技術(shù)引領(lǐng)超高清國產(chǎn)化新時代

由清華科技園及公司核心團隊于2000年創(chuàng)立的北京數(shù)碼視訊科技股份有限公司（以下簡稱“數(shù)碼視訊”）成立至今已有24個年頭，2010年在深交所掛牌上市，是廣電上市企業(yè)。數(shù)碼視訊生于廣電，扎根廣電，從標清時代到超高清時代，一直提供領(lǐng)先的產(chǎn)品和技術(shù)，助力行業(yè)升級轉(zhuǎn)型。數(shù)碼視訊上市以后，秉持穩(wěn)健發(fā)展多方位布局的發(fā)展理念，截至目前，累計服務(wù)超過50億用戶，遍及全球120多個國家和地區(qū)，已成為行業(yè)當之無愧的領(lǐng)軍企業(yè)。

在國內(nèi)市場方面，數(shù)碼視訊已服務(wù)于國內(nèi)20多家國家級客戶，全部省級客戶及逾200家市級客戶，并全程參與和服務(wù)70周年國慶慶典、建黨百年慶典、兩會直播、央視春晚、北京冬奧等重大活動，也為中宣部學(xué)習強國平臺提供了前端的信源服務(wù)保障，是唯一參與全部4K上星頻道和8K頻道開播的廠商。近年來，公司一直專注媒體處理、媒體傳輸、媒體安全和媒體調(diào)度，為行業(yè)提供專業(yè)、安全的視頻解決方案和服務(wù)，在不斷加強產(chǎn)品研發(fā)的過程當中，積累豐富的技術(shù)經(jīng)驗，切實推動行業(yè)的發(fā)展。

布局超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展

在超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展上，數(shù)碼視訊基于長期技術(shù)積累，一直以連接為核心理念，站在產(chǎn)業(yè)鏈角度布局。主要做了以下三方面工作。

第一，積極參與超高清標準的制定。公司專注于視頻相關(guān)算法的研究，包括編解碼算法、安全算法等等，深度參與國產(chǎn)編碼算法AVS系列、數(shù)字安全國密算法、高動態(tài)范圍視頻技術(shù)、“百城千屏”超高清視音頻傳播系統(tǒng)技術(shù)標準等的制定和落地，覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈各個環(huán)節(jié)。

第二，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈全面產(chǎn)品覆蓋。數(shù)碼視訊一方面配合電視臺進行4K內(nèi)容采集、IP化制播，以及4K頻道上星工作；另一方面配合運營商進行4K的落地、安全傳輸及終端分發(fā)呈現(xiàn)。

第三，用技術(shù)助力場景創(chuàng)新。國家廣播電視總局黨組書記、局長曹淑敏曾提出“廣電因技術(shù)而生，因技術(shù)而興”。數(shù)碼視訊自成立以來，堅持技術(shù)自主創(chuàng)新，自主創(chuàng)新就代表著自主可控國產(chǎn)化。數(shù)碼視訊堅信，只有憑借產(chǎn)品競爭力，立足國產(chǎn)化才是長遠之計。

數(shù)碼視訊把國產(chǎn)化分為三個層次，分別是軟件國產(chǎn)化、算法國產(chǎn)化和硬件國產(chǎn)化。依托于公司強大的自主研發(fā)能力，當外部計算條件具備時，就可以實現(xiàn)全面的國產(chǎn)化，如AVS2編碼器，使用自有算法庫，搭載國產(chǎn)服務(wù)器，使用國產(chǎn)操作系統(tǒng)；當外部條件不具備時，如在超高清高性能處理領(lǐng)域，保持算法和軟件的源代碼級自主研發(fā)，未來一旦有國產(chǎn)標準、國產(chǎn)硬件，就可以快速實現(xiàn)，保證自主可控。

用技術(shù)賦能場景創(chuàng)新

隨著超高清和5G的到來，數(shù)碼視訊以編碼和傳輸作為雙核心，打造5G輕量化便攜移動制播技術(shù)體系，支持豐富的壓縮標準和多種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)下的聚合傳輸，實現(xiàn)在各種網(wǎng)絡(luò)情況下的高質(zhì)量和安全傳輸。

在這個過程中，數(shù)碼視訊研發(fā)兩代公網(wǎng)傳輸技術(shù)。第一代傳輸技術(shù)是典型的弱網(wǎng)傳輸技術(shù)，適用于在4G和初代5G移動通信網(wǎng)絡(luò)，尤其是快速移動的場景。數(shù)碼視訊采用自研算法，使用多個信道聚合傳輸，在網(wǎng)絡(luò)帶寬不足時，可以自動降低碼率，適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化，達到可靠安全傳輸?shù)男Ч?。最典型的?yīng)用就是在北京冬奧會舉辦的時候，全球首次在每小時350公里的高鐵上實現(xiàn)超高清信號的5G穩(wěn)定回傳。

