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关于智慧广电,你不得不了解的超强技术贴!

 pursuitman 2018-12-05

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智慧广电是广播电视升级转型的重要发展目标。本文介绍了智慧广电的技术架构和关键技术以及智慧广电的应用示例,并对智慧广电未来发展进行了分析和思考。




近年来,在全国科技创新大会、国家“十三五”规划等重要阐述、重要文件中多次提到要加快大数据、云计算、移动互联网等新一代信息技术与社会生产和消费的深度融合,使社会生产和消费从工业化向自动化、智能化转变,开展智慧城市、智慧乡村、智慧家庭建设。


国家广播电视总局(原国家新闻出版广电总局)在2015年正式提出“智慧广电”将成为广电转型升级的重要目标,面对智慧化浪潮,广播影视不但是信息的生产者、传播者,更应成为新的生活方式的发起者、组织者、提供者,成为社会生活的中心枢纽之一;《关于进一步加快广播电视媒体与新兴媒体融合发展的意见》文件中明确提出,“努力寻求广播电视与政务、商务、教育、医疗、旅游、金融、农业、环保等相关行业合作与融合的有效路径,积极参与智慧城市、智慧乡村、智慧社区和智慧家庭建设”;《广电 “十三五”科技发展规划总体思路》文件中也提出要“以终端标准化智能化为抓手,推动广电智慧家庭、智慧社区和智慧城市等智慧广电加速发展”。


新一代信息技术与广播影视领域的深度融合将带来重大发展机遇,推动广播影视全业务、全流程、全网络从数字化向智能化、智慧化创新转变,进而催生“智慧广电”。智慧广电是顺应技术发展趋势、壮大自身优势的战略选择,是实现广播影视行业转型升级的内在要求。



01  总体架构


以计算机或通信系统标准体系来划分,智慧广电总体架构可由下而上划分为网络层、平台层、应用服务层和终端层四部分。


网络层由下一代广播电视网、下一代通信网、物联网等组成,是智慧广电海量数据传输的通道;平台层构建在云平台之上,用于汇聚、存储、分析、挖掘智慧广电的海量数据,并提供各类服务所需的软硬件资源,是智慧广电具体业务承载和控制的核心;应用服务层是智慧广电各类应用服务的集合,借助平台层、网络层、终端层的能力支撑,提供各类服务;终端层由各种软硬件设备设施构成,是智慧广电的呈现端和用户交互端。



以广电的技术思路来划分,智慧广电总体架构可分为“云-网-端-管”。


依据智慧广电“云-网-端-管”的总体架构,智慧广电的标准体系建设将涵盖内容层、业务层、网络层、用户层和管控层,具体包括:内容制播标准、业务与平台标准、业务运营支撑标准、传输网络与互联互通标准、智能终端标准、安全与监管标准、评估与测试标准。



02  智慧广电关键技术


对智慧广电所涉及的技术进行深入剖析,采用广电端到端的思路,可将智慧广电关键技术进行归类划分。


1

基础支撑类


基础支撑类技术包括:面向智慧服务的网络架构及通信传输、智能电视操作系统、广播影视大数据、人工智能、广电物联网等技术。


新一代智能网络解决网络系统应用中的便捷性、多媒体业务、个性化和综合性服务问题,为智慧广电泛在化应用服务提供网络支撑。


人工智能基于智能计算、自然语言处理、语音识别、视觉识别、机器学习等关键技术,提供云端的自然语言理解、自动语音识别、视觉搜索和图像识别、文本转语音及机器学习等服务,为内容的智能化生产、网络的智能优化以及指挥业务的开展提供技术支持。


大数据为智慧广电建设进行数据处理、数据分析、数据挖掘和数据提取工作,为智慧广电的数据分析和处理、精准化用户推送服务和挖掘广电大数据价值提供技术支持。


物联网各终端采集的信息数据进行汇聚传输,解决信息自动采集、获取和传输的问题,催生广电终端新业态,将提升智慧广电至更新一层的发展空间。



2

内容制播类技术


内容制播类技术包括:4K/8K超高清、虚拟现实/增强现实(VR/AR)、高效视音频编码、IP制播技术、融合媒体等。


4K/8K超高清电视技术具有高色域、高分辨率、高动态范围、高量化精度、高帧率、三维声等特点,超高清电视可以给观众带来更加丰富的视听体验。


虚拟现实/增强现实技术是通过动态环境建模、实时三维图形生成、立体显示观看、实时交互等技术生成仿真现实的三维模拟环境,并将虚拟信息叠加或融合在真实世界中并进行互动,构造视觉、听觉等方面高度主观真实的人体感官感受。


