【大家之言】超高清、互联网、人工智能——科技创新助推主流媒体系统性变革

本文精选自《广播与电视技术》2025年第7期，阅读原文请访问“广电猎酷”小程序“”。

党的二十届三中全会明确提出“统筹强化关键核心技术攻关”“探索文化和科技融合的有效机制”“推动科技创新和产业创新融合发展”“推进主流媒体系统性变革”等重大举措，为广播电视和网络视听行业深化改革、推进媒体科技创新、促进媒体深度融合、实现高质量发展指明了方向。

2024 年，广电总局、工信部、文旅部、中央广电总台和北京、上海、广东联合签署《超高清电视先锋行动计划》，将从优质内容供给升级、内容和终端技术质量提升、电视网络承载能力提升、电视生态良性循环四个方面共同发力，推动视听产业高质量发展。发展超高清的重大意义 ：一是顺应视听技术发展潮流，推动广播电视和网络视听升级换代，满足用户对高质量节目的需求 ；二是抢抓技术发展的先机，彻底改变长期以来广播电视跟随欧美的局面，支撑我国电子信息视听产业高质量发展，为世界超高清产业发展提供中国方案，让中国超高清视听技术造福全世界。

本文作者：

姜文波，赵贵华 中央广播电视总台

第一作者简介：

姜文波，中共党员，教授级高级工程师，国务院特殊津贴专家，现任中央广播电视总台编务会议成员，超高清视音频制播呈现国家重点实验室主任，中国科学技术协会第十届全国委员会委员，世界超高清产业联盟理事长、中国网络视听节目服务协会副会长、全国广电标委会副主任委员、国家广电总局第九届科技委副主任。曾任中央电视台分党组成员、国家广电总局广播电视规划院院长、广电总局设计院副院长兼总工程师。

NO.1

媒体的演进历程

媒体对人类社会的发展发挥了重要作用，报纸最早出现在中国汉朝和古罗马时期。1605年，德国发行了第一张现代报纸——《通告报》；1920年，美国开播了第一个广播电台——匹兹堡 KDKA 电台；1936年，英国伦敦开播了第一个电视节目。传统广播、电视都是单向广播，相对于报纸，具有传播形式更丰富、传播速度更快捷、受众覆盖更广泛等优势，近百年来，一直是人类社会的主要信息手段。

网络媒体出现于20世纪90年代，随着计算机和互联网技术的发展，出现了新闻门户网站，如新浪、搜狐、网易等门户网站，开始都是以单向传播为主，虽然用户参与度较低，但用户可以随时通过门户网站浏览新闻。

本世纪初，随着博客与个人主页的出现，用户开始自主创作内容（如新浪博客），这是“自媒体”的雏形，其互动性增强，信息传播趋向多元化。

随着4G和智能手机的发展，社交媒体微信、微博出现，兼具信息传播与社交功能。随着4G网络全面覆盖和5G的发展，头条、抖音、快手等平台发展迅速，其以碎片化、视觉化内容吸引用户，替代传统广播电视，成为人类新的信息消费渠道。

按照电视的定义——“将现场或记录的视频和音频信号传输到一定距离之外重现”（见图1），抖音、快手等短视频平台，成为移动互联网络和宽带互联网时代新的电视形态。

图1 电视的定义

NO.2

科技推动主流媒体系统性变革

媒体是科技的产物，媒体发展本身就是信息科技发展史。在信息科技高速发展的今天，如何运用科技推动主流媒体系统性变革？

2.1运用超高清视听技术助推媒体向超高清升级换代

从媒体呈现质量的视角而言，要运用超高清视听技术，提升视听媒体的品质，推动媒体向超高清升级换代。

1.超高清技术是视频发展方向

自电视诞生以来，电视视频经历了从黑白到彩色、从模拟到数字、从标清到高清的过程，当前，广播电视已经来到向全媒体超高清升级换代的快速发展阶段。

超高清视频比高清视频更加接近人眼的感知能力。但不能仅以清晰度这个指标评估超高清视频。超高清视频包括亮度动态范围、色域、帧率、采样率和清晰度五项指标。

超高清视频亮度动态范围需从高清的0～103 提升到人眼无瞳孔调节的0～105（见图 2），色彩从高清占比色彩空间的33.5%提升到63.3%（见图 3），帧率从高清的25帧提高到50帧，采样率从高清的8bit提升到10bit或12bit（见图4）。

