云转播技术在广播电视工程中的应用

■江西广播电视台：刘小飞

近年来，云转播技术在广播电视工程中的应用逐渐频繁，相较于传统的转播技术，云转播具有轻量化、实时化、云端化和远程化的优势。随着技术发展的日臻成熟，云转播技术将给广播电视制作带来颠覆性的改变，帮助广播电视媒体更好地服务广大观众，为观众提供画面清晰流畅、视觉效果突出的优质节目。本文从技术架构、功能优势和应用场景等角度介绍了云转播技术在广播电视工程中的具体应用。

1. 云转播的概念和技术架构

1.1 概念

云转播技术是一种基于云计算技术、AI技术和5G传输技术的广播电视工程技术，主要应用于广播电视的信号传输和转播，能够实现广播电视工程设备的云端化和制播人员编辑处理工作的远程化。

其技术原理和工作流程如下：首先，在电视节目现场完成素材的拍摄工作，并将所摄制的音视频信号借助网络传输技术上传至云端；其次，转播商和工作人员在云端服务器上对音视频素材进行编码、处理，形成完整的节目内容；最后，再次通过网络将处理完成的信号传输给电视或网络终端供观众观看。云转播技术的核心在于云计算平台，通过云端实现电视节目信号的远程传输、云端处理和信号转播，在降低电视节目制播成本和转播设备成本的同时，显著提升了工作效率和工作质量。

云转播技术在2021年东京奥运会上首次投入使用，与传统的电视转播技术相比，技术应用逻辑存在较大的差异。在传统转播环境下，电视信号转播对设备要求较高，需要现场设置专门的传输线路，并采用专业化设备设施，建设和维护的成本极高，人力需求也比较大。而云转播技术依托新兴的技术手段，对现场线路和设备的依赖度较低，只需要现场覆盖良好的网络传输信号，即可通过云计算平台完成转播工作，大幅降低了电视转播成本[1]。在信号传输速率方面，传统的转播技术依靠的是物质化的传输线路，技术水平较低，很容易出现信号延迟、带宽不足等情况。而云转播技术依靠5G网络、云计算技术的强大性能，信号传输速率极高，延迟低、稳定性强，还具有弹性扩容能力。在电视节目制播方面，传统转播技术的工作机制很难满足跨地域、多主体协同模式，导致工作效率低下、工作冲突较多，协调难度很大。而云转播技术模式下，各转播商对音视频信号的处理较为自由灵活，多地协作模式开展顺畅。

当前，云转播技术主要面临的难题在于网络传输模式下信号和数据的安全性问题以及传输网络的可靠性问题。随着新技术的不断成熟，这些问题将得到逐步地改善。

1.2 技术架构

云转播技术的核心和关键在于云计算平台，此外还需要5G、大数据、AI等技术的支撑。从技术架构来看，云转播技术主要包含四个层面，即采集层、编码层、云端制作层和播出层[2]。①采集层。这一层主要负责电视节目的音视频信号采集工作，除高清摄像机、4K超高清摄像机以外，还可以采用5G手机、ARVR全景摄像机等进行拍摄，在这个过程中，需要授权并获取推流地址，便于后续的编码和传输工作。②编码层。在完成信号采集后，需要通过云转播背包等设备将音视频信号进行编码，并转换为IP视频流，经由5G无线网络、光纤等传输至云计算平台。③云端制作层。云端制作层即超高清云转播平台，涵盖了三部分功能模块，分别是云采集模块（包括直播流管理、流媒体分发等功能）、云制作模块（包括字幕包装、CG图像叠加、运营服务等功能）和云内容管理（包括导播台管理、通道录制、转播监控等功能）。在云转播模式下，云转播平台与远程制作中心将实现协同配合，完成直播、导播、协同制作等内容。④播出层。制作完成后由播出层实现内容分发。首先将信号传输给使用端，即各类广播电视媒体、互联网视频平台、自媒体平台等等，完成版权保护和质量监控工作。之后，经过授权并获取拉流地址，将节目信号传输给各播放端，包括电视端、移动端、PC终端等等。

2. 云转播技术在广播电视工程中的应用优势

对于重大活动赛事而言，电视转播工作的效果直接关系到宣传、服务等多个层面，主转播商需要根据持权转播商的需求提供相应的服务。首先，需要考虑到信号传输、制作等层面的便捷性。为了做好电视节目，持权转播商通常需要多地协同，既要派工作人员到新闻现场，又需要工作人员在本地完成信号制作。其次，需要考虑到转播商的成本支出和收益。主转播商应当从设备、人力、效率等多个角度考虑持权转播商的成本投入与收益比[3]。最后，主转播商应当为持权转播商提供多元化、高质量的内容素材，单边信号和制作工具，尽可能提升持权转播商的工作效能。在这种情况下，应用云转播技术具有多个层面的优势。

