馬 寧

（合肥市廣播電視臺，安徽 合肥 230071）

0 引言

隨著科技的不斷進(jìn)步和觀眾對高質(zhì)量視聽體驗(yàn)需求的不斷提升，4K 超高清技術(shù)作為下一代電視廣播標(biāo)準(zhǔn)，逐漸成為電視臺發(fā)展的重要方向。地方電視臺作為地域性媒體機(jī)構(gòu)，在滿足觀眾需求、提升競爭力的同時(shí)，面臨著如何開設(shè)4K 超高清頻道并兼顧現(xiàn)有高清播出的挑戰(zhàn)。文章旨在探索地方電視臺開設(shè)4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的技術(shù)方案與實(shí)施要點(diǎn)。通過深入研究4K 超高清技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用情況，結(jié)合地方電視臺的實(shí)際情況，提出適合地方電視臺的4K 超高清試驗(yàn)制播平臺方案，并明確實(shí)施要點(diǎn)，以便地方電視臺能夠順利推進(jìn)4K超高清試驗(yàn)制播平臺建設(shè)。

1 地方電視臺4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的技術(shù)可行性

在國家對4K 超高清事業(yè)發(fā)展的政策支持下，地方電視臺專業(yè)設(shè)備廠家已經(jīng)提供了較成熟的4K 制播平臺解決方案，為地方電視臺提供了條件。發(fā)展4K產(chǎn)業(yè)不僅能夠提升電視臺的技術(shù)水平和制作能力，還能激活地方電視臺內(nèi)部制作4K 節(jié)目的原動(dòng)力。

1.1 制作端4K-高清混編的可行性

在地方電視臺的4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的建設(shè)中，可以考慮進(jìn)行4K-高清混編制作。電視臺可以充分利用現(xiàn)有的高清制作系統(tǒng)和資源，有針對性地升級部分系統(tǒng)和新建4K 超高清播出平臺[1]。這樣可以使生產(chǎn)系統(tǒng)具備承載4K 超高清前期拍攝和生產(chǎn)能力，同時(shí)滿足超高清、高清混編以及高清編輯的常規(guī)后期節(jié)目生產(chǎn)需求。這種方式可以節(jié)約成本，避免重復(fù)拍攝，充分利用現(xiàn)有的人力資源，有助于實(shí)現(xiàn)效益最大化。

1.2 4K 超高清試驗(yàn)制播平臺引入AI 技術(shù)的可行性

在4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的建設(shè)中，可以依托人工智能（Artificial Intelligence，AI）提高平臺的科技創(chuàng)新性。利用AI 技術(shù)進(jìn)行智能合成，4K 超高清試驗(yàn)制播平臺可以自動(dòng)處理綠幕摳像、圖像融合等任務(wù)，提高制作效率，減少人工工作量。借助AI 技術(shù)可以開發(fā)虛擬主播系統(tǒng)，使其能夠根據(jù)預(yù)設(shè)規(guī)則和學(xué)習(xí)算法自動(dòng)生成語音和表情，自動(dòng)制作節(jié)目[2]。引入AI技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)一致性對比，可以自動(dòng)檢測和糾正播出畫面的差異，確保畫面質(zhì)量在不同平臺和設(shè)備上的一致性。通過引入AI 技術(shù)還可以提高畫面質(zhì)量，降低人為錯(cuò)誤率。AI 技術(shù)的應(yīng)用將使4K 超高清試驗(yàn)制播平臺更具創(chuàng)新性和智能化，為觀眾帶來更好的觀看體驗(yàn)，提升制作團(tuán)隊(duì)的工作效率和準(zhǔn)確性。