第二代技術(shù)是面向低延時帶寬和高精度傳輸，這也是隨著通信技術(shù)的發(fā)展而來的。它適用于未來高帶寬的承載網(wǎng)絡(luò)中，將公網(wǎng)擬合成局域網(wǎng)，通過算法與軟件的調(diào)優(yōu)，降低延時，增大帶寬，可以達到Gbps的級別，通過高精度的時間同步機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)時間關(guān)系高度還原，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間精準度。

這個技術(shù)也應(yīng)用到今年春晚的豎屏制作過程中。數(shù)碼視訊配合中央廣播電視總臺（以下簡稱“總臺”），首次在游走機位使用JPEG-XS+5G-A便攜背負系統(tǒng)，實現(xiàn)淺壓縮信號無線移動回傳，最終達到100ms內(nèi)的端到端極低延時穩(wěn)定回傳，在業(yè)內(nèi)首次實現(xiàn)舞臺內(nèi)無線機位與有線訊道機位的無縫混切、實時同步制作。此外，數(shù)碼視訊在上述基礎(chǔ)上持續(xù)研發(fā)、應(yīng)用新技術(shù)，目前已形成一整套便攜移動制播系統(tǒng)，以直播背包為核心，結(jié)合云上媒體服務(wù) 和云下端到端系統(tǒng)，打造云邊端協(xié)同工作的輕量化、便攜化場景方案，并衍生5G遠程制作、時政快傳、便攜導(dǎo)播切換、馬拉松直播等應(yīng)用場景，不斷用科技賦能場景創(chuàng)新。

推進超高清技術(shù)IP化

超高清和IP化是兩個緊密相關(guān)的概念，超高清促進制播IP化進程，IP化發(fā)展也使得超高清信號打破地域限制。

目前，IP化制播實現(xiàn)ST2110無壓縮和JP EG-XS淺壓縮的并行發(fā)展，原來都是在局域網(wǎng)傳輸，現(xiàn)在制作域的淺壓縮信號已經(jīng)開始在公網(wǎng)、專線上傳輸，這就為超高清業(yè)務(wù)云化提供必要條件。在過去幾年我們已經(jīng)開始與亞馬遜云合作進行淺壓縮的互通測試。國際上，EBU（歐洲廣播聯(lián)盟）、AIMS（IP媒體解決方案聯(lián)）等組織也建立了聯(lián)合標準組，制定IP化相關(guān)標準及未來發(fā)展方向。數(shù)碼視訊基帶化IP產(chǎn)品從2018年開始參與國際廠商之間的互通測試，是全球最早一批產(chǎn)品化，并且是國內(nèi)唯一全程持續(xù)參與互通測試的廠商。

早在2004年，數(shù)碼視訊在廣電運營商數(shù)字化改革過程中就開始做IP化研發(fā)，提供IP化平臺及網(wǎng)絡(luò)和終端相關(guān)的產(chǎn)品和方案。從那個時候起，設(shè)備就在IP化環(huán)境下設(shè)計和打磨，具有豐富的IP產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)經(jīng)驗。

在淺壓縮IP化方面，以總臺為代表的前沿客戶都在探索和實踐。JPEG-XS是國內(nèi)外業(yè)界的共同選擇。它的目的不是為了壓縮提升效能，輕量低延時才是它的突出特點，在占用少量資源，不影響傳輸效率的情況下，大幅節(jié)省帶寬、存儲。JTNM在2022年增加JPEG-XS的互通測試，數(shù)碼視訊也參與其中，與其他廠商實現(xiàn)全互通。當時參與的廠商還不多。其中，編解碼核都是公司自研的，未來一旦有新的國內(nèi)標準誕生，產(chǎn)品可以快速地升級及利舊，大幅降低客戶擁有總成本。

同時，VSF（視頻服務(wù)論壇）的技術(shù)建議TR10也正在制定過程中，未來有可能成為ProAV領(lǐng)域的SMPTE標準。IP化技術(shù)從專業(yè)廣播向通用媒體方向演進，技術(shù)體系越來越融合，數(shù)碼視訊的相關(guān)產(chǎn)品也會在初期就參與標準的驗證和互通+測試，繼續(xù)為國際標準制定貢獻自己的一份力量。

