江西廣播電視臺120平米融媒體演播室充分融合5G、AI、虛擬、8K超高清等技術。全媒體匯聚、全媒體制作、全媒體發布等，提升了節目生產的可靠性、時效性、移動性、便捷性、開放性。
中國廣電獲頒第四張5G牌照，標志著廣電行業的5G時代正式拉開帷幕。根據總局有關融媒體演播室系統的建設標準，我們以江西廣播電視臺120平米演播室為依托，在5G移動互聯網、虛擬、8K超高清大屏等前沿技術的融合應用上進行了有益探索，為融媒體節目的生產傳播提供了量身定制的技術解決方案。
圖1 5G與4G通信技術關鍵性能指標對比
5G融媒體直播需求分析
在演播室系統設計過程中，我們廣泛征集了欄目及新媒體工作室的意見想法，著重分析了5G時代融媒體直播報道和節目生產的需求。
直播分發：每天有2場新聞直播，每場有不少于3次現場連線。新聞欄目強烈希望開通突發新聞的融媒體直播，充分融合大屏和小屏。產業部門迫切需要開啟商業項目的融媒體直播，滿足客戶推廣愿望。隨著5G普及，節目部門有使用5G直播背包、5G手機、VR全景相機等最新技術裝備進行直播的強烈愿望。
節目生產：演播室需具備直播和錄制、坐播和站播、固定和活動、點評和訪談等傳統電視節目的制作能力，并可通過8K大屏、點評互動、AI機器人搖臂、虛擬現實等多種制作技術，呈現全媒體、交互式、虛擬化、純豎屏的演播室播報效果。
系統架構的設計與創新
120平米演播室設計為4訊道高清直播演播室，具有直播中的備份能力，視頻主通道為切換臺輸出，備通道為矩陣輸出，信號經加嵌、延時等必要處理后，最后分發至收錄設備、播出部、新媒體推流服務器、媒資系統等。
在移動通訊技術興起之前，直播信號傳輸主要依靠電視轉播衛星和通訊光纜，只能定點傳輸。4G時代，便攜式直播背包多卡聚合的移動傳輸方式逐漸普及。5G時代，我們認為通過便攜式直播背包或手機傳輸將是最便捷高效的傳輸方式。
因此，我們將系統中原有4G信號通道的數量擴展至兩倍，并適當增加了EXT信號通道，必要時可通過總控中心調取臺內其它演播室和機房接收的5G回傳信號。由于衛星、光纖傳輸方式具有安全穩定且不受新聞現場運營商網絡覆蓋限制的優點，系統仍然保留了1路衛星和1路光纖信號通道。
為最大程度地發揮演播室在節目生產中的優勢，適應新聞現場信號傳輸易受基站覆蓋、終端數量影響的特點，滿足同時段多場活動并發直播的需求，我們將4G（5G）便攜式直播背包、5G手機、一體機、推流服務器等融媒體直播設備整合，組建了一個獨立于演播室傳統基帶信號系統的IP化微系統，并通過編解碼器（I/O板卡）與基帶信號系統互聯互通，如圖2所示。
圖2 IP化微系統
便攜式直播背包、手機等回傳的活動現場信號，既可經過解碼器接入傳統基帶信號系統切換制作，也可不經過解碼器，直接聚合發送到推流服務器或第三方云平臺，通過推流服務器或云平臺切換后完成直播推流，解決了多場活動并發直播時傳統基帶系統的設備、通道占用沖突，并發直播數量理論上只受演播室出口帶寬的限制。
我們還可以通過解碼器或服務器的視頻板卡，隨時將網絡上公共流媒體直播信號接入基帶系統，極大地拓展了系統的信號來源。
為方便融媒體直播，我們在演播室工位布置上也做了一些相應的調整和優化。除主切換工位外，我們還在導控臺的右邊布置了2個獨立的融媒體導播工位，并在電視墻畫面分割上將相關信號相對集中地規劃在融媒體導播工位一側。融媒體導播使用耳機監聽，與主切換共享電視墻監看，也可通過推流服務器軟件監看。
舞美制景的設計與創新
手機早已超越廣播電視，成為新聞傳播的主要方式。為滿足手機豎屏融媒體節目生產需求，我們在演播室舞美制景上做出了一些大膽的設計：除傳統的新聞坐播和站播區外，重新設計了虛擬摳像區和融媒體豎屏站播區，如圖3所示。
圖3 虛擬及豎屏區
虛擬摳像區以綠廂為主體，通過AI機器人搖臂、VR全景相機、虛擬演播室系統，實現交互性、沉浸式、虛擬化融媒體節目的直播和制作。
AI機器人搖臂配置有高精度虛擬傳感組件，具有智能化、低延時的跟蹤拍攝功能，能夠智能識別主播人體特征并進行鎖定，實時捕捉位置變化，并驅動搖臂進行即時跟蹤拍攝，無需搖臂攝像師手動控制。
