超高清技術(shù)在廣電中的應(yīng)用

劉重陽(yáng)

【摘要】在超高清技術(shù)不斷發(fā)展的今天，人們對(duì)視頻質(zhì)量、播放效果的要求越來(lái)越高，為用戶提供高清晰度、高對(duì)比度、高畫(huà)質(zhì)的視頻是廣電媒體未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)，本文將從超高清技術(shù)的概念、超高清技術(shù)的發(fā)展歷程及超高清技術(shù)在電視傳輸與轉(zhuǎn)播中的重要性等幾方面進(jìn)行闡述，以期為電視傳輸與轉(zhuǎn)播領(lǐng)域提供一定的理論參考，促進(jìn)電視轉(zhuǎn)播領(lǐng)域的發(fā)展與升級(jí)，為用戶提供更好的觀看體驗(yàn)。

【關(guān)鍵詞】高清技術(shù);電視;發(fā)展應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN92 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.23.015

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，消費(fèi)全面升級(jí)的大背景下，中國(guó)的廣電領(lǐng)域出現(xiàn)革命性變革。特別是5G通信技術(shù)的發(fā)展讓超高清轉(zhuǎn)播成為現(xiàn)實(shí)，依托于人工智能和大數(shù)據(jù)，超高清技術(shù)將肩負(fù)起展示更多視覺(jué)數(shù)據(jù)的使命。超高清視頻是以超高清視頻采集、制作、傳輸、呈現(xiàn)為主的相關(guān)活動(dòng)。發(fā)展超高清視頻產(chǎn)業(yè)將有效帶動(dòng)終端產(chǎn)品替代升級(jí)以及制作播出設(shè)備的更新，帶動(dòng)上游芯片、面板等產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)寬帶網(wǎng)絡(luò)投資建設(shè)、5G網(wǎng)絡(luò)商用和業(yè)務(wù)發(fā)展，更能帶給觀眾帶來(lái)顛覆式、更具感染力和沉浸感的臨場(chǎng)體驗(yàn)。政府出臺(tái)的各項(xiàng)扶持政策，資本的大量涌入和市場(chǎng)需求的急速擴(kuò)張也成為驅(qū)動(dòng)廣電領(lǐng)域高速發(fā)展的重要因素，中國(guó)的廣電行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)初見(jiàn)雛形，其中，4K、8K超高清視頻的發(fā)展應(yīng)用最為顯著。

1. 超高清技術(shù)概述

國(guó)際電信聯(lián)盟（International Telecommunication Union）將超高清技術(shù)（Ultra High-Definition）定義為“4K分辨率（3840×2160像素）”，同時(shí)這個(gè)名稱也適用于“8K分辨率（7680×4320像素）”。高清電視包括HD高清和FHD全高清電視，超高清電視包括4K和8K超高清電視。FHD全高清電視大約有207萬(wàn)像素，4K超高清電視大約有829萬(wàn)像素，8K超高清電視大約有3318萬(wàn)像素，8K超高清電視像素?cái)?shù)量是4K超高清電視的4倍，是FHD全高清電視的16倍，而目前技術(shù)上的高清電視分辨率為1920*1080的物理分辨率，除分辨率以外，它的像素密度也高達(dá)103ppi，現(xiàn)已有不少設(shè)備可支撐4K的超高清分辨率，目前夏普的Super Hi-Vision顯示器已經(jīng)可以做到，索尼也推出了85英寸的8K電視原型機(jī)，2021年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)，日本NHK電視臺(tái)就利用了8K攝像機(jī)提供轉(zhuǎn)播服務(wù)。對(duì)于2022年北京冬奧會(huì)，中央廣播電視總臺(tái)也在規(guī)劃推動(dòng)使用8K超高清電視技術(shù)制播賽事內(nèi)容。