清晰度可根据显示器的尺寸来确定，一般来说，手机电视和车载电视需要2K清晰度，客厅电视需要4K清晰度，8K清晰度对于户外公共大屏效果明显。我国自主研发的HDR Vivid菁彩影像标准，适配手机、电视机、车载视频终端、公共大屏等终端超高清视频呈现，与国际先进的视频标准水平相当。

图2 HDR和SDR亮度动态范围

图3 不同视频标准在色域空间占比

图4 超高清六大技术指标

全媒体包括电视机、手机、PAD、公共大屏、车载电视、电视屏幕等终端，超高清视频制作系统要满足各类不同终端的呈现要求。总台针对 4K电视机、8K公共大屏、手机竖屏有比较成熟的经验，但针对全媒体各终端一体化制作才刚刚起步。

2. 三维声技术是音频发展方向

从声场维度来看，音频技术发展经历了单声道、立体声、环绕声、三维声和动态虚拟声道技术阶段。

2023年2月，我国颁布了三维声技术广电行业标准，这是基于我国自主研制的菁彩声技术，在三维声采集、制作、编码传输和终端呈现四个环节取得的系统性突破，填补了我国多声道技术空白，编解码质量与世界先进的视频技术标准水平相当。

基于该标准，人们收听三维声或环绕声主要有两种方式：一是通过音箱构建5.1+4H 声场呈现，这可在影院、剧场、家庭客厅、汽车内部署；二是通过耳机呈现双耳渲染三维菁彩声，这可通过手机部署。该技术填补了我国在多声道音频技术领域的空白，大幅度降低了我国环绕声和三维声创新应用的门槛，有力促进了环绕声和三维声的广泛应用（见图5）。

图5 三维菁彩声制作应用场景

菁彩视听技术包含HDR Vivid菁彩视频和Audio Vivid菁彩声，已率先在总台云听、央视频、百城千屏等新媒体平台应用，并已推广到咪咕、腾讯视频、爱奇艺等国内主要新媒体平台应用。

3.构建IP化全媒体超高清制播体系

为满足超高清电视制播，电视制播系统中承载的电视单流信号要从高清的1.5Gbps 提升到超高清的48Gbps（见图6），现有的SDI基带电视制播系统无法满足，只能构建IP化全媒体超高清制播体系。

图6 HD、4K、8K无压缩视频传输码率

IP技术是网络互连协议，几乎所有的通信网络设备和移动终端都支持，与传统的SDI比较，其在扩展性和安全性方面更具优势；由于技术应用广泛，采用IP架构将大幅度降低系统建设成本。

以总台电视总控为例（见图7），高清时代采用SDI架构的央视总控均采用欧美日进口设备，造价约2亿元，新建的全 IP 电视制播系统实现全国产化，不仅大幅度提升了承载能力，而且造价也只有原来的一半，大约1亿元。

图7 总台SDI和IP电视总控交换系统

4. XR虚实融合超高清技术创新影视制作新范式

为提升超高清虚拟制作水平，2020年，总台牵头研发了XR虚实融合超高清制作系统，该系统通过三维渲染引擎在LED屏幕上实时呈现动态虚拟场景，打破传统抠像技术限制， 实现虚拟空间与现实世界的无缝衔接（见图 8）。之后持续推进迭代升级，整合了XR、AR、VR、VP、大场景扫描重建和数字孪生技术，陆续研发了“XR+VR”“XR+VP”“XR+VP+数字孪生”融合拍摄制作系统，把演播大厅打造成为惟妙惟肖、无限延展的虚拟舞台空间，有力有效地提升了超高清影视制作质量和效率，目前该技术已广泛应用于影视节目创作。可以预见，以XR虚实融合超高清技术为核心的拍摄系统将是发展最快的影视制作平台，将为视听媒体高质量发展提供有力支撑。

