超高清視頻技術(shù)在廣播電視中的應用

孔慶財

（青海省海北州門源縣融媒體中心，青海 海北 812200）

0 引言

超高清（Ultra High Definition，UHD）視頻技術(shù)的崛起，推動數(shù)字傳媒進入新時代。文章旨在深入研究超高清視頻技術(shù)的發(fā)展，聚焦其概念、標準、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，探討其在廣播電視中的應用。超高清視頻以其極高的分辨率和更快的幀速率引領(lǐng)著視聽體驗的變革，對新聞報道、體育賽事和綜藝娛樂等領(lǐng)域產(chǎn)生深遠影響。通過對案例的深入分析，文章揭示超高清視頻技術(shù)在提升圖像質(zhì)量、推動產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展以及拓展創(chuàng)作空間方面的獨特價值，為數(shù)字傳媒領(lǐng)域的未來發(fā)展提供有益參考。

1 超高清視頻技術(shù)的發(fā)展情況

1.1 超高清視頻的概念

超高清視頻是繼視頻技術(shù)數(shù)字化、高清化之后的新一輪重大技術(shù)變革。超高清視頻具備極高的分辨率和更快的幀速率，分辨率達到4K（3 840 像素×2 160 像素）或8K（7 680 像素×4 320 像素），遠高于傳統(tǒng)標清和高清視頻[1]。超高清視頻幀速率高，視頻更為流暢，提供更真實、更清晰的動態(tài)圖像。相對于傳統(tǒng)標清和高清視頻，超高清視頻在圖像表現(xiàn)上有顯著改進。其更高的分辨率意味著能夠呈現(xiàn)更細膩的細節(jié)，使觀眾感受到更逼真的視覺體驗。超高清視頻還帶來更廣闊的色域和更豐富的色彩深度，使色彩更加生動鮮明。這種技術(shù)不僅提升了視覺質(zhì)量，還為創(chuàng)作者提供了更大的創(chuàng)作空間，推動了影視制作和廣播領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新[2]。

1.2 超高清視頻技術(shù)的主要標準

2020 年，《超高清視頻標準體系建設(shè)指南》發(fā)布，明確提出了制定基礎(chǔ)通用、內(nèi)容制播、終端呈現(xiàn)、行業(yè)應用等領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)標準及測試標準，推動超高清視頻技術(shù)在廣播電視、文教娛樂、安防監(jiān)控、醫(yī)療健康、智能交通及工業(yè)制造等領(lǐng)域的標準化工作進程[3]。當前，我國超高清視頻技術(shù)標準體系建設(shè)已取得顯著成績。我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的第三代音視頻編解碼技術(shù)標準AVS3，目前已廣泛應用于廣播電視領(lǐng)域，在冬奧會、世界杯等賽事活動，極大提升了賽事直播與轉(zhuǎn)播的畫質(zhì)清晰度。團體標準《AVS3 互聯(lián)互通測試規(guī)范》的制定，提升了超高清視頻傳輸?shù)陌踩?。超高清視頻高動態(tài)范圍方面的標準有Dolby Vision、HDR10、HLG 及HDR Vivid 等，編解碼方面的標準有XAVC、ProRes、JPEG-XS、H.26X 及AV1 等[4]。

1.3 超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

超高清視頻技術(shù)的發(fā)展帶動整個產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，推動芯片、顯示面板、視頻制作設(shè)備、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡傳輸設(shè)備及終端整機等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的發(fā)展。截至2022 年底，我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過3 萬億元，4K 超高清電視頻道8 個，8K 超高清電視頻道2 個[5]。在政策方面，國家出臺了一系列推動超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，如《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃 （2019—2022 年）》《關(guān)于開展“百城千屏”超高清視頻落地推廣活動的通知》，推動超高清視頻產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。

2 超高清視頻技術(shù)在廣播電視中的應用

2.1 超高清視頻技術(shù)在新聞節(jié)目中的應用

在新聞節(jié)目中，超高清視頻技術(shù)為新聞報道提供了卓越的視覺品質(zhì)。其高分辨率和更快的幀速率使觀眾能夠獲得更生動、細致的新聞畫面。新聞報道中的細節(jié)得以清晰展現(xiàn)，改善了信息傳遞的效果。實時轉(zhuǎn)播中，超高清視頻技術(shù)有助于更全面地呈現(xiàn)現(xiàn)場情況，提供更真實、立體的觀感，不僅提高了觀眾的沉浸感，還加強了新聞報道的可信度。超高清視頻技術(shù)的應用為新聞媒體創(chuàng)造了更具影響力的視覺敘事手段，推動了新聞傳播領(lǐng)域的技術(shù)升級。

以2019 年新中國成立70 周年閱兵盛典活動為例，央視新聞攜手移動咪咕打造歷史首次4K 超高清全景直播，通過高分辨率、高幀率和高動態(tài)范圍地超高清畫面讓觀眾感受閱兵現(xiàn)場的氛圍。現(xiàn)場配備了多個4K 超高清攝像機與虛擬現(xiàn)實（Virtual Reality，VR）攝像機，保證閱兵現(xiàn)場多角度、全方位超高清畫面的采集，為觀眾提供5G+4K 特種視角、觀禮臺視角、長安街高點視角、20 min 貼地鏡頭、仰視鏡頭、10 min 仰望長空機群視角、群眾觀禮臺視角等不同的觀看視角，通過70 h 不間斷、50 幀原畫、獨家7 路特殊視角向觀眾完美呈現(xiàn)閱兵儀式的盛況[6]。