1.3 播出端4K 超高清播出系統(tǒng)的多樣化選擇

播出端4K 超高清播出系統(tǒng)有多種選擇，如4×3G 系統(tǒng)、12G 系統(tǒng)以及無壓縮網(wǎng)際互連協(xié)議（Internet Protocol，IP）系統(tǒng)等[3]。系統(tǒng)架構(gòu)可以根據(jù)地方電視臺自身的技術(shù)條件和發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行確定，如可以選擇傳統(tǒng)廣電邏輯的架構(gòu)，也可以采用全互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（Internet Technology，IT）化或虛擬化架構(gòu)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，全I(xiàn)T 化的播出系統(tǒng)架構(gòu)成為未來的發(fā)展趨勢，要求播控值班員和技術(shù)骨干具備更豐富的網(wǎng)絡(luò)知識儲備。地方電視臺可以根據(jù)自身的技術(shù)條件和發(fā)展規(guī)劃選擇合適的技術(shù)方案[4]。初次嘗試4K超高清時(shí)，地方電視臺可以選擇比較保守的4×3G或12G 傳統(tǒng)架構(gòu)的視音頻系統(tǒng)，輔以無壓縮IP 系統(tǒng)，逐步積累IP 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)知識。這種方案的造價(jià)較高，但可以穩(wěn)步向IP 系統(tǒng)過渡。若地方電視臺具備較強(qiáng)的技術(shù)能力，也可以以IP 系統(tǒng)為主，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品虛擬化和國產(chǎn)化，并以12G 系統(tǒng)作為輔助。這種方案既具備IP 靈活的信號交換特點(diǎn)，又能充分利用數(shù)字串行接口（Serial Digital Interface，SDI）系統(tǒng)的優(yōu)勢[5]。

2 地方電視臺4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的技術(shù)方案

針對地方電視臺的自身情況，地方電視臺4K超高清試驗(yàn)制播平臺建設(shè)需要從軟硬件配置、系統(tǒng)架構(gòu)、信號處理以及存儲管理等方面出發(fā)，充分考慮4K 超高清素材的特點(diǎn)和要求，以確保良好的制作和播出效果。地方電視臺要結(jié)合實(shí)際預(yù)算和技術(shù)能力，選擇適合自身的解決方案，逐步推進(jìn)4K 超高清試驗(yàn)制播平臺建設(shè)。

2.1 4K 傳輸技術(shù)方案

地方電視臺4K 超高清試驗(yàn)制播平臺應(yīng)用的4K 傳輸技術(shù)可以考慮以下3 種。一是利用高速寬帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行4K 節(jié)目傳輸。使用傳輸協(xié)議，如實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議（Real-time Transport Protocol，RTP）、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議（User Datagram Protocol，UDP）或者實(shí)時(shí)消息傳輸協(xié)議（Real Time Messaging Protocol，RTMP）等，將4K 內(nèi)容通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)讲コ鼋K端。二是利用衛(wèi)星傳輸技術(shù)將4K 節(jié)目傳輸?shù)礁鱾€(gè)播出站點(diǎn)。地方電視臺可以選擇與衛(wèi)星通信運(yùn)營商合作，通過衛(wèi)星鏈路進(jìn)行高質(zhì)量的4K 信號傳輸。三是利用光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行4K節(jié)目傳輸。地方電視臺可以建設(shè)自己的光纖網(wǎng)絡(luò)，或者與當(dāng)?shù)仉娦胚\(yùn)營商合作，通過租用光纖線路實(shí)現(xiàn)4K 信號的傳輸。此外，地方電視臺可以結(jié)合多種傳輸方式，根據(jù)不同的場景和需求進(jìn)行靈活選擇。例如，可以使用IP 網(wǎng)絡(luò)傳輸4K 節(jié)目到主站，然后通過衛(wèi)星鏈路或光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁鱾€(gè)播出站點(diǎn)。

2.2 4K 編碼和解碼技術(shù)方案

選擇高效的4K 編碼和解碼技術(shù)，確保在傳輸過程中能夠保持較高的視頻質(zhì)量和較低的帶寬占用率。首先，選用自適應(yīng)碼率技術(shù)，根據(jù)觀眾的網(wǎng)絡(luò)帶寬和設(shè)備支持情況，動(dòng)態(tài)調(diào)整視頻的分辨率和碼率。超高清試驗(yàn)制播平臺同時(shí)生成多個(gè)不同分辨率的視頻文件，以適應(yīng)不同設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)條件下的播放需求。對于支持4K 設(shè)備的觀眾，可以提供平滑地從4K 切換到高清的策略。當(dāng)觀眾的網(wǎng)絡(luò)帶寬下降或設(shè)備不支持4K 播放時(shí)，系統(tǒng)也可以自動(dòng)切換到適合的高清分辨率，保證觀看的連續(xù)性。