图8 XR虚实融合超高清制作技术

5. NVI技术支撑全媒体超高清制播

为推动全媒体超高清制作，总台牵头研发我国自主知识产权的网络视频接口NVI（Network Video Interface）标准，该标准支持超低延时传输、精准时间同步、便捷组网接入、灵活数据封装、多编码器选择和云化部署，满足超高清信号的轻量化和安全可靠生产需求（见图 9）。

图9 NVI技术基本框架

总台充分利用总台新闻云、媒体云及多个边缘节点的承载能力，发挥5G通讯网络高带宽、低延时的特点，基于云平台和微服务架构的超高清制播技术，构建覆盖采集、编辑、传输、播出完整链路的云网化全媒体超高清制播平台，将全链路信号标准统一到NVI协议上，消除不同内容生产制作环节之间的信号转换问题，开发高质量和轻量化相结合的多层次媒体生产体系以及分布式资源管理系统，体系内的设备、素材和生产工具可以在不同层次之间共享和调度，形成高质量制作与轻量化制作互补资源机制，打造有机的协作网络，优化整体生产效率。尤其是在适合远程的节目制作中，引入NVI技术，编导和记者借助笔记本电脑，打开浏览器就可以在任何地点开展全媒体超高清制作。

今明两年，总台将在演播室、转播车全媒体制作以及地方总站建设一批NVI的示范系统，构建基于NVI技术的超清化、IP化、云网化的全媒体制播平台。NVI产品的本地化部署将向小型化、高集成度、轻量化便携式设备方向发展，在保证稳定低延时和较高质量传输的同时，大幅降低系统的建设成本，为广电媒体向全媒体超高清升级换代和可持续发展提供应用示范案例。

2.2运用互联网技术创建全媒体超高清传播模式

从媒体传播形态的视角来看，要运用互联网技术，提升媒体的互动性，打造全媒体超高清视听传播新模式。

1.加快构建手机竖屏超高清传播新范式

当今，手机已成为人们获取信息最重要的终端，媒体机构绝对不能忽视手机终端。作为现代电子产品的集大成者，手机集中展现了消费电子领域最先进的科技水平，其显示性能最为卓越，完全适配超高清在色彩、亮度动态范围、帧率方面的特性。

手机竖屏影像是移动互联网时代视觉呈现的必然产物。长期以来，电影、电视都是采用横屏模式，横屏影像已经建立起规范完整的视听语言体系，要构建手机竖屏超高清传播新范式，首先需尽快建立竖屏视听语言体系。

要充分发挥手机触屏互动和“以我为中心”沉浸式观看特征，提供多路视频和音频流供用户选择，并通过分屏画面包装等手段，丰富竖屏视觉构图。比如在总台竖屏春晚节目制作中，通过横竖快分、二分、三分、四分等画面包装，突出展现演员关系和表演细节，同时提供双耳渲染的三维菁彩声，为用户提供直播和短视频沉浸式超高清视音频观影体验（见图10）。

图10 手机竖屏超高清传播

2022 到2025年，总台“竖屏看春晚”直播收视观看用户数分别为1.3亿、1.9亿、2.5亿、2.86亿。

2.“百城千屏”超高清传播

2021年，为实现北京冬奥会“8K看奥运”的目标，总台联合企事业单位研发了8K AVS3 编解码器、异构网络视音频同步传输系统等技术和装备，开展了“百城千屏”8K 超高清传播示范应用。根据北京冬奥会8K超高清应用案例，编制了《中国8K超高清节目大屏幕播出实践》，已成为ITU推荐的超高清应用典型案例。

“百城千屏”已成为城镇公共文化空间建设的一道亮丽风景（见图11）。用户在广场观看超高清视频的同时，还可以通过“云听”收听到双耳渲染的三维菁彩声电视伴音。“百城千屏”创新了超高清电视的传播模式，让广大用户有机会看到炫丽的8K超高清视频、听到沉浸式三维菁彩声音频，有力推动了超高清电视的普及。

图11 “百城千屏”超高清传播

3.超高清电视大小屏融合传播

我国“双千兆”发展迅速，截至2024年底，我国5G用户达10.14亿户，人均移动互联网户均流量（DOU）达19.7GB/户月，千兆用户高达 2,07亿户，家庭户均带宽达511.8Mbps/户，已具备承载超高清电视直播和点播的传播能力。

