北京广播电视台 8K 超高清试验频道技术创新与应用 （北京广播电视台）

一、单位基本情况

       北京广播电视台成立于 2010 年 5 月 31 日，由原北京人民广播电台、原北京电视台、原北 京北广传媒集团整合组建而成，为市政府直属正局级事业单位。北京广播电视台现有 19 个职能 部门、33 个事业中心，下属多家全资、控参股企业，业务涵盖节目制作播出、广告经营、版权 运营、金融投资、文化旅游、电子商务、医疗健康、教育培训等领域。全台总资产近 160 亿元， 年总收入超过 56 亿元 ，员工近 6000 人。 北京广播电视台现有北京卫视、文艺、科教、影视、财经、生活 11 套电视节目（23 个频道， 其中包括 1 个 4K 超高清频道、1 个 8K 超高清试验频道）以及新闻、交通、音乐、京津冀等 10 套广播节目（14 个频率），另有“北京时间”“听听 FM”“京 8”APP 新媒体客户端和北京 IPTV、“北京云”等平台。全台共开办固定电视栏目 101 个、广播栏目 141 个，北京卫视、卡 酷少儿、冬奥纪实 3 个上星频道覆盖总人口分别为 11.5 亿、9 亿和 5.4 亿。

二、融合传播拓展

      北京广播电视台持续推进媒体深度融合发展，制定实施了《媒体融合发展三年行动计划》， 依托台属新媒体客户端，着力构建媒体融合发展新格局。 “北京时间”定位于提供综合服务的智慧融媒体平台，客户端累计下载量 4300 万，与北京 市市民服务热线合作推出“接诉即办”网络服务，上线了医疗挂号、景点预约等十余项民生服务， 打造了满足用户差异化需求的 12 个台网联动垂类频道，被评为 2021 年全国广电媒体融合先导 单位。 “听听 FM”突出“音频互动”特色，加快构建专业音频服务平台，客户端下载量 2055 万， 与北大红楼等博物馆合作开发“北京之声”城市有声导览项目，推出《小虎爱推理》等爆款内 容和广播聊天室、听听号等融媒互动产品，入驻“腾讯随行”等车联网头部平台，构筑了音频 新媒体的领先优势，下载量、活跃度综合排名位列全国省级广电第二。

三、重点项目建设 

      近年来，北京广播电视台积极推进超高清技术升级，加强科技创新与智慧广电建设。依托 4K/8K、融合生产云等重点项目建设，加速推进超高清技术升级的创新融合传播模式，拓展新媒 体分发渠道，加强人工智能技术应用，在此基础上与相关委办局谋求合作，力争超高清产业化2 2022 年度技术赋能“新闻 +”推荐案例 发展方面有所突破。 （一）4K 超高清制播系统 4K 超高清制播系统一期项目建设周期贯穿 2019 年全年，主要内容包括 300 平米 4K 演播室、 4K 后期制作网以及播出传送系统等，4K 一期项目已于 2020 年 12 月 30 日上线运行并投入使用， 并在北京冬奥会、冬残奥会期间发挥了重要作用。4K 二期项目于 2021 年底正式启动，在扩容 系统产能规模的基础上，着力推进融合生产 / 发布平台建设，实现广电制播系统与“北京时间”“听 听 FM”客户端以及其他互联网应用的数据交互以及协同生产，同时新建智能媒资系统，立足生 产网数据处理能力，部署智能检索、智能编目、智能审核等智能化工具。 （二）4K 超高清转播车 高清转播车项目于 2021 年 11 月投入使用。项目定位于全功能超高清转播车，对标奥林匹 克转播服务 A 类系统设计建设，配置有 20 超高清现场节目制作摄像机讯道，切换台、核心设 备全面 IP 化，音频制作区具备环绕声 / 立体声制作能力。超高清转播车已于 2021 年 11 月正式 投入使用。 （三）融合媒体生产云建设 北京电视台融合生产云平台建设一期项目于 2019 年 5 月投入运行。融合生产云定位于全 台核心业务、技术支撑平台，旨在加速推进云平台架构转型，打造融合媒体业务支撑能力，促 进实现多源汇聚、共平台生产、多渠道发布、大数据运营的总体目标，推进数据化、智能化进程， 促进北京电视台整体技术体系的全面升级，为台内一百余个栏目提供技术支撑并为其创新发展 赋能。

