广播电视工程技术的发展策略分析

李幸来

（兰州广播电视台，甘肃 兰州 730030）

0 引 言

在当前国家政策的支持下，我国广播电视工程技术的发展优势显著，发展前景和广播电视的覆盖面积得到拓宽。广播电视工程技术涵盖数字音频技术、无线数字化覆盖工程技术、虚拟演播室系统技术、非线性编辑系统工程技术以及自动化监控系统等。技术的不断发展与更新，使广播电视工程的自动化和数字化进程得到优化，促进建立立体广播电视传播路径，形成集约化、规模化、绿色化、一体化的广播电视工程技术发展格局，为我国的精神文明建设提供更优质的服务。

1 广播电视工程的主要技术

1.1 无线数字化覆盖工程技术

无线数字化覆盖工程技术能够大幅度拓宽广播电视节目的覆盖范围，有效应对我国地域广阔、人口基数多形成的电视节目难以全面覆盖的问题，并且可化解多样化的实际难题，具有跨度大的特点。实施无线数字化覆盖工程技术，能够真正实现数字广播电视和电视节目信号的广泛播出，更好地推动广播电视数模转换工作。中央广播电视台已经在全国大范围实施了无线数字化覆盖工程，基于全国无线广播电视台骨干发射台，规划与配置大功率数字电视发射机和数字音频广播发射机，并优化了全国广播电视台的节目源、天馈线、防雷接地以及供配电等。广播电视节目无线数字化覆盖工程技术应用了DS13-DS48地面数字电视，通过单频网或多频网的方式配置了地面数字电视广播发射系统，无线数字化覆盖工程的系统为DTMB标准体系，电视节目制作的视频压缩采用了“AVS+”和“DRA”标准，实现了数字广播信号和模拟广播信号同 存同播[1]。

1.2 非线性编辑系统工程技术

融媒体时代下，广播电视节目的采编与制作需要处理格式多样、容量大的媒体文件，面对当前内容即时编辑和渠道广泛传输等业务需求，广播电视节目需采用非线性编辑系统。该技术具有良好的信息容纳性、开放性、格式兼容性、操作便捷性以及应用程序扩展性等，能够与广播电视节目制作平台无缝对接，是现阶段节目采编和后期制作的高效技术工具。非线性编辑系统工程技术能够为广播电视节目的制作提供广播级全接口，使节目清晰度实现高清到4K的转变，能够编辑不同帧率、不同格式、不同分辨率的影音媒体文件，可兼容民用、移动、网络等来源于各种渠道的全媒体音频格式和编码格式。非线性编辑系统还包含非线性编辑软件、动画软件、影音文件处理软件，可直接完成素材采集、素材编辑、特技处理、字幕制作与渲染输出，是广播电视节目后期制作的利器。

1.3 虚拟演播室系统工程技术

虚拟演播室系统工程技术是信息技术下的电视节目制作技术。虚拟演播室系统会快速合成摄像机实时录制的场景和计算机的虚拟场景，视频中的人物和虚拟背景可同存并能同步变化，以展现高清的虚拟和现实融合场面。运用虚拟演播室系统工程技术制作的软件，可实现节目制作一体化、集中化的控制管理，系统结合无轨跟踪技术，打造4K真三维的视频制作模式，内外部的色键相链接，具有无轨跟踪、抠像、镜头切换等功能。虚拟演播室系统工程技术通过三维空间和三维跟踪的运作程序，可渲染数十万个三角面片、多路摄像场景、多类型的灯光设定、上百兆的纹理图像，使广播电视节目具有广角度、立体场景、精细化的虚拟和现实融合场景。集中管理模式可提升演播室制作和前方现场拍摄的工作效率，降低播出压力，在制作紧急新闻时可运用应急处理机制的换面预览编单功能，精准掌控视频帧率和时间线，以提升电视节目播出效果。

1.4 自动化监控系统工程技术

自动化监控系统工程技术是对广播电视节目制作的设备终端和业务应用的监控系统，运用了移动互联网技术和浏览器/服务器（Browser/Server，B/S）架构，有效支持广播电视台的公共服务器、云端服务器以及私有服务器的灵活部署，可在极短时间内完成系统搭建、设备接入，具有音频监测、报警引擎、业务引擎、运维管理及台站管理等功能，支持4G、5G、虚拟专用网络（Virtual Private Network，VPN）、局域网等多样化连接方式，可实现全天候不间断的高精度、高频率数据采集，智能化监控通信网关、数据总线及业务网关。自动化监控系统工程技术为广播电视节目制作提供看得见、听得着的远程音频监测、监听服务，实现广播电视系统实时监控、远程音频指标边缘实时监测、智能报警、历史数据回放、自动化控制、用户安全控制等功能，并配套了专用的智能监控网关和智能监听网关，为广播电视自动化监控系统提供完备的设备终端接入和数据采集。

