技术助力盛典直播的创新实践

    摘要：70周年国庆盛典中，中央广播电视总台以超高清电视直播系统为依托，运用5G、AI等技术，在央视新闻进行了“1+7”多角度全景式70小时不间断直播；在全国70家影院首次实现了4K超高清电视影院直播；探索了基于电视制作的电影后期剪辑生产发行新模式。

    1925年，英国工程师贝尔德用机械扫描法传输活动图像取得成功，并根据这个原理发明了半机械式模拟电视系统，造出世界上第一台电视机。此后，在电子通信技术的推动下，电视逐渐成为人类社会信息传播的重要手段。1996年，联合国将11月21日确定为“世界电视日”，目的是消除电视信息鸿沟，让世界各地的人们都能享受到电视信息服务。

    新中国的电视发展始于20世纪50年代，在70年代通过微波传输和地面无线覆盖开始为全国用户服务，伴随着改革开放快速发展壮大。40年来，彩色电视替代黑白电视，数字电视替代模拟电视，高清电视替代标清电视。今天，又迎来了超高清电视时代。

    长期以来，人们习惯了坐在客厅看电视，电视只是客厅电视，而手机、平板电脑和计算机等被默认为新媒体。根据2011年新修订的国家标准《广播电视术语》，电视的解释是：将现场或记录的图像和声音以电信号的传输方式在一定距离之外重现。《百度词库》的解释是：使用电子技术即时传送活动画面和音频信号。由此可以看到，基于手机新媒体传送的视音频也应是电视的一种形态。电视不仅是客厅大屏显示的SD、HD、4K/8K UHD电视，还包括手机小屏显示的视音频，传输网络不仅限于广播网，也有高速宽带互联网和5G在内的移动通信网。

    因此，在5G、4K/8K、AI高速发展的当代，电视的定义可以丰富为：将电视和新媒体视音频信号，以广电网、5G等移动通信网和高速宽带互联网即时传输，并运用技术精准地呈现到用户指定的终端。

    国庆盛典的技术准备情况

    近10多年来，在移动通信和移动互联网快速发展的推动下，新媒体发展迅猛，已成为人们获取信息的主要渠道。传统广播电视亟待升级换代。加快构建新媒体和传统媒体一体化发展的融合传播格局已成为当今世界媒体发展的共识。构建融合传播格局的关键，就是充分运用5G+4K/8K+AI技术推动媒体发展。

    毋庸置疑，不论是技术方面，还是宣传方面，国庆盛典电视直播都是2019年电视领域最重大的事件。

    4K电视直播准备。年初以来，中央广播电视总台以4K直播国庆盛典为目标，全面推进总台4K超高清电视技术体系建设，包括：4K转播车、EFP、信号调度及交换系统、航拍系统、特种设备、移动拍摄车、微波系统、5G 4K背包、微型摄像机等设备。这些装备均在2019年6～8月陆续完成安装调试、投入运行，用于国庆盛典直播的4K设备总投资超过10亿元。

    电视直播4KPGM公共信号制作。国庆盛典4K直播采用1主系统+6分系统、125+5个讯道制作国庆盛典公共信号。国庆盛典4K直播主系统为复兴门办公区的第八演播室，这是一个4K演播室，规模为32路4K信号；前方6个分系统的4K信号通过总控新建的TICO 4K信号调度及交换系统接入到主系统，该系统具备2×98×98路4K基带信号调度能力。

    直播前方共部署ABCDEF6个分系统。A分系统主要承担分列式的拍摄任务，B分系统主要承担城楼时政的拍摄任务，C分系统主要负责广场的拍摄任务，D分系统主要承担检阅线路的拍摄任务，E分系统主要承担直升机航拍和高点机位的拍摄任务，F分系统主要承担装备上特殊机位的拍摄任务。

    A、C两个分系统由2辆A型4K转播车组成。A型车车长为13.75米，采用双侧拉，拉开后车宽为5.6米，每辆车有2个制作区、2个技术区、34个工位，视频为20讯道，可扩展至32讯道，音频为5.1环绕声制作。为确保电视直播安全，A分系统有2个讯道作为B分系统的灾备讯道。

    5套5G 4K背包是在直播前最后一周正式纳入F分系统，接入A分系统转播车，由于第一次在重大活动使用，考虑到这5套背包部署在游行队伍人群中可能导致传输链路的不确定性，出于安全考虑，最终同时接入转播车中的EVS和切换台，在直播中5G信号相当稳定，共有4路5G 4K信号用于直播。

