K+AI”发展战略，5G、超高清电视作为国家重点支持的产业方向，对广播电视而言尤其是一次重要的发展机遇，而人工智能将从根本上重构媒体的生产传播。近年来中央广播电视总台对AI在电视媒体中的应用进行了一系列有益的探索。

2018年以来，两个以往关联并不紧密的行业不约而同爆发了一场革命：广播电视迈进超高清时代，移动通信拉开了5G商用大潮，同时也迎来了蓬勃发展的黄金期。

国家政策鼓励扶持4K产业发展

2019年2月28日，工业和信息化部、国家广播电视总局和中央广播电视总台三部门联合发布了我国的超高清产业发展计划——《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》，标志着我国超高清视频产业开始进入快车道。早在2018年下半年，洞察到下一代视频技术革命即将来临，工业和信息化部、国家广播电视总局和中央广播电视总台等部委已开始着手研究我国超高清视频产业的发展规划，根据超高清产业的未来发展预期制定了《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）》。按照规划，从2019年到2022年，在政策引导和市场推动下，我国将开播20个以上4K电视频道和20个以上4K点播专区，4K节目内容制作能力达到每年3万小时，在不少于20个省市的有线电视网落地4K电视，IPTV平台全面开通4K频道，并实现在5G移动通信网中的传输。到2022年，我国超高清终端将达3.5亿，成为全球最大的电视消费市场，并向广播电视、文教娱乐、安防监控等多个行业全面拓展，产业总体规模达到4万亿，用户超过2亿，为国民经济的发展和产业升级做出巨大贡献。为推动超高清视频产业的快速发展，在工信部的指导下，由华为公司牵头，中央广播电视总台、中国移动、中国电信、中国联通、京东方等数十家产业链上、下游成员共同成立了“中国超高清产业联盟”，携手做大超高清产业。

5G助力AR/VR、4K/8K超高清产业发展

2018年12月21日，工信部发布《加快推进虚拟现实产业发展的指导意见》，从关键核心技术、产品有效供给、重点行业应用、公共服务平台、标准规范体系和安全保障能力等几方面作出了规划指导，催生AR/VR在游戏动漫、影视、文旅等行业的快速发展。AR/VR与4K/8K超高清共同构成了下一代大视频产业。

2019年6月6日，工业和信息化部向中国移动、中国电信、中国联通和中国广播电视网络有限公司等4家运营商发放5G商用牌照，成为开启我国5G商用化大潮的重要标志。新一代移动通信网5G的三大典型特点：增强移动宽带eMBB、大规模机器通信mMTC和低时延高可靠uRLLC中，目前3GPP组织已发布的Rel-15版5G标准就是以eMBB大带宽应用为主，而5G大带宽关键应用的典型代表就是UHD超高清视频和AR/VR增强/虚拟现实。可以说5G的发展与大视频相辅相成，5G为大视频带来无限可能，大视频促进5G的蓬勃发展。

国内以中央广播电视总台为代表的广电媒体一直在积极推进5G与超高清电视的融合应用。2018年12月28日，中央广播电视总台与中国电信、中国移动、中国联通、华为公司共同签署《合作建设5G新媒体平台框架协议》，联合建设“5G媒体应用实验室”，开展5G环境下的视频应用和产品创新，全力推动5G核心技术在4K超高清、新媒体中的应用，引领我国5G新媒体的发展。2019年1月13日，中央广播电视总台联合中国移动、华为公司首次在春节联欢晚会深圳分会场进行了4K超高清5G传输测试，通过5G网络成功将春节联欢晚会深圳分会场的4K超高清信号回传至总台北京机房，同时将北京的4K超高清信号传送至深圳分会场4K超高清转播车，实时展现，此次试验标志着中央广播电视总台在推进5G规模试验和应用示范上迈出了坚实步伐。2019年1月28日，中央广播电视总台联合中国联通、华为公司在春节联欢晚会长春分会场首次进行了5G网络VR实时制作传输，通过5G网络给观众带来全景春晚候播大厅和分会场的全新体验，围城5G大视频应用的有一次重大突破。2019年3月，总台首次采用非5G+4K技术对全国两会进行了直播报道，这也是国内首次5G媒体直播实践，得到了中央领导和与会代表的高度肯定。2019年4月22日的人民海军建军70周年仪式和2019年4月29日的世园会上，总台通过5G移动通信网络进行了视频直播，取得了良好的效果。2019年6月26日总台又成功进行了我国首次8K超高清的5G远程传输测试。在刚刚结束的国庆70周年庆典活动中，中央广播电视总台成功运用5G+4K技术进行了直播。目前，总台正在积极打造5G新媒体平台，探索5G与新媒体的深度融合。