随着电视台全台网1.0系统的成熟应用和云计算技术的快速发展,为进一步推进台内网络化、智能化、IP化,提高制播效率,融合媒体技术孕育而生。融合媒体技术以媒体融合发展为目标,探索建立电视台全台网2.0技术体系,推动电视台内容生产、传播方式、业务形态、服务模式、产业格局等多方面的创新。




3

传输体系架构类


传输体系架构类技术包括:广播影视融合传输覆盖网与5G/物联网等不同网络架构体系的互联互通、广电宽带网络安全性体系架构、基于云服务的融合媒体平台等。


5G技术与广电无线业务系统的融合包括卫星移动通信与地面移动的融合、蜂窝通信与数字广播融合、移动蜂窝与宽带接入系统/短距离传输系统的融合。5G技术也为物联网、车联网、工业互联网、智能制造、智慧应用等垂直行业提供支持。


4

内容制播类技术


终端服务类技术包括:基于智能电视、智能机顶盒等设备的语音识别/合成、图像识别/合成、体态智能感知操控,大数据自主决策等。


5

内容制播类技术


评估测试类技术包括:面向智慧广电业务的网络多层面综合性能评估、业务及网络服务质量优化、内容与安全监管监测、面向智慧服务的集成测试及评估等。


03  智慧广电应用示例


2016年11月,四川省政府提出“高清四川 智慧广电”战略,印发了《四川省建设“高清四川 智慧广电”专项改革方案》,并将“高清四川 智慧广电”战略先后写入了四川省“十三五”规划建议和纲要。专项方案中提出要依托四川省广播影视资源,综合运用云计算、大数据、智能引擎等技术,智能聚合四川省的广播影视公共服务云、广电视听云和新媒体传播平台等多类型多级别云平台,建设集内容生产、信息集成和分发、管控、服务于一体的互联互通、跨界互动、智能融合、安全可信的媒体融合云平台。


四川广电按照“云-网-端-管”的技术框架思路,在四川媒体融合云平台的基础上,建设了全省基层综合文化活动室免费无线局域网工程;在终端上,使用智能电视操作系统(TVOS)中国广电智能终端,并研发了智能融合媒体网客户端(App)、“金熊猫”“香巴拉资讯”“好看宽屏”等各类适配智能操作系统的客户端;并构建省市县联动的智能监测监管体系,为相关管理部门提供舆论引导和安全保障的决策依据。

1


智慧广电媒体融合云平台


智慧广电融合媒体云平台总体框架可分为公有云、私有云和专属云。公有云是指由专业厂商建设并负责运维,提供公共计算资源,面向大众公开使用的云服务。全媒体素材汇聚、大数据挖掘分析、新媒体生产分发等可以部署在公有云平台上;私有云是指自己构建的,为内部用户提供服务的云。相对于公有云,私有云部署在企业内部,因此其数据安全性、系统可用性都可由自主控制。如传统电视播出、复杂的后期制作等,可以部署在私有云平台上。专属云是利用专业厂商提供的基础设施,由广电自行构建的业务和应用系统的云。专属云服务结合了公用云及私有云的特点优势,可实现较大程度的可管可控。

智慧广电融合媒体云平台的典型应用场景包括:融合新闻业务的典型应用、融合制作业务的典型应用、融合内容管理业务的典型应用、融合播出分发业务的典型应用、融合数据分析业务的典型应用。目前根据不同业务的特点分别部署到私有云、专属云和公有云平台上,技术平台主体架构是多云融合的结果。


智慧广电语音云


建设智慧广电语音云,与融合媒体云平台相融合。智能语音技术近年来在通讯、移动通讯、教育、工业控制、汽车、娱乐等行业不断渗透。广播电视行业与智能语音技术的结合将会为用户带来全新的交互体验、为台内制播系统带来技术新变革、带动数字电视新业务、为台内拉动广告收入。


通过智能语音交互技术的引入不仅能够提升用户对广播电视业务的使用频率、加大用户黏性、提升用户使用体验,还可以为广播电视行业创造更大的运营价值,获取丰厚的增值收益。


智能语音技术涉及到的关键技术有:智能语音识别、智能语音合成、智能语音理解和智能语音编码。智慧广电语音云包括核心能力平台、智能内容生产平台、智能内容监审平台、终端应用四部分。


在核心能力平台上提供语音合成、智能拆条、机器翻译、智能推荐、声纹识别、语音交互等云平台计算功能;在智能内容生产平台上提供智能文稿唱词、智能字幕自动生成、智能内容管理等服务;在智能内容监审平台上提供内容获取、智能分析、监审研判、发布处理等服务。



