一、項(xiàng)目背景

縣級(jí)部門(mén)在黨的組織機(jī)構(gòu)和國(guó)家政權(quán)結(jié)構(gòu)中，起著承上啟下的關(guān)鍵作用?？h級(jí)媒體是我國(guó)數(shù)量最多、分布范圍最廣的基層主流媒體，是連接中央、省、市與基層宣傳組織戰(zhàn)線(xiàn)的“最后一公里”。國(guó)家廣電總局《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》提出：

到2025年中央廣播電視總臺(tái)和有條件的地方電視臺(tái)開(kāi)辦4K頻道，有線(xiàn)電視網(wǎng)絡(luò)和IPTV平臺(tái)開(kāi)展4K直播頻道傳輸業(yè)務(wù)和點(diǎn)播業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)超高清節(jié)目制作能力超過(guò)1萬(wàn)小時(shí)/年；4K超高清視頻用戶(hù)數(shù)達(dá)1億。

新疆縣級(jí)融媒體建設(shè)的提前布局既是對(duì)政策的積極響應(yīng)，也為鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供了數(shù)字化傳播支撐。這種基層媒體的智能化轉(zhuǎn)型，正在重塑邊疆地區(qū)的現(xiàn)代傳播體系。

新疆縣級(jí)融媒建設(shè)實(shí)施中，存在前期采購(gòu)和后期維護(hù)預(yù)算緊張，人員配備不足的實(shí)際困難。松下IT/IP現(xiàn)場(chǎng)視頻處理平臺(tái)KAIROS作為一款高性?xún)r(jià)比、智能化的綜合業(yè)務(wù)處理核心很好的解決了邊疆地區(qū)縣級(jí)融媒當(dāng)下困境。2025年松下KAIROS系統(tǒng)在新疆縣級(jí)融媒的成功落地，為未來(lái)新疆縣級(jí)融媒的發(fā)展定義了新方向……

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)架構(gòu)

2025年松下KAIROS系統(tǒng)在新疆縣級(jí)融媒成功落地的超高清演播室采用基于SMPTE ST2110標(biāo)準(zhǔn)的IP +基帶備份的架構(gòu)，如下圖所示：

4K演播室攝像機(jī)ST2110輸出至萬(wàn)兆交換機(jī)，非IP信號(hào)源通過(guò)IPG轉(zhuǎn)換成ST2110信號(hào)后輸出至萬(wàn)兆交換機(jī)，主鏈路為全I(xiàn)P架構(gòu)，4K演播室攝像機(jī)及其他信號(hào)源的SDI輸出至12G多碼流矩陣，KAIROS基帶輸出、IP輸出經(jīng)IPG轉(zhuǎn)換后輸出、矩陣應(yīng)急輸出經(jīng)鍵控器輸出后進(jìn)行三選一處理，最終三選一輸出經(jīng)加嵌分配后進(jìn)行分發(fā)，采用主備雙路三選一通道，實(shí)現(xiàn)了更高級(jí)別的安全備份。

2.信號(hào)采集

該超高清演播室的核心拍攝設(shè)備采用松下4K演播室攝像機(jī)AK-UC4000MS，配置NP700 ST2110 4K IP選件，在信號(hào)和控制層面可以與KAIROS無(wú)縫對(duì)接。

3.核心切換制作

該超高清演播室核心切換制作設(shè)備采用松下KAIROS，配置升級(jí)型號(hào)AT-KC200MC主機(jī)作為處理核心，AT-KC200MC核心支持基帶、ST2110及NDI/SRT/RTMP等流信號(hào)的輸入輸出。

KAIROS是一種基于新理念和創(chuàng)新體系架構(gòu)開(kāi)發(fā)的視音頻處理平臺(tái)，該平臺(tái)通過(guò)CPU和GPU的運(yùn)算能力進(jìn)行音視頻運(yùn)算處理，具有極高的可靠性及更低的延遲，其開(kāi)放式系統(tǒng)架構(gòu)亦確保了卓越的靈活性和可擴(kuò)展性。KAIROS使用GPU進(jìn)行視頻處理，從而允許使用更多場(chǎng)景及圖層進(jìn)行靈活的視頻制作，不受ME和鍵的數(shù)量限制，它可用于視頻管理、屏幕管理、信號(hào)處理、格式轉(zhuǎn)換、IP多畫(huà)分、編/解碼推拉流等功能。KAIROS “場(chǎng)景”和“圖層”的概念取代了傳統(tǒng)切換臺(tái)的ME和鍵的概念，可以在GPU能力允許的范圍內(nèi)疊加足夠多的層，例如“字幕”、“臺(tái)標(biāo)”、“畫(huà)中畫(huà)”等效果就是一個(gè)典型的應(yīng)用場(chǎng)景。

四、應(yīng)用場(chǎng)景

KAIROS的基帶、ST2110 IP、NDI/SRT/RTMP流信號(hào)混合架構(gòu)技術(shù)以及對(duì)不同寬高比的視頻處理能力使得擁有KAIROS的演播室能夠處理不同的業(yè)務(wù)，滿(mǎn)足各種制作需求，減少設(shè)備硬件的投入及相關(guān)硬件的操作使用人員。2025年松下KAIROS系統(tǒng)在新疆縣級(jí)融媒成功落地的超高清演播室主要采用了以下應(yīng)用場(chǎng)景：

