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專利有質(zhì)量，視頻更清晰

來源：中國知識產(chǎn)權(quán)報(bào)/中國知識產(chǎn)權(quán)資訊網(wǎng)

聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，制定產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，8K超高清電視頻道試播——

　　四大運(yùn)營商、10個(gè)城市公共場所、35塊8K超高清戶外屏幕……2月1日至3月15日，中央廣播電視總臺（下稱總臺）8K超高清電視頻道試播，憑借超高清的顯示技術(shù)吸引了人們的眼球。這個(gè)國內(nèi)首家8K超高清電視頻道，目前已經(jīng)成功推出了春晚、元宵晚會等節(jié)目，標(biāo)志著我國在超高清電視發(fā)展方面邁出關(guān)鍵的一步。

　　8K超高清電視跟以往的4K超高清電視有何不同？其背后有哪些專利技術(shù)？就這些問題，中國知識產(chǎn)權(quán)報(bào)記者采訪了總臺8K超高清電視播出試驗(yàn)負(fù)責(zé)人趙貴華及總臺技術(shù)局高級工程師汪波，一窺其中的創(chuàng)新奧妙。

　　確立標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)發(fā)展

　　2月1日，總臺以IP網(wǎng)和5G網(wǎng)組播的方式開播了8K超高清電視試驗(yàn)頻道，這是繼日本NHK之后全球開播的第二個(gè)8K超高清電視頻道。該試驗(yàn)頻道采用SMPTE-2110國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行無壓縮8K信號制作和播出，對比NHK通過衛(wèi)星傳輸?shù)?K超高清電視頻道，圖像質(zhì)量更高，更有利于用戶接入和推廣應(yīng)用。

　　2015年4月，日本公共廣播機(jī)構(gòu)NHK在全美廣播協(xié)會大展NAB展會上提出了8K超高清技術(shù)部署規(guī)劃；2018年12月1日，NHK成功開播8K超高清電視頻道。近年來，隨著5G商用不斷鋪開，我國也加大了8K超高清電視研發(fā)力度，總臺8K超高清電視頻道的開播標(biāo)志著相關(guān)技術(shù)逐步落地。在趙貴華看來，8K超高清技術(shù)的制播標(biāo)準(zhǔn)是頻道播出的保證，而8K電視轉(zhuǎn)播制作流程，正是研究8K內(nèi)容采集及制作關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)。

　　基于此，確立標(biāo)準(zhǔn)，勢在必行。為此，總臺聯(lián)合國內(nèi)頂尖超高清產(chǎn)業(yè)單位，共同起草制定了《中央廣播電視總臺8K超高清電視節(jié)目制播技術(shù)要求（暫行）》（下稱《技術(shù)要求》），內(nèi)容涵蓋了8K節(jié)目制播流程、視音頻基本技術(shù)參數(shù)、視音頻制作、總控系統(tǒng)、播出系統(tǒng)、播出信號編碼壓縮、分發(fā)、大屏幕顯示等多項(xiàng)技術(shù)要求，規(guī)范總臺8K超高清電視節(jié)目的制作、播出全鏈路，為8K超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展指引方向。

　　“今年1月25日，總臺正式發(fā)布《技術(shù)要求》后，8K超高清技術(shù)作為新一代技術(shù)，有了可操作的標(biāo)準(zhǔn)。也就是說，致力于進(jìn)入8K超高清領(lǐng)域的企業(yè)，可以適配總臺的系統(tǒng)，進(jìn)行解碼器、顯示屏等產(chǎn)品的生產(chǎn)?！蓖舨ū硎?，未來，總臺還會陸續(xù)發(fā)布一些更詳細(xì)的制播規(guī)范，例如總控信號調(diào)度分發(fā)的技術(shù)要求等，為8K超高清技術(shù)與發(fā)展提供解決途徑，持續(xù)推動(dòng)8K超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展。不僅如此，總臺還就8K超高清技術(shù)與相關(guān)公司形成規(guī)范。例如，總臺在信號處理、色彩呈現(xiàn)等技術(shù)對合作廠家提出明確要求，更好地保證了8K超高清電視頻道信號穩(wěn)定、色彩無色差。