以湖北廣播電視臺超高清拓展現(xiàn)實（Extended Reality，XR）異地融合節(jié)目制作解決方案為例，實現(xiàn)超高清視頻制作、XR 呈現(xiàn)與異地容和應用的融合，為超高清新聞節(jié)目制播提供“異地訪談”“異地報道”場景應用，提升了新聞報道的清晰度與互動性，應用于全國兩會、建黨一百周年慶典等新聞報道活動。

2.2 超高清視頻技術(shù)在體育節(jié)目中的應用

超高清視頻技術(shù)在體育節(jié)目中的應用，革新了觀賞體驗。其高分辨率和更快的幀速率使得觀眾能夠更清晰、更生動地感受比賽現(xiàn)場。在慢動作回放中，超高清視頻技術(shù)捕捉到每一個精彩瞬間，讓觀眾更深入地理解比賽細節(jié)。此外，虛擬現(xiàn)實（VR）、5G、人工智能等技術(shù)與超高清視頻的結(jié)合，推動了體育節(jié)目制播向智能化、數(shù)字化方向發(fā)展。

以超高清視頻+5G 在2022 年北京冬奧會的應用為例，中央廣播電視總臺聯(lián)合中國移動、中國聯(lián)通在冬奧列車上搭建了5G 超高清移動直播演播室，用于冬奧會超高清賽事直播與轉(zhuǎn)播。這是全球首個在時速350 km 高鐵列車上的5G 超高清演播室，為保證高速移動狀態(tài)下的傳輸穩(wěn)定，高鐵列車配備了5G 數(shù)據(jù)模塊、5G 機柜、5G 信號發(fā)射裝置等，有效保證了高鐵列車超高清視視頻采集與直播的信號穩(wěn)定性[7]，將高鐵、5G、超高清視頻直播技術(shù)融合應用，帶給觀眾一場5G+4K 的冬奧視覺盛宴。

以2022 年卡塔爾世界杯為例，中國移動攜手AVS 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、世界超高清視頻產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、當虹科技等單位推動我國自主超高清音視頻標準AVS3、HDR Vivid、Audio Vivid 在世界杯賽事轉(zhuǎn)播活動中的商業(yè)應用。中國移動咪咕通過5G+4K 超高清技術(shù)，為觀眾帶來多場大小屏全覆蓋賽事直播，AVS3編解碼技術(shù)的AVS 睛彩視界與原畫高動態(tài)范圍（High Dynamic Range，HDR）極大提升了世界杯賽事轉(zhuǎn)播的畫質(zhì)與流暢度[8]。

2.3 超高清視頻技術(shù)在綜藝節(jié)目中的應用

超高清視頻技術(shù)在綜藝節(jié)目中的應用豐富了娛樂體驗。其高分辨率和更快的幀速率為綜藝節(jié)目創(chuàng)造了引人入勝的視覺效果，使觀眾更全面地感受到節(jié)目中的各種表演和活動。虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)的結(jié)合，使觀眾能夠參與到綜藝互動中，提供了全新的娛樂層次。超高清視頻的應用促使綜藝節(jié)目更加注重創(chuàng)意和制作質(zhì)量，為觀眾呈現(xiàn)更具深度和趣味性的內(nèi)容。

以河南廣播電視臺“中國節(jié)日”系列節(jié)目為例，正是基于超高清視頻技術(shù)的制作，使得文化與技術(shù)完美融合，一次次在傳統(tǒng)媒體與新媒體引起廣泛討論，推動了鄭州、洛陽等地的旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2023 年6 月第28 屆上海電視節(jié)，河南廣播電視臺“中國節(jié)日”系列節(jié)目入圍綜藝類別名單?！镀呦ζ婷钣巍分械奈璧浮洱堥T金剛》通過超高清視頻+5G+AR 的技術(shù)整合打造了極具科技感和特效感的視覺畫面，使用8K 超高清拍攝掃描盧舍那大佛及附近區(qū)域的畫面，搭建龍門石窟虛擬模型，以超高清完美呈現(xiàn)龍門石窟的壯美景象，將舞蹈畫面與龍門石窟虛擬場景完美融合，帶給觀眾亦真亦幻的超高清、沉浸式觀看體驗。

湖南廣播影視集團有限公司的綜藝節(jié)目《舞蹈風暴》采用8K+VR 的視頻制作解決方案完成。4K時空凝結(jié)系統(tǒng)采用100 多臺4K 攝像機，支持立體可變軌跡，內(nèi)置6 大場景和多種特效，支持智能快速定焦技術(shù)、蝶式升降拍攝、多焦點拍攝等，為《舞蹈風暴》提供“立體風暴時刻”、自由視角前端拍攝等功能，制作了360°全景視野8K 分辨率VR 版節(jié)目，為觀眾提供更加豐富、沉浸、真實的VR 虛擬現(xiàn)場體驗。

3 結(jié)語

文章深入剖析了超高清視頻的概念、標準、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀及其在廣播電視中的應用。超高清視頻在新聞報道、體育賽事、綜藝娛樂等領(lǐng)域創(chuàng)造了引人入勝的觀看體驗，為內(nèi)容創(chuàng)作者開辟了前所未有的創(chuàng)作空間。未來，超高清技術(shù)及產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，會進一步推動廣播電視向超高清、智能化、智慧化等方向發(fā)展，推動智慧廣電戰(zhàn)略的進一步落實。