1.48:9大屏包裝制作

該超高清演播室在訪談區(qū)設(shè)計(jì)了一塊超大LED背景屏，我們?cè)贙AIROS場(chǎng)景中單獨(dú)為此背景屏設(shè)置了一級(jí)M/E（場(chǎng)景），專(zhuān)門(mén)用于背景屏的包裝顯示，可以根據(jù)實(shí)際需求在大屏包裝M/E中任意的設(shè)置Layer（鍵）的數(shù)量和類(lèi)型，這樣做的最大優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)KAIROS包裝處理后可以更加豐富的顯示背景素材，KAIROS包裝信號(hào)直接輸出至大屏顯示，減少了大屏處理器的延時(shí)，直播過(guò)程中可以使顯示內(nèi)容更加精確，在配置了大屏包裝處理器的場(chǎng)合兩者可以相互備份使用，預(yù)算不足的用戶(hù)也可以直接減少第三方的硬件投入，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約成本的目的。如下圖所示：

2.16:9 4K/HD同步播出

現(xiàn)階段尤其是縣級(jí)融媒，仍然避免不了4K/HD同步播出的話(huà)題，在這種情況下很多用戶(hù)就面臨著一個(gè)嚴(yán)峻的問(wèn)題，以4K為主的制作在信號(hào)端需要對(duì)HD素材進(jìn)行上變換，在最終節(jié)目輸出端對(duì)4K PGM信號(hào)需要進(jìn)行下變化，這就需要引入大量第三方上下交叉變換、HDR/SDR、2020/709相互轉(zhuǎn)換的設(shè)備，需要在這方面投入大量的資金預(yù)算，同時(shí)增加了鏈路的復(fù)雜度，但是擁有了KAIROS的演播室、轉(zhuǎn)播車(chē)將大大化解用戶(hù)這方面的擔(dān)憂(yōu)，KAIROS可以在內(nèi)部直接進(jìn)行下變換輸出，同時(shí)KAIROS還可以直接套用LUT文件，實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)的HLG to Gamma和Gamma to HLG的轉(zhuǎn)換，我們?cè)谠摮咔逖莶ナ抑斜愫芎玫睦昧怂上翶AIROS的這一特點(diǎn)，從而簡(jiǎn)單、快捷、高效的實(shí)現(xiàn)了4K/HD同步播出，如下圖所示：

3.9:16 新媒體豎屏直播

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展、廣電進(jìn)入融媒體時(shí)代后，手機(jī)、PAD便攜式小屏受眾群體大量增加，新媒體豎屏直播趨勢(shì)加快，在需要同時(shí)考慮16:9和9:16同步播出的情況下，對(duì)于縣級(jí)融媒來(lái)說(shuō)同時(shí)架設(shè)“橫“、”豎“兩套攝像機(jī)系統(tǒng)的制播壓力非常大，KAIROS的視頻處理特性為有此應(yīng)用需求的用戶(hù)帶來(lái)了多種解決方案，比如可以通過(guò)信號(hào)裁切、信號(hào)旋轉(zhuǎn)等處理，借助KAIROS強(qiáng)大的FX輸入能力可以更好的保證同一套攝像機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行“橫“、”豎“屏同步播出，我們?cè)诖顺咔逖莶ナ业呢Q屏制作流程如下圖所示：

4.多功能廳、轉(zhuǎn)播車(chē)級(jí)聯(lián)及遠(yuǎn)程制作

任何一個(gè)演播室系統(tǒng)都不是一個(gè)技術(shù)孤島，互聯(lián)互通是演播室、轉(zhuǎn)播車(chē)系統(tǒng)的最基本的能力，但互聯(lián)互通的技術(shù)瓶頸在于接收端的I/O處理數(shù)量， KAIROS在軟件升級(jí)為1.7版本以后，增加了Smart Routing功能，標(biāo)準(zhǔn)配置下可支持多至64路4K ST2110 IP流輸入，這一選擇確保了該演播室能夠滿(mǎn)足更多的節(jié)目制作應(yīng)用場(chǎng)景需求，并且大大增強(qiáng)了未來(lái)的可擴(kuò)展性。

2025年該縣級(jí)融媒體中心的春晚及2025年元宵節(jié)社火活動(dòng)的直播錄制就是由轉(zhuǎn)播車(chē)與融媒體中心超高清演播室級(jí)聯(lián)完成的，由于轉(zhuǎn)播車(chē)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣、轉(zhuǎn)播車(chē)空間狹小且沒(méi)有配置圖文包裝系統(tǒng)等因素，不具備現(xiàn)場(chǎng)包裝制作的能力，最終由現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播車(chē)通過(guò)5G背包將轉(zhuǎn)播車(chē)CLEAN信號(hào)回傳至超高清演播室，在演播室中完成包裝及推流工作，工作流程如下圖所示：

五、結(jié)語(yǔ)

融媒時(shí)代已來(lái)，一機(jī)在手，一切不愁！

KAIROS解決了融媒時(shí)代技術(shù)上的相融難題，由于KAIROS不分格式、不分制式的特性使得融媒體演播室可以混合處理并輸出不同分辨率的視頻，這大大簡(jiǎn)化了視頻制作的流程，非常適合多格式融媒制作、大型綜藝節(jié)目、演唱會(huì)、電競(jìng)比賽等多場(chǎng)景、多平臺(tái)現(xiàn)場(chǎng)制作。

KAIROS技術(shù)優(yōu)勢(shì)不僅提高了制作效率，還降低了對(duì)專(zhuān)業(yè)視音頻技術(shù)人員的需求，可以極大地緩解縣級(jí)融媒體中心人力資源緊張的局面。這一選擇在提升本級(jí)融媒體中心的技術(shù)實(shí)力的同時(shí)，也為其他媒體單位的發(fā)展樹(shù)立了一個(gè)新的標(biāo)桿，我們期待著越來(lái)越多的縣級(jí)融媒在KAIROS的加持下，節(jié)目制作水平更上一層樓！