江西廣播電視臺(tái)120平米融媒體演播室充分融合5G、AI、虛擬、8K超高清等技術(shù)。全媒體匯聚、全媒體制作、全媒體發(fā)布等，提升了節(jié)目生產(chǎn)的可靠性、時(shí)效性、移動(dòng)性、便捷性、開(kāi)放性。
中國(guó)廣電獲頒第四張5G牌照，標(biāo)志著廣電行業(yè)的5G時(shí)代正式拉開(kāi)帷幕。根據(jù)總局有關(guān)融媒體演播室系統(tǒng)的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，我們以江西廣播電視臺(tái)120平米演播室為依托，在5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、虛擬、8K超高清大屏等前沿技術(shù)的融合應(yīng)用上進(jìn)行了有益探索，為融媒體節(jié)目的生產(chǎn)傳播提供了量身定制的技術(shù)解決方案。
圖1 5G與4G通信技術(shù)關(guān)鍵性能指標(biāo)對(duì)比
5G融媒體直播需求分析
在演播室系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們廣泛征集了欄目及新媒體工作室的意見(jiàn)想法，著重分析了5G時(shí)代融媒體直播報(bào)道和節(jié)目生產(chǎn)的需求。
直播分發(fā)：每天有2場(chǎng)新聞直播，每場(chǎng)有不少于3次現(xiàn)場(chǎng)連線。新聞欄目強(qiáng)烈希望開(kāi)通突發(fā)新聞的融媒體直播，充分融合大屏和小屏。產(chǎn)業(yè)部門迫切需要開(kāi)啟商業(yè)項(xiàng)目的融媒體直播，滿足客戶推廣愿望。隨著5G普及，節(jié)目部門有使用5G直播背包、5G手機(jī)、VR全景相機(jī)等最新技術(shù)裝備進(jìn)行直播的強(qiáng)烈愿望。
節(jié)目生產(chǎn)：演播室需具備直播和錄制、坐播和站播、固定和活動(dòng)、點(diǎn)評(píng)和訪談等傳統(tǒng)電視節(jié)目的制作能力，并可通過(guò)8K大屏、點(diǎn)評(píng)互動(dòng)、AI機(jī)器人搖臂、虛擬現(xiàn)實(shí)等多種制作技術(shù)，呈現(xiàn)全媒體、交互式、虛擬化、純豎屏的演播室播報(bào)效果。
系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新
120平米演播室設(shè)計(jì)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(tái)輸出，備通道為矩陣輸出，信號(hào)經(jīng)加嵌、延時(shí)等必要處理后，最后分發(fā)至收錄設(shè)備、播出部、新媒體推流服務(wù)器、媒資系統(tǒng)等。
在移動(dòng)通訊技術(shù)興起之前，直播信號(hào)傳輸主要依靠電視轉(zhuǎn)播衛(wèi)星和通訊光纜，只能定點(diǎn)傳輸。4G時(shí)代，便攜式直播背包多卡聚合的移動(dòng)傳輸方式逐漸普及。5G時(shí)代，我們認(rèn)為通過(guò)便攜式直播背包或手機(jī)傳輸將是最便捷高效的傳輸方式。
因此，我們將系統(tǒng)中原有4G信號(hào)通道的數(shù)量擴(kuò)展至兩倍，并適當(dāng)增加了EXT信號(hào)通道，必要時(shí)可通過(guò)總控中心調(diào)取臺(tái)內(nèi)其它演播室和機(jī)房接收的5G回傳信號(hào)。由于衛(wèi)星、光纖傳輸方式具有安全穩(wěn)定且不受新聞現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)覆蓋限制的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)仍然保留了1路衛(wèi)星和1路光纖信號(hào)通道。
為最大程度地發(fā)揮演播室在節(jié)目生產(chǎn)中的優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)新聞現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)傳輸易受基站覆蓋、終端數(shù)量影響的特點(diǎn)，滿足同時(shí)段多場(chǎng)活動(dòng)并發(fā)直播的需求，我們將4G（5G）便攜式直播背包、5G手機(jī)、一體機(jī)、推流服務(wù)器等融媒體直播設(shè)備整合，組建了一個(gè)獨(dú)立于演播室傳統(tǒng)基帶信號(hào)系統(tǒng)的IP化微系統(tǒng)，并通過(guò)編解碼器（I/O板卡）與基帶信號(hào)系統(tǒng)互聯(lián)互通，如圖2所示。
