中央广播电视总台（以下简称“总台”）全媒体网络制播系统围绕“5G+4K/8K+AI”战略布局，积极探索推进“云边端”技术框架的应用。依托CMG媒体云，构建CMG媒体云+IBC（国际广播中心）节点的一体化转播架构，通过云边端协同、4K/8K超高清、全IP化等系列新技术，实践4K/8K采集、编辑、播出、存储一体化、全IP、前后场协同制播体系。面向总台各电视频道、广播频率，以及央视频、央视体育等新媒体平台，全面提供超高清信号采集、节目移动化制作、全媒体报道立体支撑。
▲总台北京冬奥会全媒体网络制播系统框架图
冬奥新突破
“云边端”架构的跨域协同制播
系统在北京主媒体中心建立IBC节点，有效覆盖冬奥会IBC和ZBC(张家口山地广播中心)制作区，为用户提供全媒体报道支撑；依托CMG媒体云（公有云和总台光华路节点），为总台体育制作区、总台办公区以及互联网制作环境提供节目制播服务，一方面为台内专业制作区提供前后场冬奥赛事协同节目制播能力；另一方面，基于5G、互联网，提供笔记本、手机、PAD等多样化接入终端，以WEB、APP、虚拟桌面等接入方式，为包括在IBC、ZBC、赛事场馆、总台5G办公区、体育制作区等各个区域提供高效、随时随地的移动化、轻量化赛事制作能力，满足编辑记者多址移动协同制作需求。
▲“云边端”架构的跨域协同制播
冬奥新突破
全IP化、4K/8K全兼容超高清节目制播
OBS提供的UHD 4K/8K信号，采用了最新的ST 2110标准IP化交接方式。总台在IBC制作区也率先完成全IP化系统建设，全面降低系统部署复杂度和施工难度。前场网络制播系统搭建于主媒体中心的IBC节点，采用高度集约化的刀片服务器部署分布式后台服务，并首次采用全IP化、兼容4K/8K超高清节目制播的新业务形态。赛事期间完成全部4K/8K超高清IP信号采集，同时将公共信号收录素材、记者外拍上载素材及前方成品节目实时回传CMG媒体云光华路节点，实现前后方节目、素材的全共享。
▲CTA中心机房
▲开放式编辑区
冬奥新突破
JPEG-XS 8K采编播全流程
为适配本次冬奥会提供的8K公共信号收录，系统配置了基于开源操作系统和国产化硬件平台的8K收录终端，收录文件采用JPEG-XS编码方式，封装为MXF格式的视音频合一文件，并实时同步回传总台光华路节点，由后方人员完成8K赛事节目的重制及送播工作。系统首次采用JPEG-XS新编码工艺，利用新编码方式低延迟、高画质、低复杂度等特性，有效地促进8K超高清制播流程的一体化，同时通过云边端架构，实现前后方系统8K节目协同生产。
▲基于JPEG-XS编码的8K超高清制作
冬奥新突破
移动化云剪辑
系统提供移动云非编笔记本、移动云采编APP、WEB剪辑等多种移动编辑工具，并直接接入CMG媒体云，用户通过5G、互联网均可安全、流畅地查看云端素材，并在云端进行包装制作，编辑成果可快速回传至IBC节点或总台光华路节点，面向不同渠道完成成品节目送播和发布。
▲用户在媒体工作间使用移动云非编
▲APP剪辑效果
冬奥新突破
虚拟化云非编
在保留传统交互流程实现前后场协同制作之外，本次北京冬奥会，依托云边端架构，网络制播系统基于硬件虚拟化技术和远程投射技术，在后场光华路体育制作区部署瘦客户终端，可通过专有链路访问IBC节点，使用虚拟化非编进行超高清节目制作，成品节目可直接送播至IBC演播室。同时，我们在IBC和ZBC也部署了瘦客户终端，改变传统网络制播系统全重装设备的部署模式，对未来赛事转播轻量化报道提供了参考。
▲总台光华路用户虚拟编辑IBC节点节目
▲ZBC用户虚拟编辑IBC节点节目
冬奥新突破
远程云归档
依托云边端架构，以及IBC节点和总台光华路节点间的高性能专线，在IBC可不再部署归档工作站。IBC现场收录的超高清素材均可在总台光华路节点完成近线归档任务。采用这种应用模式，一方面减少IBC节点的归档工作站及相关后台服务设备规模，另一方面在总台光华路节点落地的素材也可为总台办公区用户提供就近制作的便利。
▲远程云归档示意图
冬奥新突破
虚拟合成主持人
在总台光华路节点，系统设计并完善了全新的虚拟演播室场景。其中“时空穿梭 嘉宾说来就来”采访环节，依托系统部署的超低延时视音频传输云服务，采用分布式演播方式，结合虚拟演播技术、RTC直播连线设备的实时视音频传输、PGM视频返送监看、TALLY提示和通话等功能，让奥运健儿和前方记者“走进”总台全媒体演播区，仿佛和演播区主持人面对面交流一般，大大增强了观众收看节目时的沉浸感。
▲IBC鸟巢外景演播室
▲总台光华路全媒体制作区
▲虚拟合成主持人效果
冬奥新突破
冰雪赛事智能场记
冬奥赛事智能场记，当前作为人工场记的一种补充和细化，基于场景模板识别、OCR识别、转场识别、人脸识别等智能算法，结合赛事知识图谱通过融合推理，自动输出智能场记信息，同步到CMG媒体云冬奥赛事转播平台，用于系统内容库检索、非线性剪辑以及赛事素材归档。
▲自由滑雪智能场记
基于云边端架构的总台全媒体4K/8K网络制播系统的成功实践，在业务层面，保障了总台各频道前后场协同赛事报道的时效性和紧凑性，给全国观众带来了更加身临其境的超高清冰雪赛事视听盛宴，充分展现了冰雪项目的魅力和奥林匹克精神；在技术层面，在全球媒体同行前展现出中国国家电视台在体育赛事报道方面的强大实力，开启了体育赛事转播新篇章。
作者：中央广播电视总台技术局录制五部 王猛