以北京冬奧為契機(jī)加快8K產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展

趙燕 李旭東

摘 要：超高清視頻是繼視頻數(shù)字化、高清化之后的重大技術(shù)革新。近年來，我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，取得了一系列標(biāo)志性成果，但8K超高清視頻產(chǎn)業(yè)還存在技術(shù)鏈協(xié)同性不足、關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化程度不高等問題，亟需以北京冬奧為契機(jī)協(xié)同聯(lián)動加快8K直播驗證工作，全面提升8K前端核心產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化能力，推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)鍵詞：北京冬奧；8K；超高清視頻；高質(zhì)量發(fā)展

2021年1月18日至19日，習(xí)近平總書記在考察北京冬奧會、冬殘奧會籌辦工作時指出，中國冰雪運(yùn)動必須走科技創(chuàng)新之路。為深入貫徹落實習(xí)近平總書記重要指示精神，根據(jù)工業(yè)和信息化部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總臺聯(lián)合印發(fā)的《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2019-2022年）》關(guān)于“開展北京冬奧會賽事節(jié)目8K制播試驗”的目標(biāo)，賽迪研究院近期就8K超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況進(jìn)行了調(diào)研。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，以中央廣播電視總臺（以下簡稱“總臺”）為代表的8K超高清直播鏈路已基本成型并開展了驗證試驗，但仍存在技術(shù)鏈條協(xié)同不足、8K全鏈路直播系統(tǒng)成本昂貴、戶外播控安全難以保障等問題，需要各方協(xié)同聯(lián)動予以攻克。

超高清視頻是指視頻畫面分辨率在4K及以上的視頻。4K超高清、8K超高清的畫面分辨率分別是3840×2160（約829萬像素）、7680×4320（約3386萬像素）。8K高分辨率技術(shù)提供了更豐富的畫面層次和精致的細(xì)節(jié)，呈現(xiàn)出場景的立體感和空間感。與4K相比，8K能帶給觀眾更好的沉浸感和更多細(xì)節(jié)，甚至能裸眼獲得立體3D的視覺感。8K分辨率的最佳觀看距離，人眼觀看角度可以達(dá)到96°，接近人眼的立體觀看視野（人眼產(chǎn)生雙目立體感的視場角約110°），可以忽略顯示屏的邊界，讓觀眾有身臨其境之感。

一、大型賽事活動8K制播技術(shù)基本成熟

（一）研用攜手，多方保障8K制播試驗順利推進(jìn)

目前，總臺研發(fā)完成8K超高清電視制播呈現(xiàn)全鏈路試驗系統(tǒng)，試驗開通了8K超高清電視頻道，并對2021年春節(jié)聯(lián)歡晚會進(jìn)行了8K直播?？偱_今年將開展歐洲杯足球賽、東京奧運(yùn)會、中秋晚會、跨年晚會等大型賽事、文藝活動的8K制播試驗，并計劃與日本NHK電視臺合作對北京冬奧會實現(xiàn)4K全程直播、8K試驗直播。由超高清視頻（北京）制作技術(shù)協(xié)同中心（以下簡稱“協(xié)同中心”）主導(dǎo)設(shè)計的“5G+8K”超高清視頻全業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)播車，就國產(chǎn)8K設(shè)備開展聯(lián)合研發(fā)、技術(shù)驗證、系統(tǒng)測試和集成應(yīng)用，并通過男籃世界杯、中國網(wǎng)球公開賽、十一國慶、全國兩會、國家大劇院音樂會、咪咕音樂盛典等十多次大型8K轉(zhuǎn)播示范和全鏈路技術(shù)服務(wù)，為2022年北京冬奧會8K轉(zhuǎn)播積累了實戰(zhàn)經(jīng)驗。

（二）龍頭牽引，加速8K制播關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化

京東方、康維訊已經(jīng)具備了8K超高清監(jiān)視器的自主設(shè)計和制造能力，產(chǎn)品已實際應(yīng)用于協(xié)同中心的“5G+8K”超高清轉(zhuǎn)播車和總臺8K制播鏈路系統(tǒng)中。索貝、中科大洋、新奧特等品牌的非線性編輯軟件處于全球領(lǐng)先地位，在央視的8K非線性編輯系統(tǒng)中占比95%。卓曜、深圳視覺科技、創(chuàng)維等企業(yè)推出可支持電影級拍攝需求的8K攝像機(jī)，其中深圳視覺科技的產(chǎn)品已參與拍攝新中國成立70周年國慶閱兵。華為海思基于AVS3標(biāo)準(zhǔn)的8K編解碼芯片為超高清節(jié)目的高質(zhì)量傳輸降低了帶寬壓力，華為的高速交換機(jī)、路由器代替了由國外技術(shù)壟斷的視頻矩陣設(shè)備，為8K信號IP化傳輸提供了有力支撐。