2. 我國(guó)超高清技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

超高清視頻是繼數(shù)字化、高清化之后的新一輪重大信息技術(shù)變革，5G商用為超高清視頻創(chuàng)造了更多的應(yīng)用空間和可能性，日本、韓國(guó)和美國(guó)成為全球超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)先力量。日本的NHK公司早在2016年里約奧運(yùn)會(huì)上就開(kāi)展了8K的試播，2018年在平昌冬奧會(huì)上實(shí)現(xiàn)了8K的轉(zhuǎn)播，2021年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)上則全面推廣4K、8K電視節(jié)目。韓國(guó)在2014年率先開(kāi)通全球首個(gè)4K超高清頻道，2017年全球首次在無(wú)線電視臺(tái)運(yùn)營(yíng)超高清電視服務(wù)。美國(guó)好萊塢推出多部電影的4K藍(lán)光碟片，隨后2017年歐洲衛(wèi)星公司SES在美國(guó)正式開(kāi)通4K超高清電視頻道，甚至亞馬遜還做到了通過(guò)4K與宇航員進(jìn)行太空對(duì)話。隨著5G技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)在超高清技術(shù)方面也取得了突破性的成就，我國(guó)卓曜、華創(chuàng)科技、尊正、扳手科技等企業(yè)已初步具備超高清專業(yè)攝像機(jī)自主設(shè)計(jì)和制造能力，并推出4K影視節(jié)目攝像機(jī)、4K電影攝像機(jī)等產(chǎn)業(yè)化產(chǎn)品，集成研發(fā)了“4K超高清電視大型現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播協(xié)同制作平臺(tái)、“4K超高清的內(nèi)容制作系統(tǒng)”、“4K超高清播控技術(shù)試驗(yàn)系統(tǒng)”、“4K超高清傳輸系統(tǒng)”，完成了具有國(guó)際先進(jìn)水平的4K超高清電視制播平臺(tái)，使4K畫(huà)面表現(xiàn)力大幅提升，演播室系統(tǒng)已初步具備競(jìng)爭(zhēng)力。但國(guó)內(nèi)仍然缺乏視覺(jué)特效與合成、芯片技術(shù)、圖像處理等基礎(chǔ)底層核心算法。

3. 超高清技術(shù)在廣電中的重要性

3.1 推動(dòng)廣電行業(yè)發(fā)展，拉動(dòng)內(nèi)需

發(fā)展超高清視頻產(chǎn)業(yè)將帶動(dòng)我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)實(shí)力的整體提升。超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈條長(zhǎng)、涉及領(lǐng)域廣，對(duì)信息產(chǎn)業(yè)各領(lǐng)域的輻射帶動(dòng)效果顯著，將帶動(dòng)終端整機(jī)、視頻制作設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備、傳輸設(shè)備、顯示面板等的升級(jí)換代，推動(dòng)芯片、專業(yè)處理軟件等薄弱環(huán)節(jié)補(bǔ)齊短板，提高產(chǎn)業(yè)供給體系質(zhì)量;隨著信息采集和感知的視頻化、聯(lián)網(wǎng)化發(fā)展，視頻已成為諸多行業(yè)關(guān)鍵的數(shù)據(jù)載體和基礎(chǔ)能力。超高清視頻與文化娛樂(lè)、安防、制造、交通、醫(yī)療、教育等的結(jié)合，撬動(dòng)廣電行業(yè)的應(yīng)用市場(chǎng)，推動(dòng)廣電行業(yè)各領(lǐng)域創(chuàng)新升級(jí)，為促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型升級(jí)做一份貢獻(xiàn)。