2.3 網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲需求評估方案

在地方電視臺的4K 超高清試驗(yàn)制播平臺建設(shè)中，需要評估地方電視臺的網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲容量，確定其是否滿足4K 信號的傳輸和存儲需求。評估地方電視臺4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲需求時(shí)，需要了解地方電視臺的4K 節(jié)目數(shù)量、節(jié)目時(shí)長以及預(yù)計(jì)同時(shí)在線觀看的人數(shù)，根據(jù)4K 視頻的碼率和分辨率計(jì)算每個(gè)觀眾需要的帶寬，同時(shí)結(jié)合存儲周期和每個(gè)4K 節(jié)目的文件大小，估算總的存儲需求。在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲需求評估時(shí)，還需要考慮觀眾使用的設(shè)備類型、分辨率、節(jié)目更新頻率、技術(shù)發(fā)展趨勢等，通過評估確保4K 超高清試驗(yàn)制播平臺正常運(yùn)行。

2.4 軟件系統(tǒng)和管理方案

建立適合地方電視臺的4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的軟件系統(tǒng)，包括節(jié)目采編、排播管理、內(nèi)容存儲等功能模塊，同時(shí)制定相應(yīng)的管理方案，確保4K 節(jié)目制播過程能夠高效、穩(wěn)定。節(jié)目采編模塊需要支持導(dǎo)入4K 視頻，提供基本的視頻編輯和剪輯功能，包括裁剪、合并、調(diào)整畫面等操作，提供豐富的視頻特征和過渡效果，支持添加字幕和標(biāo)注等。排播管理模塊需要提供節(jié)目排期功能，支持廣告的插播和調(diào)度，支持直播和錄播功能。內(nèi)容存儲模塊需要提供節(jié)目存儲和管理功能，優(yōu)化存儲空間的利用，定期對節(jié)目素材和數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。系統(tǒng)監(jiān)控和管理的過程中需要實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障或異常情況時(shí)，及時(shí)發(fā)出報(bào)警并采取相應(yīng)的處理措施，以確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。此外，需建立用戶權(quán)限管理系統(tǒng)，確保不同用戶有不同的權(quán)限和訪問級別，保護(hù)系統(tǒng)的安全性和數(shù)據(jù)的機(jī)密性。

3 地方電視臺4K 超高清試驗(yàn)制播平臺技術(shù)方案實(shí)施要點(diǎn)

基于對地方電視臺4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的技術(shù)方案分析，總結(jié)高清試驗(yàn)制播平臺的技術(shù)方案實(shí)施要點(diǎn)。

3.1 資源評估與規(guī)劃

第一，地方電視臺在開設(shè)4K 超高清試驗(yàn)制播平臺前，需要進(jìn)行全面的資源評估和規(guī)劃，如評估地方電視臺現(xiàn)有的技術(shù)設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施、人力資源、財(cái)務(wù)狀況、預(yù)算情況、現(xiàn)有的節(jié)目內(nèi)容資源、電視臺的物理空間等。根據(jù)評估結(jié)果，地方電視臺制定技術(shù)資源的升級和采購計(jì)劃，確定所需的服務(wù)器、存儲設(shè)備、編碼器等硬件設(shè)備，確保其兼容性和可靠性。第二，各地方電視臺需要確定自身所需的人員數(shù)量和專業(yè)技能，積極進(jìn)行人員招聘或內(nèi)部培訓(xùn)，以確保有足夠的人才來支持4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的運(yùn)行和管理。第三，地方電視臺需要制定財(cái)務(wù)預(yù)算和資金籌措計(jì)劃，確保有足夠的資金用于購買設(shè)備、系統(tǒng)的運(yùn)維與維護(hù)、節(jié)目內(nèi)容的采集和制作等。第四，地方電視臺需要確定如何獲取和管理4K 超高清節(jié)目內(nèi)容資源，包括與制片方、廣告商等的合作，以及自主制作和采集等。第五，地方電視臺需要確定所需的物理空間，并進(jìn)行合理布局和規(guī)劃，以滿足設(shè)備安裝、節(jié)目制作和存儲等需求。