四、创新获奖成绩 

       近年来，北京广播电视台在超高清技术升级、融合转型、创新应用、运维维护等方面相继 获得了一系列技术类奖项，主要包括： 2021 年 7 月，北京广播电视台冬奥纪实 4K 超高清同播频道建设项目获得中国新闻技术工 作者联合会 2021 年度王选新闻科学技术奖项目一等奖；基于监管控一体的智能化安全播出平 台获得 2021 年度王选新闻科学技术奖项目二等奖。 2019 年 6 月，基于智能 N-PaaS 核心构建的融合新闻云生产系统获得获中国新闻技术工作 者联合会 2019 年度王选新闻科学技术奖项目一等奖；同年 2 月，《电视台信息系统运行维护 服务通用要求》标准研制及应用项目获得中国广播电影电视社会组织联合会 2018 年度广播电 视科技创新奖软科学奖一等奖。 2018 年 1 月，《电视台网络安全监测系统建设技术白皮书》编撰项目获得中国广播电视社 会组织联合会 2017 年度广播影视科技创新奖软科学奖一等奖。 此外，北京广播电视台近年来还多次荣获中国电影电视技术学会广播电视节目技术质量奖， 获奖范围涵盖《北京广播电视台春节联欢晚会》《BTV 环球跨年冰雪盛典》《生命缘·来自武 汉的报道》等多个精品栏目，奖项类别包括 4K、高清视频、音频、灯光、舞美设计制作以及播出技术质量等。

五、8K 超高清试验频道技术创新与应用案例概述

        2021 年 12 月 31 日，8K 超高清试验频道顺利开播，作为国内首个常态化播出的 8K 频道 覆盖北京市；2022 年 1 月 25 日，按照北京市政府、经信局工作安排，频道技术系统开始承担 科技冬奥 8K 应用示范集成播控平台职能，全程转播 8K 冬奥开闭幕式和主要赛事，依托冬奥舞 台面向全社会展示科技冬奥创新亮点；2022 年 1 月 28 日，“京 8”APP 正式上线，作为国内 首家 5G+8K 高新视频台面向互联网用户提供媒体服务。北京广播电视台 8K 超高清融合传播探 索初见成效，取得了各级政府、社会各界、新闻媒体的高度关注和一致好评，北京市政府主要 领导予以了肯定和表扬。 （一）建设内容 北京广播电视台围绕“自主创新、技术验证、应用示范、产业培育”总体目标，建设 8K 核 心制播系统，支撑频道开播初期业务运转；开发“京 8”APP，探索多样态高新视频应用，拓展 高质量视听内容分发渠道。 1. 8K 核心制播系统 系统包括前期拍摄设备集群、后期制作、播出传送 3 个主体部分。前期拍摄设备集群包括 8K 全画幅数字摄像机、Super 35mm 摄影机等，使用高质量 RAW 采集记录，辅以延时摄影机 和慢直播系统进行快速素材收录。 后期制作、播出传送部分包括制作域、备播域、播出域、传送域 4 个业务域，具体如图 1 所示。

     制作域以大容量高速中央存储为核心，部署剪辑调色站点、精编和图像增强站点、高端调 色站点，全域支持 8K 多层实时编辑，经原码编辑、高端调色、技术审核与内容审核后，生成 8K 成片文件，提交整备系统存储，实现网络化备播。 备播域实现节目管理、播出编单、迁移拷贝、成片存储等功能。为 8K 成片生成节目代码， 结合节目单关联信息，自动将成片文件拷贝到播出服务器。遇有紧急情况，亦可通过介质载体 拷贝到整备存储或播出服务器。 播出域号域主体采用 IP 架构，通过 SDN 方式实现 IP 矩阵信号切换调度，接入 8K 外来信号、 垫片信号 ,4K 外来信号上转换为 8K 格式后进入 IP 矩阵；异构部署 ALL IN ONE 视频播出服务 器，形成主、备、三备视频播出通道，根据节目单控制视频播出通道实现对文件、信号自动播放。 系统内配备有 8K 录像机及 NAS 存储，用于外来信号收录。 传送域采用 AVS3 编码格式，码率为 100Mbps，向有线网络、 IPTV 平台、科技冬奥展示 大屏传输信号，并为“京 8”APP 应用推送适配的视频流。在末级输出的主备路均配备了 IP 切 换器，保证单一编码器发生故障时主备路均能正常输出信号。 2.“京 8”APP “京 8”定位于 5G+8K 高新视频移动应用，依托 8K 频道制作能力，拓展融合分发渠道， 探索高端垂类内容业务场景。率先实现移动端 8K 视频播放，并加入双指缩放互动玩法，灵活 呈现极致细节；打造视频分享平台，使用户深度参与内容生产与传播过程；引入多机位同步直 播功能，让用户根据自身偏好，按需选择机位视角，全方位感受现场氛围；同时提供 8K 超高 清试验频道节目直播、点播以及互动视频、慢直播、VR 等各类高新视频内容服务形态，为用户 提供“高沉浸、强互动”应用体验。“京 8”APP 主要功能创新如图 2 所示。