1.5 数字音频工程技术

以往的数字音频技术主要运用晶体管和集成电路构架而成，但存在一定的缺陷。如今，随着新型音源技术的开发与升级，广播电视节目数字音频技术更加完善，实现了信息大容量存储、多轨录音以及广播电视传输与切换。数字音频工程技术优化了音频结构，能够保障剪辑精准度和声音转换的即时性。对于电视节目的大型音频传输和切换，可以应用音频嵌入系统，通过数字音频技术可以实现视频信号和模拟信号的并行和串行。借助SDI信号中的数字音频信号嵌入，可使广播电视的视频信号和虚拟信号的数字分量同步传输，有效避免视频行消隐信息影响信号传输[2]。数字音频工程技术的格式主要为CD格式、WAV格式、MP3格式以及RealAudio等，数字音频技术下的各类格式都可以应用多种采集精度和频率，在低速的广域网也可进行音频信息的实时传输。

2 现阶段广播电视工程技术发展的主要方向

2.1 5G网络进入规模部署阶段

广播电视台若拥有700 MHz的黄金频谱，会大大减少5G网络的建设成本，拓宽、延伸广电5G的覆盖广度和深度。当前，中国广电的发展方向主要集中于建立围绕5G的独立核心网、基站等。中国广电也需要持续深入与中国移动的5G共建共享合作，以加快推动广播电视700 MHz产业链发展。中国广电要和中国移动共同推动广电5G核心网大区、运营支持系统、互联互通等的建设项目，真正实现广电5G能力的全国覆盖[3]。同时，对于无线网建设而言，中国广电还应与中国移动积极开展核心网部署，步入差异化5G应用路线、加快5G终端商用落地步伐、不断深化广电的市场化程度等，这些都是现阶段广播电视工程技术发展的主要方向。

2.2 与网络视听行业的合作发展

当前，我国网络视听行业已进入高质量发展进阶期，国家广播电视总局也发布了原创网络视听节目的评选通知，进一步支持、推动广播电视与网络视听行业的协同精品化发展。当前，广播电视工程技术的主要发展方向应为“艺术+技术”双轮驱动，积极运用5G、虚拟技术、元宇宙、XR技术，广泛运用新技术驱动广播电视节目的内容创新，并要充分整合全国各地的数据运营中心、CDN等网络，以形成全国性的广电信息云发布平台。中国广电应与网络视听平台构建IP矩阵化、精品化、多元化的发展模式，充分依托“连接+算力+能力”，深耕IP矩阵，围绕内容IP、技术、版权投入和运营，积极推出国际化的高质量内容。

2.3 广电卫星直播技术深度发展

在卫星移动通信、电视与高速Internet日益融合一体的时代，广电卫星直播技术也在深度发展，DBS业务和DTH业务融合，信源编码和信道调制性能得到改善。中国广电应基于高清和4K数字电视发展，积极推进4K电视直播业务、太空电影院的建设。为使高清和4K电视服务能够稳定运行，中国广电还要集中扩大卫星直播技术的业务频段，积极发展频率超高的Ka频段，还应加快运用点波束覆盖，高清播放全国性节目。当前广电卫星直播技术的发展方向应主要聚焦于卫星固定、卫星移动与卫星直播业务的融合发展，推动卫星广播业务的移动性和小型化，并逐步弱化通信卫星和广播卫星的区别，不断强化三种业务的统一性和融合性。

3 广播电视工程技术的发展策略

3.1 推进广电网络IPv6升级部署，深化智慧广电技术迭代升级

广播电视和网络视听行业的科技发展模式下，应加快推进广电与网络视听IPv6的升级部署，积极建设围绕广电和网络领域的IPv6管理平台，以提升广电网络的传输效能与运作性能。广播电视工程技术还要进一步针对广电行业制播、分发、传输等功能系统的IPv6的运行方案，切实为IPv6的升级改造提供技术支撑。同时，广播电视工程技术还要与新媒体深度融合，推进广电传统的直播技术向全IP技术的制播体系架构转变，使广电制播流程得到升级与完善，以实现广电和新媒体的数据实时畅通交互，从而有效提升广电与新媒体融合的竞争优势。当前广播电视工程技术还要不断迭代升级，研发智慧广电操作技术，切实推进TVOS4.0系统集成和开源方式研究，加快促进智慧广电TVOS技术的产业链整合、市场化程度加深与生态构建，以此助推广电全行业的技术转型创新与国际影响力的拓展[4]。