上述实践是对5G与大视频融合应用的一些初步探索，超高清视频、AR/VR等业务在传输带宽、传输时延和可靠性等方面具有不同的特点，对5G网络的特性提出了不同的需求。以4K超高清电视为例，4K@60视频的制作码率达到500Mbps，分发传输码率36Mbps，直播业务时延要求1-2秒，点播业务时延要求小于0.5秒，8K@60视频的制作码率更高达2Gbps，分发传输码率超过100Mbps，对网络带宽和时延的要求远高于高清晰度电视。此外，大型转播活动中的电视信号传输对安全性有着特殊要求，5G特有的网络切片可提供可靠的传输，将成为满足广播电视安全传输的关键技术。

AR/VR业务因全景视频的分辨率、自由度、响应时延等因素在带宽和时延两个方面同时对网络性能提出了要求，360全景高清视频的信息量相当于4倍高清视频，传输码率可从数十Mbps至Gbps。特别是VR的沉浸感对实时性提出了特别的要求，动态响应时间要求达到毫秒级，因此现有的VR应用大多局限于本地服务器渲染，应用场景受限，用户体验较差。5G特有的MEC边缘至计算技术是保证低时延的关键，可从根本上突破VR/AR本地化，实现VR/AR云化服务，在大型综艺、体育赛事等节目中为用户提供实时的互动体验，增强VR的真实沉浸感。未来还可通过边缘计算平台可将电信网络的能力信息抽象成各种服务，开放给VR/AR第三方和垂直行业应用，为VR/AR的普适化服务奠定良好的基础。

面对信息技术的革命，中央广播电视总台适时提出了“5G+4K/8K+AI”发展战略，5G、超高清电视作为国家重点支持的产业方向，对广播电视而言尤其是一次重要的发展机遇，而人工智能将从根本上重构媒体的生产传播。近年来中央广播电视总台对AI在电视媒体中的应用进行了一系列有益的探索。AI在广播电视中的应用大体上分为节目制作、审核、分发等几个环节，包括智能主播、智能语音、智能标签、智能线索、智能编辑、智能写稿、智能搜索、智能审核、智能推荐、智能转码、智能广告等多领域的应用。在《经典咏流传》第二季中，总台用AI技术仿真主持人撒贝宁，通过扫描主持人创建三维模型，采用人脸识别技术辅以动作训练，建立智能化、个性化的语言模型库及动作库，以图像引擎结合3D渲染技术植入真实场景，使仿真的语气、语调达到与真人高度一致的效果，既可在实景中与真人撒贝宁对话互动，也可被置于虚拟场景中完成展示观众互动数据等特定任务，取得了良好的效果。此外，在《创新中国》节目中通过AI模拟已故配音演员李易的声音，也受到了广大观众的好评。今年“一带一路”媒体成果展上，总台采用AI智能语音—文字转换与合成技术，成功进行了5G+4K实时编辑剪辑。在正在建设的5G新媒体平台中，总台开始运用AI算法建立自己的标签体系，对新媒体媒资进行全面标签化；同时积极研究主流媒体的智能推荐算法，运用于新媒体个性化分发中。人工智能已成为总台媒体融合的重要支柱之一。

“5G+AI”赋能广播电视向智媒体转型

智慧媒体是广播电视的战略方向，同时也是一项具有重大挑战性的任务。人工智能不同于以往的技术革命，AI的能力是由算法引领、用大数据滋养，靠算法来支撑的，是一项综合性的系统工程。对媒体行业全面引入人工智能应用需要重点研究以下三个方面的技术。

一是媒资标签化。与传统的面向查询的媒资编目不同，标签主要面向媒体的用户应用，通过人工加算法对视频、音频、文稿等内容进行智能分析，实现对人物、地点、事件、场景等关键信息的标记，对开发媒体内容的价值具有至关重要的意义。

二是建立主流媒体的有导向推荐算法。不同于商业平台完全依据用户喜好的个性化推荐算法，主流媒体需要研究能够综合节目导向与用户喜好的算法规则，向用户推荐既符合节目导向又有个性化的节目。

三是研究媒体知识图谱，建立融合媒体环境下信息与传播关系。随着媒体融合的不断深化，广播电视媒体从内部制播的网络化升级发展到全媒体革命，未来必将随着大数据、人工智能的发展迈向智慧媒体。