圖2 IP化微系統(tǒng)
便攜式直播背包、手機(jī)等回傳的活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，既可經(jīng)過(guò)解碼器接入傳統(tǒng)基帶信號(hào)系統(tǒng)切換制作，也可不經(jīng)過(guò)解碼器，直接聚合發(fā)送到推流服務(wù)器或第三方云平臺(tái)，通過(guò)推流服務(wù)器或云平臺(tái)切換后完成直播推流，解決了多場(chǎng)活動(dòng)并發(fā)直播時(shí)傳統(tǒng)基帶系統(tǒng)的設(shè)備、通道占用沖突，并發(fā)直播數(shù)量理論上只受演播室出口帶寬的限制。
我們還可以通過(guò)解碼器或服務(wù)器的視頻板卡，隨時(shí)將網(wǎng)絡(luò)上公共流媒體直播信號(hào)接入基帶系統(tǒng)，極大地拓展了系統(tǒng)的信號(hào)來(lái)源。
為方便融媒體直播，我們?cè)谘莶ナ夜の徊贾蒙弦沧隽艘恍┫鄳?yīng)的調(diào)整和優(yōu)化。除主切換工位外，我們還在導(dǎo)控臺(tái)的右邊布置了2個(gè)獨(dú)立的融媒體導(dǎo)播工位，并在電視墻畫(huà)面分割上將相關(guān)信號(hào)相對(duì)集中地規(guī)劃在融媒體導(dǎo)播工位一側(cè)。融媒體導(dǎo)播使用耳機(jī)監(jiān)聽(tīng)，與主切換共享電視墻監(jiān)看，也可通過(guò)推流服務(wù)器軟件監(jiān)看。
舞美制景的設(shè)計(jì)與創(chuàng)新
手機(jī)早已超越廣播電視，成為新聞傳播的主要方式。為滿足手機(jī)豎屏融媒體節(jié)目生產(chǎn)需求，我們?cè)谘莶ナ椅杳乐凭吧献龀隽艘恍┐竽懙脑O(shè)計(jì)：除傳統(tǒng)的新聞坐播和站播區(qū)外，重新設(shè)計(jì)了虛擬摳像區(qū)和融媒體豎屏站播區(qū)，如圖3所示。
圖3 虛擬及豎屏區(qū)
虛擬摳像區(qū)以綠廂為主體，通過(guò)AI機(jī)器人搖臂、VR全景相機(jī)、虛擬演播室系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)交互性、沉浸式、虛擬化融媒體節(jié)目的直播和制作。
AI機(jī)器人搖臂配置有高精度虛擬傳感組件，具有智能化、低延時(shí)的跟蹤拍攝功能，能夠智能識(shí)別主播人體特征并進(jìn)行鎖定，實(shí)時(shí)捕捉位置變化，并驅(qū)動(dòng)搖臂進(jìn)行即時(shí)跟蹤拍攝，無(wú)需搖臂攝像師手動(dòng)控制。
VR全景相機(jī)具備6個(gè)200°F2.4魚(yú)眼鏡頭，可實(shí)時(shí)拼接4K分辨率360°全景視頻，主要用于沉浸式VR節(jié)目的直播和錄制。
虛擬演播室系統(tǒng)支持無(wú)限藍(lán)廂和實(shí)時(shí)倒影，可通過(guò)高精度傳感跟蹤、高清圖形渲染、精細(xì)化色鍵合成高清真三維虛擬演播室，并可實(shí)現(xiàn)實(shí)景演播室中的前景虛擬現(xiàn)實(shí)制作效果。
融媒體節(jié)目站播區(qū)的背景主體為4臺(tái)超窄邊框液晶電視。借助萬(wàn)向支架，這些液晶電視均可在景片范圍內(nèi)移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)、拼接。手機(jī)畫(huà)面可通過(guò)第三方投屏軟件傳輸至大屏包裝系統(tǒng)，最后在屏幕上實(shí)時(shí)顯示，更適合手機(jī)豎屏節(jié)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(qū)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(guò)8K。通過(guò)8K大屏包裝系統(tǒng)和拼接處理器，均可實(shí)現(xiàn)4路高清視頻輸入信號(hào)的實(shí)時(shí)播放，并可通過(guò)模板包裝方便地轉(zhuǎn)變?yōu)閳D4所示的豎屏顯示效果，用于手機(jī)豎屏節(jié)目的攝制。
直播前端的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新
立足突發(fā)新聞的融媒體直播技術(shù)需求，我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)低成本、輕便化的5G單兵直播背包，內(nèi)含5G手機(jī)、手持云臺(tái)、無(wú)線話筒、隨身WIFI、充電寶及定制線纜，如圖5所示，發(fā)放到每一位記者手中。
圖5 5G單兵直播裝備