3.2 构建新一代IP化超高清制播系统，向8K超高清制播系统演进

结合中央广播电视总台的“十四五”技术发展规划，当前应转变传统SDI的制播体系，应大力构建依托于软件定义网络（Software Defined Network，SDN）的新一代全台IP化超高清制播系统，致力于提高围绕高动态范围（High Dynamic Range，HDR）和宽色域（Wide Color Gamut，WCG）且精细化的4K/8K超高清广电节目制作能力，切实强化广电IP化制播技术的稳定性能，为广播电视节目的制播、信号调度、节目播出分发提供技术支撑，真正实现广播电视超高清节目制播SDI架构转向IP架构的系统模式。构建新一代全台IP化制播系统，可有效推进转播车系统、EFP系统、总控系统、最新音频系统、8K播出系统、互动电视系统以及演播室系统的建设与完善，重塑广电制播系统的链路，向8K超高清制播系统演进。新一代IP化超高清制播系统使节目的前方录制和总部制作实现云平台的交互和生产，只需要在云平台进行UHD制作、VR渲染等流程，就可以将全国各地的实时节目录制传输总台，形成适配融媒体生产模式，有效应对和优化以HDR和WCG为特点的4K/8K生产流程和制播设计。

3.3 规划适配广电“2+6+N”的新媒体矩阵，实现广电节目传播的轻量化

现阶段，广播电视工程技术的发展要始终以我国中央广播电视总台为核心，聚焦广播、电视、网络视听节目以及新媒体等集中化、共享化、移动化的制播平台，建立以公共、云端、私有服务器为主的管控中心，实现全国的广电节目制作与播出一站式管理控制和故障应对。按照广电现有的节目一体化发布平台1.0为基础，整合当前新媒体资源，规划适配广电“2+6+N”的新媒体矩阵，建立涵盖垂直客户端、互动电视平台、媒体平台渠道以及旗舰客户端等多元一体的新媒体一体化发布平台2.0版，加快引进新媒体技术版权保护技术与大数据技术，为广播电视工程技术的升级与研发提供版权支撑，不断强化新媒体技术下广电节目内容的集成能力，聚力建设DRM、区块链等技术的内容保护和交易机制，充分彰显OTT的点播与直播的服务优势，从而真正实现新媒体技术广电节目内容生产集群的轻量化、移动化和云化。

3.4 加快广播电视AI能力建设，打造广电AI融合生态环境

近年来，我国广电正持续建设AI能力，实现了语言转写字幕、画面跟踪拍摄、节目自动化剪辑等，已经成为广播电视节目生产链条的重要环节。“十四五”规划出台后，广播电视工程技术的发展应集中于媒体融合的专题策划、后期制作、内容发布等综合业务智能化管理的需求，新一代的视频数据库应具备标注系统，进一步研发适配广电节目制作的人工智能算法，从而为广播电视节目的自动化处理、图像增强、格式兼容、个性化检索以及精准分发等功能提供开放共享的人工智能技术支持[5]。广播电视工程技术需要持续整合和积累AI算法、模型、数据、应用、多媒体等资源，打造与当今最新技术相适应的、满足用户全渠道节目观看的AI应用系统，依托于云数据中心构建人工智能算力资源支撑平台，将人工智能的算法、算力、能力贯穿于广播电视工程技术发展和广电节目制播全流程。

4 结 语

广播电视节目是技术依赖性很强的媒体形式。信息技术和移动通信技术等不断更新迭代，对广播电视工程技术的发展冲击极大。以往的广播电视节目播出以线性为主，缺乏对多维度纵向的探索，但这一传统运行模式已在当下的即时性、互动性、碎片化的传播观看需求下逐渐解构。因此，当前广播电视工程技术的发展应推进广电网络IPv6升级部署，深化智慧广电技术迭代升级；构建新一代IP化超高清制播系统，向8K超高清制播系统演进；规划适配广电“2+6+N”的新媒体矩阵，实现广电节目传播的轻量化；加快广播电视AI能力建设，打造广电AI融合生态环境，以此推动广播电视多元技术和媒体融合的全方位纵深发展，促进广播电视新型技术体系智能化、移动化目标的快速实现。