【精选】5G+4K+VR高新视频生产的技术实现

  随着5G商用时代的来临，我国对于5G网络和以4K/8K、VR/AR为代表的高新视频等支持力度不断加大，5G高新视频应用凭借5G高速率、大连接、低时延、网络切片和基站高密度等特性分别与4K/8K高分辨率、高帧率、高色深、高动态范围、广色域和VR主观视角、全景呈现、沉浸体验等特点相结合，正慢慢的变成为5G应用的重要领域，慢慢的变多5G+4K和5G+VR应用场景和案例不断涌现。

  好易购电视购物频道作为浙江广电集团5G融合应用和实践创新的急先锋，始终致力于研究5G+高新视频、5G+人工智能、5G+区块链等技术融合和应用创新，进行5G高新视频的技术验证和应用实践，探索广电5G深层次地融合的应用场景和技术路线。

  男，1976年生，浙江大学软件工程专业，硕士，高级工程师，浙江广播电视集团好易购电视购物频道信息技术中心总监，浙江省计算机学会理事，主要是做电视台总体设计、广电与IT技术融合、广电融媒体设计、5G和AI应用等领域的研究，担任2015年浙江省信息服务业发展重点科技专项和2013、2014、2015、2016年度浙江广播电视技术研究所科研立项的技术负责人。

  好易购5G高新视频应用实践依托好易购电视购物频道和中国联通携手共建的5G全媒体新零售联合实验室，在“5G+高清视频”应用方面做“5G+4K/8K”和“5G+VR/AR”两类广电高新内容领域应用生态的探索实践，主攻5G+4K/8K与 5G+4K/8K VR/AR等高新节目制播、运营方面技术方案、流程设计和商业模式的研究和验证，借助5G大带宽、低时延、网络切片、MEC边缘计算[2]等特性与高新视频的4K/8K超高清分辨率、高帧率、高色深、高动态范围和广色域、VR/AR/ MR主观沉浸与虚实结合、互动视频信息强交互等特点相结合，创新突破广电传统内容生产的节目模式和技术方式的局限，融合运用到电视购物的融合媒体视音频内容生产和商业运营中，借力5G高新视频技术为受众提供高品质、差异化、交互性强、自主新颖的观影和购物体验。

  目前好易购所在浙江国际影视中心园区、5G卫星转播车工作区、好易购物流中心等室外区域和好易购600m²演播厅及演播导控室、制作中心、办公区域、阳光大厅、物流仓室内库区等室内区域均已实现5G信号覆盖（如图1所示），好易购5G卫星转播车也配备了5G CPE等5G传输设备。凭借5G网络环境的部署支撑，好易购进行了一系列5G高新视频应用的试水。好易购4K摄像机拍摄的4K画面信号，通过5G CPE或5G背包借助5G网络实时回传给演播导控室，进行4K节目录制；VR节目经VR摄像机画面拍摄和自动实时缝合[3]，依靠5G CPE或5G背包经由5G网络实时回传给演播导控室，进行VR节目录制。最终，我们将4K节目采用5G双屏直播模式呈现给观众，实现电视大屏和5G手机小屏互动落地；而VR节目则凭借电视裸眼VR和VR眼镜两种方式提供给购物观众沉浸式消费体验。

  好易购5G+4K高新节目生产场景大致上可以分为演播厅内场制作和转播车外场录制，每种场景录制时会出现固定机位和移动机位两种摄录方式。

  4K节目在演播厅内场录制时，固定机位的4K摄像机进行画面采集后，原始视频流信号通过演播厅内4K编码器转码成IP数据流，一路经演播厅内5G CPE和5G室分、5G+VPDN专网、演播导控室内5G室分和5G CPE传输，送至导控室内4K解码器进行解码，还原后的传统视频流最终汇入导控成节目录制。移动机位拍摄时，4K游机摄录的画面视频流信号通过摄像师身背的5G背包中4K便携式编码器编码和便携式 5G CPE传送，编码后的IP数据流一路经过演播厅内5G室分、5G+VPDN专网、演播导控室内5G室分和5G CPE送至导控室内4K解码器，解码后传统视频流汇入导控台进行节目录制。