3.2 技術(shù)選型與系統(tǒng)升級

在建設(shè)地方電視臺4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的技術(shù)方案中，需要根據(jù)實(shí)際需求和預(yù)算，選擇合適的技術(shù)方案?？紤]到視頻文件較大，可以選擇先進(jìn)的視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，如H.265、HEVC 編碼，以實(shí)現(xiàn)高效的存儲和傳輸。選擇適合存儲4K 超高清視頻的存儲設(shè)備，如高容量硬盤陣列或云存儲服務(wù)?？紤]采用存儲管理技術(shù)，如磁盤陣列（Redundant Arrays of Independent Disks，RAID）、數(shù)據(jù)壓縮和去重等，以提高存儲效率和可靠性。評估當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)帶寬情況，確保有足夠的帶寬傳輸4K 超高清視頻。選擇適合的傳輸協(xié)議，如流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸（HTTP Live Streaming，HLS）協(xié)議或自適應(yīng)流媒體傳輸（Dynamic Adaptive Streaming over HTTP，DASH）協(xié)議等，以實(shí)現(xiàn)流暢的視頻傳輸和自適應(yīng)碼率。選擇功能強(qiáng)大、易用性好的視頻編輯和剪輯軟件，以滿足節(jié)目制作的需求?？紤]到4K 超高清視頻的處理需求，選擇支持高分辨率和多軌道編輯的軟件，如Adobe Premiere Pro、Final Cut Pro 等。根據(jù)需要選擇適合的直播和錄播技術(shù)方案?？紤]使用專業(yè)的視頻采集卡或設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)直播，同時(shí)選擇可靠的錄播設(shè)備來存儲和回放節(jié)目。根據(jù)需求和預(yù)算設(shè)計(jì)合理的系統(tǒng)架構(gòu)，包括服務(wù)器、編碼器、調(diào)度器等硬件設(shè)備的選擇，確保設(shè)備兼容性和性能能夠滿足4K超高清視頻的制播要求。

3.3 編輯與制作流程優(yōu)化

在建設(shè)地方電視臺4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的技術(shù)方案中，編輯與制作流程的優(yōu)化是關(guān)鍵。第一，需要建立規(guī)范化的編輯與制作流程，明確每個(gè)環(huán)節(jié)的任務(wù)和責(zé)任，確保團(tuán)隊(duì)成員之間協(xié)作順暢。第二，制定標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程和模板，統(tǒng)一節(jié)目制作的風(fēng)格和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并利用數(shù)字化工具和軟件來簡化和自動(dòng)化編輯與制作流程。例如，使用專業(yè)的視頻編輯軟件、色彩校正工具和特效軟件等，提高編輯和制作效率，增強(qiáng)節(jié)目的視覺效果。第三，采用協(xié)同工具和平臺，方便團(tuán)隊(duì)成員之間實(shí)時(shí)溝通和文件共享。第四，通過云存儲和在線協(xié)作平臺，實(shí)現(xiàn)多人同時(shí)編輯和制作，提高團(tuán)隊(duì)的協(xié)作效率。第五，分析編輯與制作流程中的瓶頸和冗余步驟，尋找優(yōu)化的空間。第六，通過重新設(shè)計(jì)工作流程，減少不必要的環(huán)節(jié)和手動(dòng)操作，簡化流程，提高效率。

4 結(jié)語

建設(shè)地方電視臺4K 超高清試驗(yàn)制播平臺的技術(shù)方案涉及諸多要點(diǎn)，包括設(shè)備升級與優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)帶寬提升、編輯與制作流程優(yōu)化、存儲與備份策略以及人員培訓(xùn)與技術(shù)支持等。通過實(shí)施這些要點(diǎn)，地方臺電視可以提升節(jié)目制作的質(zhì)量和效率，為觀眾提供更好的視覺體驗(yàn)。在技術(shù)方案的實(shí)施過程中，需注重整體規(guī)劃與資源配置，確保各項(xiàng)技術(shù)措施的協(xié)同配合。