VR全景相機具備6個200°F2.4魚眼鏡頭，可實時拼接4K分辨率360°全景視頻，主要用于沉浸式VR節目的直播和錄制。
虛擬演播室系統支持無限藍廂和實時倒影，可通過高精度傳感跟蹤、高清圖形渲染、精細化色鍵合成高清真三維虛擬演播室，并可實現實景演播室中的前景虛擬現實制作效果。
融媒體節目站播區的背景主體為4臺超窄邊框液晶電視。借助萬向支架，這些液晶電視均可在景片范圍內移動、旋轉、拼接。手機畫面可通過第三方投屏軟件傳輸至大屏包裝系統，最后在屏幕上實時顯示，更適合手機豎屏節目的攝制需求。
圖4 大屏中的豎屏包裝效果
新聞坐播和站播區的背景為小間距LED全彩大屏和LCD拼接屏，整屏分辨率均超過8K。通過8K大屏包裝系統和拼接處理器，均可實現4路高清視頻輸入信號的實時播放，并可通過模板包裝方便地轉變為圖4所示的豎屏顯示效果，用于手機豎屏節目的攝制。
直播前端的設計和創新
立足突發新聞的融媒體直播技術需求，我們設計了一個低成本、輕便化的5G單兵直播背包，內含5G手機、手持云臺、無線話筒、隨身WIFI、充電寶及定制線纜，如圖5所示，發放到每一位記者手中。
圖5 5G單兵直播裝備
5G手機中已安裝好專業直播App和常用社交軟件，用于直播或連線。手持云臺用于輔助穩定拍攝，降低手機畫面的抖動。無線話筒搭配定制轉接線，可直接將無線話筒采集聲音輸入手機，效果比手機自帶拾音器要好很多，且方便移動采訪。通過隨身WIFI和手機中的雙卡，可自由切換三大運營商的5G網絡，適應不同新聞現場的網絡環境。
在新聞采訪和日常生活中，記者如果發現具有傳播價值的新聞現場，可直接聯系編輯部，經審核同意后即可開通融媒體滾動直播，第一時間發布新聞事件，搶占受眾及流量。
編輯部同時派出另一路攝像和記者，前往新聞現場進行深度采訪拍攝。演播室固定時段民生新聞直播時，則主要關注原因調查、官方結論、暖心花絮等無法用融媒體直播涵蓋的內容。
應用與展望
改造完成后的120平米演播室為融媒體節目的生產傳播提供了全新的技術解決方案：通過網絡和視音頻接口與5G實現無障礙對接，輕松實現5G前端的信號傳輸與直播；通過圖像識別和AI控制技術嘗試人機交互新模式，實現演播室搖臂拍攝的聯動控制，使人機交互更加自然、高效、友好和智能；通過VR+AR虛擬技術，提高節目的交互性和觀賞性；通過開放的采集發布平臺，為融媒體直播提供了量身定制的技術解決方案，提升了節目生產的可靠性、時效性、移動性、便捷性、開放性，實現了宣傳效益和經濟效益雙贏的局面。
隨之而來的是融媒體直播的爆發性增長。據統計，120平米演播室投入使用后，除日常電視新聞直播外，月均有3場大型活動和30余場突發事件、商業項目融媒體直播，且數量仍在逐月增長。
最重要的是，120平米融媒體演播室給我們帶來了制作和傳播手段的創新，大屏小屏相互融合，顯著提升了新聞節目的現場感和時效性。
我們通過第三方社交App和視頻會議軟件投屏實現了任意地點的連線采訪。
我們通過解碼器和服務器的視頻板卡，實現了網絡上的公共流媒體信號接入電視直播。
我們實現了大型活動中5G手機和專業直播前端搭配的直播形式。特別是在一些空間狹小、攝像機操作不便的現場，手機“機位”發揮了不可替代的作用。比如今年7月鄱陽湖流域抗洪救災的融媒體直播中，手機的機動優勢明顯，如圖6所示。
圖6 抗洪一線的手機直播畫面
對于廣電視頻行業來說，5G解決了困擾多年的帶寬、延時和設備聯接等技術瓶頸，為我們將來的創新發展提供一個堅實的技術基礎平臺和無限的想象空間。我們必須將5G、AI、虛擬、8K超高清技術動態融合到現有直播平臺中，通過全媒體匯聚、全媒體制作、全媒體發布解決方案，提高融媒體直播技術平臺節目生產的可靠性、時效性、移動性、便捷性、開放性，
5G時代，廣電行業所具備的視音頻制作專業優勢將得到充分發揮，傳播手段的創新，也必將為我們的傳播力、引導力、影響力、公信力帶來更大的提升。