2.1 灵活性优势

灵活性是云转播技术最重要的优势之一，彻底摆脱了传统转播技术在设备、工作模式、时空等层面的复杂性，为广播电视节目的转播提供了优质的资源和服务。具体而言，云转播技术的灵活性体现在地理位置、转播设备、制作方式等层面。

（1）时空灵活性。借助云计算平台，电视节目的录制、制作彻底摆脱了远程工作、多地协调的时空约束，为媒体从业者带来了极为便捷的工作体验。

（2）设备灵活性。不同于传统转播方式的复杂设备，云转播技术对于设备的要求较低，能够适应不同场合、不同规模的电视节目制播。以东京奥运会的转播数据来举例，转播中心场地缩减四分之一，工作人员减员近三成，大幅减轻了转播团队的人物力消耗。云转播技术不需要现场铺设传输线路，安装转播设备，而是采用5G云转播背包来完成信号传输和转播工作[4]。5G云转播背包具有体型轻巧，功能强大的特点，能够实现电视音视频信号的采集、编码和传输。5G云转播背包首先将输入信号进行快速编码，然后转换为IP视频流并借助多链路实现聚合传输。在节目现场，各个机位的音视频信号全部使用5G云转播背包编码形式，全方位实现轻量化采集和生成，机位部署的灵活性大幅增加。为了保证信号传输的稳定性，云转播技术还支持带宽的弹性扩展，一旦节目的带宽需求有所增加，可以立刻进行拓展。

（3）制作灵活性。在云转播模式下，所有的机位信号都将上传到云计算平台，这就意味着这些信号能够批量复制并提供给多个云端导播台进行制作。根据节目需求的差异，每个导播台能够运用不同的导切和制作方式，从而实现同一个节目现场的多个版本的生成。

2.2 共享性优势

云转播技术最大化地实现了资源的共享化和高效利用。从实物资源来看，节目现场不需要再投入高昂的专业设备和传输线路，减少了采购和维护的支出。而在云端平台上，多套电视节目能够共享平台的计算能力和存储空间，有效降低了资源浪费的可能。转播商和节目制作团队还可以根据实际需求来购买相关的服务，可以只选择节目所需的部分信号资源，不需要全部购买，从而减少非必要的开支和成本投入。资源优势让云转播技术成为广播电视行业更加具有经济效益的选择，为技术的长远发展奠定了牢固基础。

2.3 效率性优势

云转播技术还具有效率性优势，更加契合节奏越来越快、大众时效性需求越来越强的现代社会。借助5G通信技术的高速率和互联网技术的高效计算能力，云转播技术大幅提升了节目传输的稳定性和即时性，加速了制作的效能。同时，云转播技术还能够支持远程工作和多地协同，有效提升了广播电视节目团队之间的协作效率。只要有网络覆盖，制作人员能够在世界的任何一个地方对云端存储的IP视频流、制作工具进行访问和应用，不仅加快了节目制作效率，还提升了节目的可看性，辅助广播电视媒体为广大受众提供更加优质的服务[5]。

3. 云转播技术在广播电视工程中的具体应用

3.1 云转播技术在体育节目转播中的应用

云转播技术最早出现在东京奥运会之中，此后2022年的北京冬奥会、2023年的杭州亚运会也都采用了阿里云的云转播技术。可以说，云转播技术为重大体育节目的转播带来了颠覆性的改变。在体育赛事转播的过程中，云转播技术的突出优势主要表现在三个层面。

首先，云转播技术实现了多视角的快速切换和实时图文混播。观众在观看体育赛事的过程中，不仅需要欣赏运动员的英姿，还需要对赛程、比赛数据进行了解。云转播技术为观众的节目收看提供了全方位的视角切换和图文切换，观众可以自主选择[6]。随着人工智能技术、数字人技术的融入，云转播技术还将探索多屏多声解说服务的提供，在观看过程中，观众可以按需选择人工智能解说和真人解说。