（三）地方踴躍，戶外大屏8K展示商業(yè)模式初步成型

在2021年春晚8K直播試驗中，總臺聯(lián)合三大運(yùn)營商以及中國廣電，把8K超高清電視（試驗）頻道信號傳送到北京、上海、廣州、深圳、成都、杭州、濟(jì)南、福州、?？凇⑶鄭u等10個城市公共場所的20多塊8K大屏上，實現(xiàn)了春晚首次8K直播，阿爾泰、雷曼光電、洲明科技等企業(yè)的戶外超大屏參與其中。3月15日以后，成都、深圳的戶外超大屏已交由地方運(yùn)營，成為展示8K超高清視頻的窗口，帶動地方8K終端、8K內(nèi)容等超高清視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前面板廠商京東方、華星光電均已實現(xiàn)8K面板的量產(chǎn)，60寸以上面板的占比接近93%，“8K+大尺寸”成為未來發(fā)展趨勢。

（四）IP化傳輸，提供靈活多變的數(shù)據(jù)交換方式

總臺的光纖通道網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以滿足網(wǎng)絡(luò)化制播條件，同時為了加強(qiáng)安全性能，全鏈路采用加密傳輸。2020年9月，咪咕在廣州完成8K超高清VR直播視頻業(yè)務(wù)新技術(shù)驗證，重點驗證了在5G SA（獨(dú)立組網(wǎng)）2.6GHz和4.9GHz雙頻組網(wǎng)下，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)切片、5QI（5G下的業(yè)務(wù)服務(wù)等級）、SPN（切片分組網(wǎng)）等新技術(shù)服務(wù)于8K超高清、VR等大數(shù)據(jù)量上行視頻業(yè)務(wù)的能力和效果，為后續(xù)大數(shù)據(jù)量上行超高清視頻業(yè)務(wù)起到示范效應(yīng)?？偱_在臺內(nèi)IP網(wǎng)以組播方式開播8K超高清電視試驗頻道，通過內(nèi)置8K編碼器的5G背包和8K攝像機(jī)，提供約200Mbps的上行傳輸通路，將2021年春晚回傳至制作中心。目前“5G+8K”方案主要用于上行鏈路制播用途。

二、8K制播商業(yè)化面臨三道“難關(guān)”

（一）8K技術(shù)鏈協(xié)同性不足

8K端到端的產(chǎn)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一?？偱_的8K轉(zhuǎn)播系統(tǒng)采用的是國際標(biāo)準(zhǔn)，協(xié)同中心的8K轉(zhuǎn)播車采用的是索尼信號傳輸標(biāo)準(zhǔn)，難以接入總臺8K制播系統(tǒng)。HDR標(biāo)準(zhǔn)方面，央視目前采用HLG標(biāo)準(zhǔn)，國產(chǎn)CUVA HDR標(biāo)準(zhǔn)在電視機(jī)、機(jī)頂盒等終端尚未普及，終端廠商在CUVA HDR標(biāo)準(zhǔn)的推廣和設(shè)備開發(fā)投入不足。國產(chǎn)三維聲標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)字版權(quán)管理、多媒體高速傳輸數(shù)據(jù)接口等關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)還在制定中。8K攝像機(jī)和8K切換臺尚未實現(xiàn)國產(chǎn)化替代。8K網(wǎng)絡(luò)傳輸支撐能力尚不完備，8K視頻傳輸?shù)膫鬏斔俾手辽贋?8～160Mbps，5G網(wǎng)絡(luò)下行的實際傳輸能力，特別是長時間的8K直播能否保持傳輸穩(wěn)定的視頻信號，還需要更多實踐驗證。