    音频制作。为真实呈现现场盛况，前后方部署了10套音频系统、200多个现场拾音话筒，实时收录礼兵脚步声、礼炮声、军乐团乐器声、官兵威武应答声、钢铁洪流声、欢呼鼓掌声等，用于4K PGM公共信号的5.1环绕声实时制作。

    电视直播频道播出。央视4K频道的包装在光华路办公区49层E16 4K演播室；央视新闻频道的包装在新建的复兴路办公区N07新闻高清演播室，采用4K PGM信号下的HD信号与从前方分别回传的HD信号进行制作；央视综合、财经、综艺、中文国际、CGTN等频道采用新闻频道的高清CLEAN信号进行频道包装。由于公共信号按照4K HDR制作，而绝大多数用户都是HD SDR电视机，为保证4K HDR变换到HD SDR后图像的色彩、亮度安全和质量，对4K HDR变换到HD SDR进行了两个多月的测试，确定了不同时间4K摄像机的参数值，确保了播出安全。

    电视端收看数据。10月1日上午庆祝活动直播，观众规模达4.35亿人；晚上联欢活动直播，观众3.64亿人；两场国庆盛典直播在电视端的总收视规模达到7.99亿人。10月2日至10月7日24时，重播及相关反响宣传的观众触达总量达136.79亿次。这个数据表明，重大活动电视直播必不可少！

    央视新闻“1+7”多角度全景式70小时不间断直播

    针对电视直播每个机位信号只能在播出窗口中短时间切出镜头、现场海量珍贵画面得不到充分展现这个现实，总台新组建的新媒体中心和技术局精心策划，采用IP化传输技术，从转播前方125路机位信号挑选了70路信号+5路5G传输的现场信号，同时接入央视新闻云平台，采用前后方协同、AI剪辑等手段，央视新闻客户端以“日出东方 盛世华典”为主题，进行了“1+7”多角度全景式70小时不间断直播报道。央视新闻新媒体客户端多窗口直播，第一次将国庆盛典的阅兵、群游等现场全方位、各角度精彩画面原汁原味展现给广大用户。

    “1+7”的“1”：是70小时直播，除10月1日当天的直播信号外，其他时间由70多路记者独家揭秘，贴身追访，在央视新闻客户端进行不间断直播。

    “1+7”的“7”：10月1日当天，在直播前3小时，在传回央视新闻云平台的75路信号进行选切，同时有7路信号在央视新闻客户端直播。为此次国庆盛典新媒体直播，专门开发了基于AI人脸识别、动作识别、物体识别、语音识别技术和自动合成技术的短视频智能剪辑系统，用于国庆活动中受阅队伍、游行方阵通过观礼台时精彩视频的自动剪辑。该系统可同时对多个机位现场视频进行智能分析，实时提取同一队伍或方阵通过观礼台时在不同机位拍摄的有效画面，根据预先训练的编辑剪辑规则，自动生成同一队伍或方阵的精彩视频，并通过语音识别、图像识别与声音对齐自动生成精彩短视频，每个短视频时长为70秒，AI制作仅用时90秒，在队伍和方阵通过观礼台后10秒钟内完成短视频制作。

    央视新闻客户端“日出东方 盛世华典”70小时不间断直播这个经典案例，将电视和新媒体一体化制播提升到新的高度，融媒体传播在时效性、渗透力和影响力等方面大大提高。庆祝活动直播期间，相关内容在总台自有新媒体平台和第三方合作平台的总体阅读浏览量达31.86亿次，其中视频直点播收看次数超27.6亿次；晚上联欢活动直播期间，总台新媒体发布的相关内容在自有新媒体平台和第三方合作平台的总体阅读浏览量达14.12亿次，其中视频直点播收看次数超9.33亿次；两场活动直播在新媒体的总体阅读浏览量达45.98亿次,其中视频直点播收看次数36.93亿次。10月2日至10月7日24时，相关内容在总台自有新媒体平台和第三方合作平台的总阅读量达到180.67亿次。新媒体和电视一体化发展，是电视台发展新媒体的最有效途径。

    影院直播盛典实现了电影和电视的历史性“握手”