5G手機(jī)中已安裝好專業(yè)直播App和常用社交軟件，用于直播或連線。手持云臺(tái)用于輔助穩(wěn)定拍攝，降低手機(jī)畫(huà)面的抖動(dòng)。無(wú)線話筒搭配定制轉(zhuǎn)接線，可直接將無(wú)線話筒采集聲音輸入手機(jī)，效果比手機(jī)自帶拾音器要好很多，且方便移動(dòng)采訪。通過(guò)隨身WIFI和手機(jī)中的雙卡，可自由切換三大運(yùn)營(yíng)商的5G網(wǎng)絡(luò)，適應(yīng)不同新聞現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。
在新聞采訪和日常生活中，記者如果發(fā)現(xiàn)具有傳播價(jià)值的新聞現(xiàn)場(chǎng)，可直接聯(lián)系編輯部，經(jīng)審核同意后即可開(kāi)通融媒體滾動(dòng)直播，第一時(shí)間發(fā)布新聞事件，搶占受眾及流量。
編輯部同時(shí)派出另一路攝像和記者，前往新聞現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行深度采訪拍攝。演播室固定時(shí)段民生新聞直播時(shí)，則主要關(guān)注原因調(diào)查、官方結(jié)論、暖心花絮等無(wú)法用融媒體直播涵蓋的內(nèi)容。
應(yīng)用與展望
改造完成后的120平米演播室為融媒體節(jié)目的生產(chǎn)傳播提供了全新的技術(shù)解決方案：通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和視音頻接口與5G實(shí)現(xiàn)無(wú)障礙對(duì)接，輕松實(shí)現(xiàn)5G前端的信號(hào)傳輸與直播；通過(guò)圖像識(shí)別和AI控制技術(shù)嘗試人機(jī)交互新模式，實(shí)現(xiàn)演播室搖臂拍攝的聯(lián)動(dòng)控制，使人機(jī)交互更加自然、高效、友好和智能；通過(guò)VR+AR虛擬技術(shù)，提高節(jié)目的交互性和觀賞性；通過(guò)開(kāi)放的采集發(fā)布平臺(tái)，為融媒體直播提供了量身定制的技術(shù)解決方案，提升了節(jié)目生產(chǎn)的可靠性、時(shí)效性、移動(dòng)性、便捷性、開(kāi)放性，實(shí)現(xiàn)了宣傳效益和經(jīng)濟(jì)效益雙贏的局面。
隨之而來(lái)的是融媒體直播的爆發(fā)性增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(chǎng)大型活動(dòng)和30余場(chǎng)突發(fā)事件、商業(yè)項(xiàng)目融媒體直播，且數(shù)量仍在逐月增長(zhǎng)。
最重要的是，120平米融媒體演播室給我們帶來(lái)了制作和傳播手段的創(chuàng)新，大屏小屏相互融合，顯著提升了新聞節(jié)目的現(xiàn)場(chǎng)感和時(shí)效性。
我們通過(guò)第三方社交App和視頻會(huì)議軟件投屏實(shí)現(xiàn)了任意地點(diǎn)的連線采訪。
我們通過(guò)解碼器和服務(wù)器的視頻板卡，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)上的公共流媒體信號(hào)接入電視直播。
我們實(shí)現(xiàn)了大型活動(dòng)中5G手機(jī)和專業(yè)直播前端搭配的直播形式。特別是在一些空間狹小、攝像機(jī)操作不便的現(xiàn)場(chǎng)，手機(jī)“機(jī)位”發(fā)揮了不可替代的作用。比如今年7月鄱陽(yáng)湖流域抗洪救災(zāi)的融媒體直播中，手機(jī)的機(jī)動(dòng)優(yōu)勢(shì)明顯，如圖6所示。
圖6 抗洪一線的手機(jī)直播畫(huà)面
對(duì)于廣電視頻行業(yè)來(lái)說(shuō)，5G解決了困擾多年的帶寬、延時(shí)和設(shè)備聯(lián)接等技術(shù)瓶頸，為我們將來(lái)的創(chuàng)新發(fā)展提供一個(gè)堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)平臺(tái)和無(wú)限的想象空間。我們必須將5G、AI、虛擬、8K超高清技術(shù)動(dòng)態(tài)融合到現(xiàn)有直播平臺(tái)中，通過(guò)全媒體匯聚、全媒體制作、全媒體發(fā)布解決方案，提高融媒體直播技術(shù)平臺(tái)節(jié)目生產(chǎn)的可靠性、時(shí)效性、移動(dòng)性、便捷性、開(kāi)放性，
5G時(shí)代，廣電行業(yè)所具備的視音頻制作專業(yè)優(yōu)勢(shì)將得到充分發(fā)揮，傳播手段的創(chuàng)新，也必將為我們的傳播力、引導(dǎo)力、影響力、公信力帶來(lái)更大的提升。