2


四川省为实现全省乡镇和行政村综合文化活动室免费无线局域网全覆盖,形成互联互通的智慧广电公共文化服务网络体系,满足群众应用智能移动终端享受智慧广电等数字公共文化服务需求,建设了全省基层综合文化活动室免费Wi-Fi工程。


基层综合文化活动室免费Wi-Fi工程集智慧广电数字公共文化服务内容、无线Wi-Fi网络和移动客户端为一体,运用云计算、大数据等技术,建设四川全省统一的公共文化服务管理平台,构建一张统一管理、开放式公共文化免费无线局域网络,实现公共文化服务数字化、网络化、移动化。


基层综合文化活动室免费Wi-Fi工程总体架构包括:公共文化服务管理平台、乡村无线Wi-Fi以及移动客户端三部分。


3


TVOS智能电视终端


智能电视操作系统(TVOS)是智慧广电业务和智能电视终端的关键支撑。智能电视操作系统是为智能媒体终端量身定做的操作系统。协同半导体、媒体、安全、连接、智能等关键技术,打造极致体验、绿色安全、业务丰富、面向未来的智能终端解决方案,构筑健康的应用生态系统,支撑智能媒体终端长期可持续发展。


自2013年12月26日发布TVOS 1.0版本以来,目前已经发布了最新的TVOS 3.0版本。智能电视操作系统的七项推荐性行业标准已经全部获得国家广播电视总局批准并予以发布,且TOVS标准已在国际电信联盟国际电联标准化部门第九研究组(ITU-T SG9)会议中成功立项,后续将完成标准内容的审查工作。


智能电视操作系统广电智能终端由智能电视专用硬件平台、智能电视操作系统和智能电视客户端等三个部分组成。


智能融合媒体网客户端


智能融合媒体网客户端是匹配基层综合文化活动室免费Wi-Fi程项目开发的移动客户端,是一款通过数字电视广播结合Wi-Fi接入点构成的智能媒体融合网及互联网,向用户提供直播电视、点播视频、互动直播、信息资讯、购物娱乐、智能推荐等服务的主要面向移动终端的智能应用。


广播内容数据通过地面数字电视广播网络分发至区域网关,并通过Wi-Fi转发至终端设备,区域网关通过回传通道实现认证、应用分发,为连接终端提供互联网接入。


智能融合媒体网客户端基于云端的内容生产、内容分发和运维平台,为家庭电视、个人电脑、移动设备等多类终端提供大数据、用户服务和智能推荐等业务,如图5所示。



其他客户端


除智能电视操作系统智能电视终端、智能融合媒体网客户端外,四川省还研发了“金熊猫”“熊猫视频”“熊猫听听”“香巴拉资讯”“好看宽屏”等移动客户端。


4


广播电视监管系统是保障广播电视安全播出的基础性支撑系统。随着媒体多元化发展,广播电视监管系统的监测对象包括国内广播电视、境外卫星电视、互联网视听节目及其他新媒体。媒体形式及内容的极大丰富,给广播电视监管系统带来了极大的操作难度和技术挑战。目前以人工为主、技术为辅的监管手段已无法满足当前广播电视监管需求,采用智能语音处理技术如基于语音识别技术的非法内容监测过滤技术、防插播防篡改技术等,可大大提高监管系统的工作效率,提升监管系统的自动化水平和智能处理能力。


人工智能“黑广播”监测系统是一套基于人工智能和智能语音处理技术的新型广播电视监管系统,通过对黑广播、插播等违法、违规播出行为的声音广播智能监管技术的研究,研制了声音广播监测平台原型验证系统,完成声音广播监测的数据化、自动化及智能化。通过广电专用语音云,将广播音频转换为文字,实现实时监测、数据统计、智能预判、多级联动等功能,且系统工作人员可短时间内掌握多路广播频道内容,提升监测效率和质量。系统功能如图6所示。



04  结语


目前广电行业存在制播能力较低、传输网络相对孤立、服务模式较为单一等制约进一步发展的问题,亟需通过以用户为中心,融合、智能两个基本点为抓手的智慧广电总体架构及发展思路,打造广播影视转型升级,在内容生产、网络传输、服务模式、监测监管方面实现智慧化,打通智慧广电产业链条,拓展延伸广播影视发展空间,推进行业互动、跨界合作和协同创新,探索广电行业发展的新技术、新业务、新模式。



作者:魏娜 郭晓强(国家广播电视总局广播科学研究院)

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