數(shù)碼視訊已基于SMPTE ST2110無壓縮標準、JPEG-XS淺壓縮標準形成包含傳輸、畫分、調(diào)度等整套系統(tǒng)，并且在嵌入式通用硬件平臺上實現(xiàn)軟件定義功能，不同功能可以靈活配置，甚至可以通過軟件升級支持未來標準，實現(xiàn)設(shè)備的高可重用性，降低設(shè)備的擁有總成本。

加強技術(shù)研發(fā)和保護

播出編碼是超高清直播中較早國產(chǎn)化的環(huán)節(jié)。數(shù)碼視訊基于AVS2國標編碼，自研算法庫，搭載國產(chǎn)化服務(wù)器，實現(xiàn)從標準算法到硬件的全面國產(chǎn)化。數(shù)碼視訊成立后的首款產(chǎn)品就是編碼器，持續(xù)研發(fā)投入，編碼技術(shù)獲得國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎，并且形成非常完備的編碼產(chǎn)品體系，為用戶提供國產(chǎn)化高質(zhì)量的播出編碼解決方案。特別是池化編碼方案已被總臺采用。該方案采用全IP編碼，支持ST2110無壓縮、JPEG-XS淺壓縮信號輸入，編碼采用池化設(shè)計，以編碼任務(wù)為監(jiān)測、調(diào)度切換單元，同時結(jié)合N+M備份策略，保證在各種異常情況時調(diào)度的正確執(zhí)行和恢復(fù)，并且通過專用切換運維監(jiān)測等手段，保證系統(tǒng)的安全可靠運行。這也體現(xiàn)數(shù)碼視訊在視頻技術(shù)領(lǐng)域的全面布局和創(chuàng)新能力。

同時，在國家廣播電視總局及總局無線局指導(dǎo)下，數(shù)碼視訊基于數(shù)碼視訊在碼流處理、射頻信號處理等方面的長期技術(shù)積累，陸續(xù)完成碼流保護開關(guān)、調(diào)制器、中頻切換器等核心產(chǎn)品研發(fā)，并在無線局地球站及各省級地球站進行實際應(yīng)用，推動4K上星環(huán)節(jié)的國產(chǎn)化進程，并且配套質(zhì)量監(jiān)測、碼流分析、節(jié)目監(jiān)測等運維輔助系統(tǒng)，保障安全播出。

在廣電運營商落地覆蓋環(huán)節(jié)，數(shù)碼視訊早在高清時代，就已經(jīng)幫運營商實現(xiàn)整體性國產(chǎn)化。在4K落地方面，公司支持4K衛(wèi)星接收解碼+編碼，以及4K衛(wèi)星接收+轉(zhuǎn)碼的方案，幫助運營商快速將4K節(jié)目落地。

2018年總臺首個4K頻道開播的時候，數(shù)碼視訊第一時間為首批參與4K頻道傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)公司提供30余臺4K H.265編碼器，有力地幫助首個4K頻道快速開播。當時穩(wěn)定成熟的H.265編碼器還是比較少的。

在傳輸分發(fā)環(huán)節(jié)一下子多出這么多4K節(jié)目，對現(xiàn)網(wǎng)的平臺和網(wǎng)絡(luò)都有很大壓力。有一個選擇是可以做直播IP化，相比DVB直播有很多優(yōu)勢，也可以釋放很多頻點來開展其他業(yè)務(wù)，IP終端也比較成熟。在網(wǎng)絡(luò)層面，具備條件的地區(qū)可選擇光纖到戶（FTTH）方案；而針對一些老舊城區(qū)，C-Docsis接入網(wǎng)方案亦展現(xiàn)出其獨特優(yōu)勢。

在4K內(nèi)容安全環(huán)節(jié)，數(shù)碼視訊形成DRM版權(quán)保護和數(shù)字確權(quán)方案，構(gòu)建4K衛(wèi)星及有線電視相關(guān)CAS/DCAS系統(tǒng)，具備依托于互聯(lián)網(wǎng)4G、5G等公共網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)，以及涉及應(yīng)用安全的下一代防火墻。數(shù)碼視訊已構(gòu)建一套覆蓋整個產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品和解決方案，實現(xiàn)全方位、立體化保護。

數(shù)碼視訊的技術(shù)積累與創(chuàng)新成果，得益于持續(xù)的研發(fā)投入和區(qū)位優(yōu)勢。未來，數(shù)碼視訊將依托北京總部，同時以各地產(chǎn)業(yè)園、超高清研發(fā)基地、研究所為核心，繼續(xù)砥礪前行，以技術(shù)引領(lǐng)超高清國產(chǎn)化新時代發(fā)展。W

（作者董兵系北京數(shù)碼視訊科技股份有限公司副總裁）

責任編輯：苗權(quán)譽