一、項目背景

縣級部門在黨的組織機(jī)構(gòu)和國家政權(quán)結(jié)構(gòu)中，起著承上啟下的關(guān)鍵作用。縣級媒體是我國數(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)線的“最后一公里”。國家廣電總局《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》提出：

到2025年中央廣播電視總臺和有條件的地方電視臺開辦4K頻道，有線電視網(wǎng)絡(luò)和IPTV平臺開展4K直播頻道傳輸業(yè)務(wù)和點播業(yè)務(wù)，實現(xiàn)超高清節(jié)目制作能力超過1萬小時/年；4K超高清視頻用戶數(shù)達(dá)1億。

新疆縣級融媒體建設(shè)的提前布局既是對政策的積極響應(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。

新疆縣級融媒建設(shè)實施中，存在前期采購和后期維護(hù)預(yù)算緊張，人員配備不足的實際困難。松下IT/IP現(xiàn)場視頻處理平臺KAIROS作為一款高性價比、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)縣級融媒當(dāng)下困境。2025年松下KAIROS系統(tǒng)在新疆縣級融媒的成功落地，為未來新疆縣級融媒的發(fā)展定義了新方向……

二、系統(tǒng)設(shè)計

1.系統(tǒng)架構(gòu)

2025年松下KAIROS系統(tǒng)在新疆縣級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輸出至萬兆交換機(jī)，非IP信號源通過IPG轉(zhuǎn)換成ST2110信號后輸出至萬兆交換機(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，實現(xiàn)了更高級別的安全備份。

2.信號采集

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，在信號和控制層面可以與KAIROS無縫對接。

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，配置升級型號AT-KC200MC主機(jī)作為處理核心，AT-KC200MC核心支持基帶、ST2110及NDI/SRT/RTMP等流信號的輸入輸出。

KAIROS是一種基于新理念和創(chuàng)新體系架構(gòu)開發(fā)的視音頻處理平臺，該平臺通過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、信號處理、格式轉(zhuǎn)換、IP多畫分、編/解碼推拉流等功能。KAIROS “場景”和“圖層”的概念取代了傳統(tǒng)切換臺的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”、“臺標(biāo)”、“畫中畫”等效果就是一個典型的應(yīng)用場景。

四、應(yīng)用場景

KAIROS的基帶、ST2110 IP、NDI/SRT/RTMP流信號混合架構(gòu)技術(shù)以及對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)在新疆縣級融媒成功落地的超高清演播室主要采用了以下應(yīng)用場景：

1.48:9大屏包裝制作

該超高清演播室在訪談區(qū)設(shè)計了一塊超大LED背景屏，我們在KAIROS場景中單獨為此背景屏設(shè)置了一級M/E（場景），專門用于背景屏的包裝顯示，可以根據(jù)實際需求在大屏包裝M/E中任意的設(shè)置Layer（鍵）的數(shù)量和類型，這樣做的最大優(yōu)勢在于通過KAIROS包裝處理后可以更加豐富的顯示背景素材，KAIROS包裝信號直接輸出至大屏顯示，減少了大屏處理器的延時，直播過程中可以使顯示內(nèi)容更加精確，在配置了大屏包裝處理器的場合兩者可以相互備份使用，預(yù)算不足的用戶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)階段尤其是縣級融媒，仍然避免不了4K/HD同步播出的話題，在這種情況下很多用戶就面臨著一個嚴(yán)峻的問題，以4K為主的制作在信號端需要對HD素材進(jìn)行上變換，在最終節(jié)目輸出端對4K PGM信號需要進(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，同時增加了鏈路的復(fù)雜度，但是擁有了KAIROS的演播室、轉(zhuǎn)播車將大大化解用戶這方面的擔(dān)憂，KAIROS可以在內(nèi)部直接進(jìn)行下變換輸出，同時KAIROS還可以直接套用LUT文件，實現(xiàn)更加精細(xì)的HLG to Gamma和Gamma to HLG的轉(zhuǎn)換，我們在該超高清演播室中便很好的利用了松下KAIROS的這一特點，從而簡單、快捷、高效的實現(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加快，在需要同時考慮16:9和9:16同步播出的情況下，對于縣級融媒來說同時架設(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)用需求的用戶帶來了多種解決方案，比如可以通過信號裁切、信號旋轉(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，我們在此超高清演播室的豎屏制作流程如下圖所示：

4.多功能廳、轉(zhuǎn)播車級聯(lián)及遠(yuǎn)程制作

任何一個演播室系統(tǒng)都不是一個技術(shù)孤島，互聯(lián)互通是演播室、轉(zhuǎn)播車系統(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足更多的節(jié)目制作應(yīng)用場景需求，并且大大增強(qiáng)了未來的可擴(kuò)展性。

2025年該縣級融媒體中心的春晚及2025年元宵節(jié)社火活動的直播錄制就是由轉(zhuǎn)播車與融媒體中心超高清演播室級聯(lián)完成的，由于轉(zhuǎn)播車現(xiàn)場環(huán)境惡劣、轉(zhuǎn)播車空間狹小且沒有配置圖文包裝系統(tǒng)等因素，不具備現(xiàn)場包裝制作的能力，最終由現(xiàn)場轉(zhuǎn)播車通過5G背包將轉(zhuǎn)播車CLEAN信號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

融媒時代已來，一機(jī)在手，一切不愁！

KAIROS解決了融媒時代技術(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、電競比賽等多場景、多平臺現(xiàn)場制作。

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