                                                                                                图 2 “京 8”APP 主要功能创新 

（二）技术创新 8K 超高清试验频道全面支持原生 8K 格式制播、实现高新视频多样态创新应用。项目建设 过程中，北京广播电视台引领科技企业，整合多方力量开展创新研发，重点解决硬件平台性能 瓶颈与 8K 超高清码率带宽等瓶颈问题，提升业务效率，打通制播流程，扩充 8K 节目素材来源，2022 年度技术赋能“新闻 +”推荐案例 5 形成 24 项自主创新知识成果，为后续开展工业化、规模化内容生产，全面开展商业化应用奠定 坚实基础。 1. 主要创新点 8K 电视节目制播网络化、流程化。8K 技术发展尚处于发展探索阶段，后期制作环节多采 取独立制作岛模式，制播业务运转效率较低，难以满足常规频道业务运转需求。8K 核心制播系 统全面实现制作、备播、播出、传送业务网络化、标准化、自动化，为 8K 超高清试验频道全 天候 24 小时不间断播出提供了有力支撑。 8K 多格式混合制播。8K 视频文件体积巨大、多种格式并存，前者易导致播出画面卡顿， 后者大量消耗硬件资源用于文件转码。目前国内外 8K 超高清频道通常采用单一格式播出方式， 业务效率、系统灵活性相对有限。北京广播电视台 8K 核心制播系统支持多种编码格式和文件格 式混合制播，无需进行文件转码，有效提升业务效率；全新研制播出服务器，利用 CPU+GPU 并行处理方式，结合软件优化设计，克服硬件算力瓶颈，实现顺畅连续高质量的 8K 多格式混 播效果。 分层编码技术探索。8K 核心制播系统后期制作、播出传送环节引入分层编码技术应用，研 制 SUVC 新型编码格式非编软件，通过编辑模式创新减少资源开销、提升业务效率，将 8K 内 容生产对技术资源的消耗控制在接近 4K 的量级。目前分层编码技术已在局部场景验证成功， 为今后依托通用架构、通用设备开创全新制播模式，大幅扩充 8K 产能奠定了技术基础。 全面支持 JPEG-XS 编码格式。JPEG-XS（国际标准 ISO/IEC21122:2019）是一种低延迟、 轻量化、视觉无损编码技术，具有图像质量高、迭代鲁棒性好等技术优势。8K 核心系统后期制 作环节支持 JPEG-XS 文件格式制作，播出传送环节全面支持 JPEG-XS 低延时轻量化信号格式， 在确保高画质、低延迟的前提下，显著降低资源开销，简化系统设计，提升信号处理能力，为 今后优化 8K 现场制作、播出传送系统设计打通了全新技术路径。 研发视频感兴趣区域的编码优化方法。8K 传输分发环节带宽有限，易导致用户收视终端画 质下降。核心制播系统建设过程中，研发 8K AVS3 编码器，引入人工智能模型，识别画面中人脸、 字幕、台标等人眼兴趣中心区域，进行有针对性的编码策略优化，提升终端收视效果，同时降 低编码器硬件资源开销，后续可以广泛应用于有线电视、IPTV 和互联网超高清视频编码传输。 超高清智能增强。引入新型人工智能算法，并根据电视播出画质要求进行定制优化，从分 辨率、动态范围、色彩空间等层面对历史素材进行 8K 超高清重制和增强，达到接近原生 8K 格 式素材的画面效果。相比其他人工智能视频增强产品，具有画质优异、效果稳定等优势，对电 视制播业务适配度较高，为扩大 8K 节目产能、充实素材来源提供了有效补充。 移动端 8K 超高清视频播放器。“京 8”8K-APP 首次实现移动端 8K 超高清视频播放，支 持用户手势互动模式，通过双指外扩方式，对画面中任意区域进行局部放大，带给用户全新的 视觉交互体验。移动端 8K 超高清视频播放为高质量内容触达用户搭建了桥梁和入口。 2. 知识成果 8K 核心系统大部分关键设备现已实现国产化。截至目前，8K 超高清融合传播平台项目6 2022 年度技术赋能“新闻 +”推荐案例 建设总计形成了 24 项知识成果，包括 8K 播出服务器、IPG、移动应用相关专利 17 项，其中 14 项已经取得国家专利局受理，其余也已完成材料编撰，即将提交国家专利局；另外软件著 作权 7 项取得了中国版权保护中心授权。上述知识成果均为北京广播电视台和国内科技企业 共同享有，后续将加紧推进产品转化，开展市场运营，在获取经营收益的同时，助力 8K 技术 系统建设。