    10月1日，国庆盛典直播电影在4K EFP搭建的演播室制作，采用4K PGM信号实时进行直播电影包装制作，之后通过光缆传送至国家广播电视总局无线局卫星地球站，再通过国家电影局电影数字管理中心的数字电影拷贝文件卫星传输通路上星传输，北京、上海、广州、深圳、福建宁德、江西赣南、湖北武汉、陕西西安及延安、四川成都、青海西宁、新疆乌鲁木齐和西藏拉萨的70家电影院，采用专业4K电视卫星接收设备接收并接入电影播放机播放；为确保安全播出，节目光缆传输系统、卫星上行系统和影院接收系统均采用双链路、热备份方式。据统计，共有12000人在影院观看了国庆盛典的实况直播。

    10月2日和10日，全球首部4K直播电影《此时此刻——共庆新中国70华诞》粤语版和5种少数民族语言版分别发布并在大湾区上映。不到1周的时间，在总台4K电视后期编辑制作成纪录片，4K视频和5.1环绕声制作工作量巨大，好在这场直播原本就是以纪录片的标准进行录制的，后期加工重点是不同语言的配音、片头片尾和声效制作。在完成4K电视版的纪录片后，再转换成4K和2K的电影数字拷贝。10月26日，具有中国龙标的《此时此刻?2019大阅兵》普通话版直播电影发布，并于11月在全国各地陆续上映；40多种外语版直播电影也陆续发布，并在全球影院上映，实现了电视与电影的历史性“握手”。

    在4K超高清时代，电视和电影将走向融合。从技术标准层面看，4K超高清视音频技术参数为：3840×2160清晰度，帧率50P，HDR高动态范围，BT.2020色域，5.1环绕声；4K数字电影视音频技术参数为：4096×2160清晰度，帧率24P（48P），SDR标准动态范围，DCI-P3色域，5.1环绕声。可以看出，4K电视的清晰度和4K电影相当，4K电视的亮度指标是4K电影的10倍，4K电视的色彩丰富度是4K电影的1.5倍，两者均为5.1环绕声。4K超高清电视影院直播，不仅将大幅度提升影院播放影片的时效性，还将大幅度提升影像的品质。

    国庆盛典创新实践建立了基于4K电视制作的直播电影后期剪辑生产新模式，包括后期制作、格式转换和影片发行三个阶段：一是按照4K电视进行后期制作：采用4K电视编辑工作站剪辑4K视频，在录音棚完成配音和5.1环绕声的制作，合成4K超高清电视片；二是将4K HDR电视格式转成4K或2K的电影格式，将4K HDR电视片转变成DCI标准的4K和2K数字电影母版；三是电影发行，用母版制作电影数字影片拷贝，通过电影的模式进行发行。

    在上世纪六七十年代，人们都是通过在电影院观看《新闻简报》了解重要时事新闻；后来有了电视，可以在家观看《新闻联播》等电视新闻节目获取信息；国庆盛典4K电视影院直播的创新，实现了电影和电视的历史性“握手”。今后，类似国庆盛典、春晚、足球世界杯、奥运会等重大活动都可以尝试在影院进行直播。为推动直播电影的普及，总台光华路办公区电视文化中心有两个电影放映厅将按照影院直播的技术要求建设；总台在上海黄浦江畔的国际传媒港正在建设电影城，有9个影厅将按照影院直播的技术要求建设，力争在2020年实现欧洲杯和奥运会4K超高清电视再次在影院直播。

    盛典实现了“世界一流，历史最好”目标，得到了中央领导的充分肯定和社会各界的广泛赞誉。从技术的视角，主要有以下三大特点：一是盛典构建的4K HDR视频+5.1环绕声电视制播系统，是电视史上最先进、最复杂、最安全的电视实况直播系统，为世界奉献了一场大气磅礴、行云流水、震撼人心的视听盛宴，重大活动超高清电视直播必不可少；二是央视新闻“1+7”多角度全景式70小时不间断直播这个经典案例表明，新媒体和电视一体化制作分发，新媒体品质更高、分发更快、传播更广；三是国庆盛典4K电视影院直播以及之后的基于电视制作的电影后期剪辑生产发行新模式，将推动电视和电影的融合。

    近百年发展历史表明，随着电子信息技术发展，电视从无到有、由弱到强。当今，5G移动通信、4K/8K超高清电视、AI技术高速发展，必将为电视事业发展提供强大的动力。只要坚持解放思想、勇于创新的精神，科学制定技术战略发展规划，扎实推进创新应用实践，电视媒体必将走向新的辉煌！

    （作者系中央广播电视总台编务会成员）

    责任编辑：武艳珍