  外场4K节目录制时，固定机位4K摄像机拍摄的传统视频流信号通过5G转播车上4K编码器进行IP流编码和车载5G CPE传输，路经5G NSA、5G+VPDN专网和演播导控室交换机，送至导控室内4K解码器，还原解码后的传统视频流信号进入导控成节目录制。4K移动机位摄录时，4K游机画面信号通过摄像师身背的5G背包中4K便携式编码器编码和便携式5G CPE传输，编码后IP数据流一路经过5G NSA、5G+VPDN专网和演播导控室交换机，传送至导控室内 4K解码器，完成解码还原后传统视频信号流入导控台进行节目录制。

  好易购5G+VR高新视频制作场景也包含演播厅内场和外场两类，每种场景摄制时又会出现固定机位和移动机位两种摄录方式（如图2所示）。

  演播厅内场VR节目录制时，VR摄像机将各个方位拍摄画面经过自身图像实时拼接缝合[3]以及编码输出成IP视频流，固定机位推流至演播厅内5G CPE，移动机位推流至游机摄像师随身5G背包里的便携式5G CPE，然后都经由演播厅内5G室分、5G+VPDN专网、演播导控室内5G室分和5G CPE，传送至导控室内多路IP流切换台进行VR节目录制。

  VR节目外场录制时，VR摄像机将全景的拍摄画面经过自身图像实时拼接缝合[3]以及编码输出成IP视频流，VR定机位拍摄通过5G转播车上的车载5G CPE上行IP视频流，VR移动机位采用单兵模式通过VR游机摄像师身上5G背包内的便携式5G CPE上行推流，两种方式上行的IP流都经过5G NSA、 5G+VPDN专网和演播导控室内5G室分和5G CPE传输至导控室内多路IP流切换台进行VR节目录制。

  好易购频道与中国联通共同成立了我国电视购物行业首个从事 5G应用研究和创新的联合实验室——5G全媒体新零售联合实验室，借助联通5G网络好易购600m²演播厅率先在业内实现 5G+演播室，试水 5G+4K和5G+VR高新视频制作，并在国内首次实现5G双屏直播，实现电视大屏和5G手机小屏同步互动。同时，好易购联合运营商、设备商等共同完成广电级5G高新视频直播方案的设计、落地以及专业级5G背包的研发合作和应用实测，开展了 4K、VR高新视频在内外场以及高速运动等节目场景下的5G商用直播探索，技术成果已运用于浙江省5G+行动发布会、浙江卫视跨年晚会、乌镇互联网大会广电融媒直播等5G+4K直播以及好易购九阳中秋购物节 5G+VR+4K直播等重要5G直播任务，其中好易购九阳中秋购物节5G+4K+VR购物直播实现销售额超500万元。

  以5G高新视频为重要研究方向的《好易购5G创新应用实践》项目以总分第二的成绩荣获第二届“绽放杯”5G应用大赛智媒技术专题赛二等奖，并成功入选浙江5G创新应用示范案例，编入《浙江省5G创新应用示范案例集》。

  随着5G时代的来临，5G高新视频应用已成为5G应用的重要领域，慢慢的变多5G+4K和5G+VR应用场景和案例不断涌现。本文结合浙江广电集团好易购电视购物频道5G应用案例，从现状背景、技术实现和应用情况三方面阐述广电5G高新视频技术应用的研究路径，分享好易购在5G+4K和5G+VR高新内容生产方面的技术理念和实践心得。在广电总局5G高新视频发展趋势指引下，在浙江广电“守正创新、融合发展”战略指导下，好易购将进一步借5G科技之力赋能高新视频技术提升和应用创新，为推动广播电视5G高新视频融合发展涉水探路。

  [2] 柳兴 ,杨震 ,王新军等 .移动边缘计算中的内容分发加速策略 [J].计算机应用, 2019(12).