 （三）应用情况

 1. 科技冬奥应用示范 北京市科技冬奥 8K 应用示范范围涵盖了全市 20 块城市公众大屏、200 个示范社区 8K 电 视终端、5 个冬奥场馆；同时在北京、上海、成都、南京、杭州、厦门 6 座城市部署 24 个点位， 提供 8K 冬奥相关内容。在此期间，北京广播电视台 8K 超高清试验频道与中央广播电视总台 密切协同，对冬奥会开闭幕式、热点赛事及颁奖典礼进行了 8K 超高清电视转播，播出冬奥相 关内容 200 小时以上。赛事间隙播出台内自制 8K 精品节目，宣传北京历史文化和发展建设成 就，依托冬奥会舞台，面向全社会集中展示了高质量格式视听效果优势。应用示范现场效果如 图 3 所示。

图 3 应用示范现场效果 

2. 8K 超高清试验频道 8K 超高清试验频道全天候 24 小时播出，通过有线电视网络、IPTV 平台覆盖北京市。现已 生产 8K 节目约 200 小时，其中包括《紫禁城》《北京古建》《幽兰重宝》《燕京八绝》系列、 《北京国际时装周》《2021 北京台春晚》等高品位、高质量、高水准纪录片、专题片和综艺节目， 同时积累大量 8K 素材，为后续开展二次创作、深挖内容价值创造了条件。2022 年度技术赋能“新闻 +”推荐案例 7

3.“京 8”APP 在尚未开展商业宣推的情况下，上线 2 个月时间内，“京 8”用户规模已达 10 万，被互联 网企业视为具有爆款潜质的高端内容垂类应用产品，小米公司已经决定为其 4K、8K 智能电视 预装相关应用服务，腾讯应用宝也将其纳入“大王卡”用户免流应用范围。通过一段时间以来 的运营，用户普遍反馈 ,“京 8”APP 功能实现完成，应用体验顺畅。 

（四）经济与社会效益

     8K 频道的胜利开播，从源头上扩大了 8K 内容供给，为后续 8K 产业发展起到了示范引领 作用，为芯片、设备、系统、终端全面升级提供了广阔空间，同时为社会机构开展超高清视频 制作注入了动力。

公众大屏建设。8K 频道开播后，在行业主管部门协调下，北京市属国有企业在文化广场、 核心商圈部署 20 块大型 LED 屏幕、建设集成播控平台，开展内容运营和广告经营，预计年度 运营收益数千万元。

传输网络改造。建设 8K 频道有效带动了北京有线电视和 IPTV 前端、传输网、接入网适 配改造，今后随着传输网络改造全面铺开，预计北京市传输分发网络改造市场总价值将达数 十亿元。

电视终端销售。根据《超高清视频产业发展行动计划（2019-2022 年）》所述，预计未来 1 至 2 年国内 8K 电视机出货量将达 200 万台以上，按均价 3 万元 / 台估算，销售额将逾 600 亿元以上。 解码芯片制造。科技冬奥应用示范期间，北京有线电视网络部署 500 台以上机顶盒，全部 配备国产自主知识产权解码芯片，按照目前北京电视终端用户约 1000 万户计算，在 5% 家庭实现 8K 入户的情况下，预计北京市解码芯片市场规模将达 30 亿元左右。

内容生产带动。8K 超高清试验频道、“京 8”APP 为高质量视听内容和高新视频应用提供 了播出平台和分发渠道。2021 年，北京市各相关机构生产了 300 余小时 8K 超高清内容，市场 价值约 5000 万元，后续将在 8K 超高清试验频道陆续排播。 

（五）推广价值 综上所述，北京广播电视台 8K 超高清试验频道核心制播系统建设及“京 8”APP 研发主要 取得了以下成果，形成了行业示范与推广价值：一是研发了 8K 关键设备，产生 24 项专利和软 件著作权；二是建设 8K 核心制播系统，探索明确了规模化、工业化 8K 内容生产模式，提供了 现阶段同类系统建设最佳实践；三是打通 8K 融合传播渠道，拓展高新音频多样态应用场景； 四是实现了全链条 8K 技术验证，打造科技冬奥创新亮点，奠定 8K 产业发展良好开局。