3.2 促進(jìn)廣電改革的有利推手

當(dāng)下的廣電超高清普及率不高，很多電視臺(tái)依然標(biāo)清播出，這對(duì)于廣電行業(yè)的新一輪革新是十分不利的。如果廣電將技術(shù)迭代的焦點(diǎn)放在超高清視頻，就需要推動(dòng)各大電視平臺(tái)超高清視頻普及，明確清除標(biāo)清電視頻道。標(biāo)清轉(zhuǎn)高清難度確實(shí)比較大，它并非簡(jiǎn)單的升級(jí)，中間還存在兩種不同畫(huà)幅格式的同播期。如即便今天人們家中的電視機(jī)已經(jīng)普遍更新為4K電視，但是觀看的內(nèi)容，相當(dāng)大一部分還是標(biāo)清內(nèi)容，這也是很多觀眾并不樂(lè)于接受的。隨著5G技術(shù)的發(fā)展，廣電將進(jìn)入5G高新視頻時(shí)代，而從高清向超高清轉(zhuǎn)變是這一變革的必然趨勢(shì)。5G技術(shù)的一大應(yīng)用場(chǎng)景就是超高清視頻。如果只是標(biāo)清或者高清的內(nèi)容傳播，4G就已經(jīng)足夠了。當(dāng)下很多人使用4G進(jìn)行視頻通話，卻很少有人在意它的清晰度;可一旦5G普及，畫(huà)面清晰度、色彩真實(shí)度，都將成為用戶關(guān)注的重點(diǎn)。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō)，推進(jìn)超高清技術(shù)在廣電的廣泛應(yīng)用，也是滿足觀眾對(duì)內(nèi)容清晰度、真實(shí)度的更高追求。

3.3 給觀眾帶來(lái)真正的視覺(jué)享受

超高清技術(shù)在電視轉(zhuǎn)播上做到了“顯微鏡級(jí)別的清晰”，讓觀眾更加清冽的體驗(yàn)到了臨場(chǎng)感，如2021年的東京奧運(yùn)年會(huì)，因?yàn)橘愂率褂昧?K轉(zhuǎn)播，更加高清的畫(huà)面為觀眾帶來(lái)了更多的福利。比如在看乒乓球比賽時(shí)，以前在全景直播乒乓球比賽時(shí)，較低分辨率的畫(huà)面只能讓球迷們?cè)匐娨暀C(jī)前看到雙方隊(duì)員的站位、運(yùn)動(dòng)員的跑動(dòng)位置，卻無(wú)法看清球員的技術(shù)動(dòng)作，在運(yùn)動(dòng)員跑動(dòng)時(shí)甚至看不清運(yùn)動(dòng)員的號(hào)碼，在觀看不熟悉的隊(duì)伍比賽時(shí)，就只能通過(guò)解說(shuō)的講解復(fù)盤(pán)了解比賽。當(dāng)超高清來(lái)臨，我們也終于能在顯示屏幕上清楚的看到運(yùn)動(dòng)員在比賽時(shí)的假動(dòng)作、拼搶時(shí)的激烈對(duì)抗、進(jìn)攻時(shí)的精妙配合。不論是2018年俄羅斯世界杯首次啟用超高清“視頻助理裁判”，還是2021年的東京奧運(yùn)會(huì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)播，超高清技術(shù)都為觀眾呈現(xiàn)了更加清晰的畫(huà)面，將比賽中球員動(dòng)作、足球運(yùn)動(dòng)軌跡等每一個(gè)細(xì)節(jié)都呈現(xiàn)在觀眾眼前，讓觀眾有了身臨現(xiàn)場(chǎng)的觀看體驗(yàn)。

4. 超高新技術(shù)在廣電應(yīng)用中面臨的難題

4.1 技術(shù)要求高，研發(fā)成本大

4K、8K超高清電視節(jié)目對(duì)制作、播出、存儲(chǔ)、傳輸?shù)囊蠓浅８撸瑳](méi)有雄厚的經(jīng)濟(jì)實(shí)力很難支撐。目前廣播電視機(jī)構(gòu)尚未找到制播4K超高清內(nèi)容的盈利模式，欠缺資金，普遍未建立全新的4K超高清制播系統(tǒng)，既沒(méi)節(jié)目積累，也沒(méi)有能力開(kāi)播4K、8K頻道。結(jié)合先前廣東等地區(qū)發(fā)展4K的經(jīng)驗(yàn)， 4K超高清內(nèi)容制播是拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，在推動(dòng)的初期，需要政府的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、政策支持，需要整合產(chǎn)業(yè)鏈的通力合作，創(chuàng)造協(xié)作共贏的可持續(xù)發(fā)展機(jī)制。