其次，云转播技术提供了3D追踪技术。在传统转播模式下，观众收看比赛只能原速观看实况以及慢速观看回放，对于运动员的运动轨迹、动作细节捕捉不够，使得观看效果不佳。通过云转播技术的3D追踪技术，能够在比赛过程中给观众提供运动员的实时表现视角，动作定格、多角度回放，呈现类似于“子弹时间”的视觉感受。这种技术并不需要使用动态传感器，只需要通过普通摄录机拍摄画面，再使用人工智能、计算机视觉技术，在拍摄主体生成3D网格，再通过智能算法进行3D建模，给观众呈现精彩绝伦的视觉效果。

最后，云转播技术实现了远程无人混合采访。体育赛事有较多的采访环节，但随着远程操作的增多，赛事现场的工作人员越来越少，记者的采访任务较重；同时现场混采也存在人员混杂、收声效果不好等问题。云转播的远程无人混合采访技术是通过视频采集设备和显示屏实现运动员和记者的远程采访和连线，赛事现场只有运动员和相关设备，记者则在远程进行连线访问，然后通过云端制作将记者和运动员的画面剪辑在一起，呈现给观众[7]。

3.2 云转播技术在综艺节目转播中的应用

云转播技术在综艺节目中的应用也越来越多。相较于体育赛事，综艺节目在制播特点、节目风格上有较大的差异，对于云转播的制作技术需求也截然不同。

首先，云转播技术为综艺节目提供了远程协同的可能。很多综艺节目，尤其是文娱晚会类节目往往包含多个现场，不同现场之间要实现精密的配合和切换就需要节目制作人员具备良好的远程协同能力。云转播技术的多线程实时传输为主会场、分会场的同步传输、播出提供了可能。

其次，云转播技术为综艺节目制播提供了丰富的制作技术。与其他节目不同，综艺节目对后期制作的依赖程度比较高，特效、背景音乐能够有效放大综艺效果，给观众以幽默趣味、轻松灵动的收看感受。因此综艺节目在制作时，需要借助到大量的后期素材，且制作时长比较长。云转播技术不仅给综艺节目制播提供了大量的数字化、智能化制作技术，还将剪辑、后期所需的素材全部上传至云端，便于工作人员进行实时的渲染、拼接和编辑。云计算平台的强大算理和高速处理能力能够优化综艺节目的后期制作流程，提升工作效率。

最后，云转播技术为综艺节目提供了多种互动体验。很多综艺节目都属于强互动型节目，从棚录综艺的现场观众互动，到云录综艺的实时连线、网络直播互动，都能够看出综艺节目的互动属性。云转播技术为观众的参与提供了云端平台，提供了连线、投票、弹幕等多种互动形式，显著加强了观众的参与体验[8]。

3.3 云转播技术在新闻节目转播中的应用

作为民生新闻媒体，云转播技术高效助力我们实现高密度的日常新闻事件直播，显著增强了新闻节目的时效性。此外，凭借其灵活性、远程协作等技术优势，云转播技术为电视新闻节目的转播提供了多个层面的辅助。

首先，云转播技术降低了新闻转播设备上的负担。过去要进行新闻转播，需要依靠重装备转播车、转播设备等，还需要一整支新闻团队的共同努力，人力和物力投入较大。云转播技术下，新闻记者仅依靠一台5G手机、一个云转播背包即可完成采访、报道等任务，大幅度精减了人力和设备的投入，让新闻报道更加具有灵活性。

其次，云转播技术实现了新闻报道的快速响应和实时更新。很多新闻事件具有持续性、变化性特点，需要编辑记者进行长时间的调查和报道。在云转播技术的辅助下，记者可以根据新闻事件的发展脉络，随时对报道方案进行调整，并通过云端制作平台对新闻内容进行实时更新，大幅提高了新闻节目的时效性。

最后，云转播技术提供了多地协同的报道模式。对于两会等大型报道而言，多视角、多场地的报道模式是比较常见的，云转播技术的多地协同报道模式能够为不同地区的记者和工作人员提供协同报道的平台，多方主体能够在云端实现新闻素材的共享，有效丰富了节目的报道视角和新闻内容。

4. 结束语

目前随着电视节目4K、8K超高清的发展，对云转播技术及下一代移动通信又提出了更高的要求。云转播技术也将云计算、AI、5G等先进技术的迭代升级中更好的为广播电视事业提供低成本投入和高收益的转播模式，为广播电视媒体的长远发展提供了有力支持。当前云转播技术在各类型电视节目中的普遍广泛应用，不断提供优质、精美的电视节目，服务观众美好生活。