4K/8K视音频采用AVS2@4K/AVS3@8K或H.265@4K/H.266@8K高效音视频编码，传输速率为 25～40Mbps/80～120Mbps。

总台依托“双千兆”网络，创新建立超高清电视大小屏融合传播模式。总台建设了高码率超高清电视源站，并将“央视频电视投屏助手”植入海信、小米、创维和华为等电视机中，用户也可以通过电视应用市场下载“央视频投屏助手”，实现HDR Vivid、Audio Vivid、AVS2、AVS3等主要视音频编码及解码 ；通过云网分发平台，实现总台超高清电视直达用户手机和客厅电视机，让用户在收看高清和超高清电视节目的同时，还能通过手机耳机收听到三维菁彩声电视伴音，完成投屏操作只需5秒。

总台以春晚、巴黎奥运会等重大活动为契机，积极开展“央视频”大小屏融合传播实践（见图12）。巴黎奥运会期间，“央视频”播放总次数为145亿，采用“央视频”投屏播放次数为2.71亿次，有上百万用户每天通过“央视频”投屏看赛事及电视节目时长达138分钟，电视机播放的信号质量高，观看过程无卡顿，用户体验极佳。可以预见，“央视频”大小屏融合传播模式将成为人们收看电视的一种重要方式。

图12 “央视频看电视”大小屏融合传播

2.3运用人工智能技术打造媒体新质生产力

从科技推动人类发展的视角，运用人工智能技术，重构媒体制播流程，打造媒体新质生产力，实现媒体的高质量、高效制作，以及全媒体精准传播。

今年2月，总台发布了2025版人工智能发展白皮书，明确了总台发展人工智能基本原则，阐述了总台推动生成式人工智能技术媒体创新发展的路径，规划了总台人工智能媒体应用平台总体架构。

总台发展人工智能基本原则是：积极探索、推动应用；规范使用、确保安全；科技引领，提质增效；开放包容、合作共赢。

总台人工智能媒体应用平台总体架构分为四部分，分别为AI基础设施支撑平台、多模态数据供给平台、“央视听媒体大模型2.0”研发及运维平台和服务平台（见图13）。

图13 总台人工智能媒体应用平台总体架构

总台将充分发挥总台海量的高质量多模态语料数据优势和丰富的制播场景优势，以超高清制播呈现国家重点实验室和人工智能工作室为平台，联合国内人工智能研发机构开展人工智能媒体技术研究和应用，总台人工智能媒体应用平台研究和建设同步推进，按照规划，总台人工智能媒体应用平台建设周期为三年，今年将完成第一期工程建设任务。

总台“央视听媒体大模型”基于总台丰富的制播场景开展研发和应用实践，构建面向媒体行业应用的媒体大模型。总台“央视听媒体大模型 2.0 ”已对接了书生、混元、豆包、通义和讯飞星火等多个基础大模型，目前已上线 70 多个面向节目制作的智媒体，支持综艺、体育、科教、动画、译制等节目制播场景制作，将在今年全面推广应用。

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总结

习近平总书记强调，中国式现代化要靠科技现代化作支撑，实现高质量发展要靠科技创新培育新动能。中央广播电视总台依托超高清视音频制播呈现国家重点实验室的科研成果，正积极推进从传统技术布局向“5G+4K/8K+AI”战略格局转变，我们要按照习近平总书记的指示要求，抓住视音频技术升级换代和人工智能高速发展的契机，运用超高清视音频、互联网、人工智能等信息领域高新技术，构建国际领先、自主可控的全媒体超高清技术体系和媒体行业领先的“央视听媒体大模型”，推动媒体高质量创新性发展，不断提升媒体的核心竞争力和国际影响力，为主流媒体系统性变革提供强有力的科技支撑。

本文由总台超高清视音频制播呈现国家重点实验室提供。

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参考文献

[1] 姜文波,赵贵华.5G+4K/8K+AI重构电视媒体制播体系[J].广播与电视技术, 2020, 47(12):11.

[2] Simon Baker.The Pointer’s Gamut–The Coverage of Real Surface Colors by RGB Color Spaces and Wide Gamut Displays[EB/OL].[2014-2-19].https://tftcentral.co.uk/articles/pointers_gamut.

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