4.2 超高清節(jié)目供給不足，管理不夠規(guī)范

超高清視頻內(nèi)容供給能力，直接決定了超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度和水平。超高清電視節(jié)目的開(kāi)發(fā)跟不上超高清技術(shù)的發(fā)展，目前超高清技術(shù)主要應(yīng)用于賽事轉(zhuǎn)播、電影制作，而在電視劇、綜藝節(jié)目的制作因?yàn)槌咔宕鎯?chǔ)容量需求大、技術(shù)困難，所在還存在許多不足，體育賽事、紀(jì)錄片、電視劇、文化、科技等超高清節(jié)目制作，能夠增強(qiáng)人民群眾文化的獲得感、幸福感和安全感。超高清電視是廣播電視業(yè)務(wù)，包括內(nèi)容、技術(shù)、播出、安全管理，目前對(duì)于這方面的管理還沒(méi)有系統(tǒng)的管理標(biāo)準(zhǔn)，需要我們繼續(xù)完善有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，建設(shè)監(jiān)測(cè)監(jiān)管系統(tǒng)，規(guī)范發(fā)展秩序，為超高清電視等新業(yè)態(tài)能健康發(fā)展保駕護(hù)航，確保人民群眾安全可靠，享受新型優(yōu)質(zhì)服務(wù)，確保新技術(shù)新應(yīng)用，真正造福社會(huì)、造福人民。

隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們的生活水平正在逐漸提升，人們對(duì)物質(zhì)及精神文化生活的要求亦在與之提升，因?yàn)闃O富趣味性和身臨其境的震撼感使其成為了人們爭(zhēng)相追捧的技術(shù)之一，通過(guò)交互設(shè)備來(lái)體驗(yàn)近距離的真實(shí)生活，自由地切換場(chǎng)景、瀏覽虛擬世界并隨時(shí)隨地的進(jìn)行互動(dòng)。相較于以往的電視機(jī)而言，超高清電視所采用設(shè)備更加先進(jìn)，并在技術(shù)方面加以創(chuàng)新，具有十分良好的觀影效果。正是由于超高清電視機(jī)的大量投產(chǎn)，人們對(duì)視聽(tīng)體驗(yàn)的要求也在逐漸提升，而超高清電視的逐漸發(fā)展和進(jìn)步，可以使人們這一方面的要求逐漸得到滿足。超高清技術(shù)與廣電的結(jié)合在研發(fā)和使用上已經(jīng)有重大突破，在一些關(guān)鍵技術(shù)方面也有創(chuàng)新，但是超高清電視節(jié)目播出的安全性和有效性仍需要相關(guān)的研究以及大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。

參考文獻(xiàn)：

[1]任軍.8K超高清電視技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析[J].電視技術(shù)，2019，43（17）：11-13.

[2]李宇.從模擬到8K：超高清電視發(fā)展現(xiàn)狀與展望[J].聲屏世界，2019（01）：17-19.

[3]劉寧.8K超高清電視發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代電視技術(shù)，2018（06）：116-119+136.

[4]馮冰.超高清技術(shù)及其在電視播出領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國(guó)傳媒科技，2020（10）：126-128.

[5]央視新聞客戶端."備戰(zhàn)2022冬奧會(huì)總臺(tái)有序推進(jìn)冬奧超高清8K數(shù)字轉(zhuǎn)播技術(shù)與系統(tǒng)項(xiàng)目".[Online]Available：http：//m.news.cctv.com.2020，5，15.

[6]徐行.以國(guó)內(nèi)首創(chuàng)"8K全流程"電視劇《兩個(gè)人的上?！窞槔?試談智慧廣電建設(shè)下超高清視頻發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)[J].廣電時(shí)評(píng)，2020（21）：102-104.

[7]馮冰.超高清技術(shù)及其在電視播出領(lǐng)域的應(yīng)用[J].中國(guó)傳媒科技，2020（10）：126-128.

[8]徐正陽(yáng)，胡震宇.超高清技術(shù)及其在電視播出領(lǐng)域的應(yīng)用前景[J].視聽(tīng)界（廣播電視技術(shù)），2014（03）：35-37.

[9]秦昊.超高清技術(shù)及其在電視播出領(lǐng)域的應(yīng)用[J].傳播力研究，2019，3（11）：266.