（二）8K超高清視頻全鏈路直播系統(tǒng)成本昂貴

視頻內(nèi)容制作方面，8K視頻生產(chǎn)設(shè)備價格高，后期制作時間長。8K監(jiān)視器、8K攝錄機(jī)等采集設(shè)備動輒上百萬，編輯軟件、邊緣計算平臺等后期制作設(shè)備價格較高，專業(yè)服務(wù)器價格20萬元起，8K超高清視頻轉(zhuǎn)播車的造價近億元，單個8K電視超高清頻道的建設(shè)費(fèi)用超過300萬元。存量非超高清視頻內(nèi)容轉(zhuǎn)碼為超高清視頻需要電視臺或內(nèi)容平臺企業(yè)與片源方二次談判購買版權(quán)，使得制作成本再次增加。呈現(xiàn)終端方面，8K電視機(jī)的平均價格超過萬元，8K春晚直播試驗中城市戶外8K LED大屏（面積19.2m×10.8m，像素7680×4416）的成本價約為300萬元?！?K入戶、8K戶外服務(wù)”可能成為超高清顯示終端普及的有效模式。

（三）戶外大屏8K視頻播控安全難以保障

在8K春晚直播試驗中，由總臺負(fù)責(zé)內(nèi)容播控管理工作。直播試驗結(jié)束后，各地公共8K大屏播放內(nèi)容的播控管理權(quán)責(zé)不明，特別是播控安全管理工作尚未明確責(zé)任方?，F(xiàn)有可播放的8K視頻內(nèi)容資源有限，一類是央視8K超高清（試驗）頻道內(nèi)容和央視8K超高清直播內(nèi)容（如春晚、奧運(yùn)會等）；另一類是各城市自行安排的播放內(nèi)容，包括城市文化宣傳、企業(yè)產(chǎn)品廣告等。由于戶外大屏播放8K視頻是全新的視頻播放業(yè)態(tài)，不同視頻內(nèi)容來源的播控安全責(zé)任方不同，傳統(tǒng)地方播控平臺積極性還沒有調(diào)動，亟需明晰戶外8K大屏播控安全管理責(zé)任，制定合理的信息安全預(yù)案，消除可能存在的視頻內(nèi)容被篡改的安全隱患。

三、推動8K產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的建議

（一）加強(qiáng)協(xié)同聯(lián)動，推進(jìn)8K直播驗證工作

大力支持總臺等內(nèi)容制播機(jī)構(gòu)創(chuàng)建“8K超高清電視公共服務(wù)平臺”，開展北京冬奧會等重大賽事活動的8K超高清電視播出、分發(fā)、傳輸、呈現(xiàn)系統(tǒng)集成和試驗驗證，促進(jìn)基于自主標(biāo)準(zhǔn)的8K超高清電視端到端應(yīng)用示范，推動8K技術(shù)自主研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

（二）全面提升8K前端核心產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化能力

以8K轉(zhuǎn)播/直播北京冬奧會相關(guān)賽事活動為契機(jī)，推進(jìn)國產(chǎn)8K攝像機(jī)、8K監(jiān)視器、8K視音頻矩陣、專業(yè)調(diào)音臺等重點制播設(shè)備的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。針對雪上運(yùn)動場景，加快研發(fā)適用于極低氣溫下的億級像素攝像機(jī)、AI輔助專業(yè)鏡頭對焦輔助系統(tǒng)、5G+8K背包、8K系列制播設(shè)備等。

（三）加快構(gòu)建8K技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

支持中國超高清視頻產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和行業(yè)主導(dǎo)企業(yè)圍繞8K超高清音視頻的采集、傳輸、呈現(xiàn)、版權(quán)管理等重點領(lǐng)域開展標(biāo)準(zhǔn)研制，盡快形成8K全產(chǎn)業(yè)鏈的綜合標(biāo)準(zhǔn)化體系。加快國內(nèi)自主三維聲、高動態(tài)范圍（HDR）、數(shù)字版權(quán)管理（DRM）等核心標(biāo)準(zhǔn)的落地和產(chǎn)業(yè)化，推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)成為國家標(biāo)準(zhǔn)、國際標(biāo)準(zhǔn)。

（四）創(chuàng)新8K內(nèi)容，滿足受眾視聽新需求

充分調(diào)動各城市和企業(yè)的積極性，在10個及以上城市的重要商圈、網(wǎng)紅地標(biāo)、博物館、展館等場地設(shè)置超高清8K大屏，基于戶外大屏開展北京冬奧會等重大賽事和活動的8K直播/轉(zhuǎn)播，在文教娛樂、安防監(jiān)控、醫(yī)療健康、智能交通、工業(yè)制造等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)超高清視頻的規(guī)?；瘧?yīng)用，發(fā)揮8K顯示屏的應(yīng)用示范引領(lǐng)和輻射帶動作用，激發(fā)超高清顯示的消費(fèi)升級新需求，推動8K超高清視頻產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

（作者單位：中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院）