　　布局專利，協(xié)同研發(fā)

　　作為下一代超高清電視視頻技術(shù)，8K超高清電視跟以往的4K超高清電視有何不同？業(yè)內(nèi)人士表示，8K電視與4K電視都是屬于下一代電視視頻技術(shù)，兩者的區(qū)別主要體現(xiàn)在分辨率上，前者是后者的4倍。早在2018年10月1日，總臺就開通了4K超高清頻道，采用了AVS2國家標(biāo)準(zhǔn)、國密算法的CA和國產(chǎn)編碼設(shè)備、自主芯片等，并提交了“一種4K視音頻信號的切換方法、裝置、系統(tǒng)及電子設(shè)備”（公開號：CN108540734A）、“4K節(jié)目制作方法及系統(tǒng)”（公開號：CN108540733A）、“4K節(jié)目監(jiān)看方法及系統(tǒng)”（公開號：CN108600580A）等專利申請，從技術(shù)源頭上支撐我國視頻產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，使我國音視頻技術(shù)和產(chǎn)業(yè)正式進(jìn)入超高清和超高效的雙超時(shí)代。

　　萬事俱備，只欠東風(fēng)。在4K超高清電視制播技術(shù)的基礎(chǔ)上，總臺以超高清音視頻制播與呈現(xiàn)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為平臺，聯(lián)合浪潮集團(tuán)、海信集團(tuán)、京東方集團(tuán)、大洋公司、北京格非等科研單位，協(xié)同研發(fā)了8K制播呈現(xiàn)全鏈路試驗(yàn)系統(tǒng)，包括8K演播室和后期制作系統(tǒng)、8K IP主控調(diào)度分發(fā)系統(tǒng)、8K播出系統(tǒng)、8K AVS3編解碼系統(tǒng)、8K IP電視集成分發(fā)和接收系統(tǒng)。

　　值得一提的是，此次試驗(yàn)播出首次將國產(chǎn)化的AVS3編碼應(yīng)用到8K超高清電視頻道。據(jù)悉，為了提供更適合超高清、新一代視聽系統(tǒng)需要的高質(zhì)量、高效率音頻編解碼標(biāo)準(zhǔn)，總臺聯(lián)合鵬程國家實(shí)驗(yàn)室、華為海思公司和廣東超高清視頻創(chuàng)新中心共同研發(fā)，將播出高達(dá)2Gbps碼率的8K信號通過編碼器進(jìn)行編碼壓縮，轉(zhuǎn)為120Mbps的傳輸碼率，并由四大運(yùn)行商提供專線傳輸?shù)饺珖鞯?，再通過解碼器將信號還原，最終實(shí)現(xiàn)各地戶外大屏幕的精彩呈現(xiàn)。

　　信號傳輸?shù)膯栴}順利解決了，但信號接收問題一度遭遇困境。據(jù)汪波介紹，在距離8K超高清電視頻道播出僅剩7天的時(shí)候，總臺卻還沒有適配8K LED大屏的接入轉(zhuǎn)換盒。時(shí)間緊，任務(wù)重，怎么辦？經(jīng)過緊急研究，總臺聯(lián)合西安諾瓦星云科技股份有限公司和華為海思公司進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，在短短5天內(nèi)就完成匹配HDMI2.1和HDMI2.0轉(zhuǎn)換盒的定制和生產(chǎn)，滿足了終端呈現(xiàn)信號要求，并為總臺節(jié)約了數(shù)十倍的應(yīng)用成本?！爸袊髽I(yè)的敬業(yè)精神和創(chuàng)新速度令人敬佩！” 趙貴華感慨地說。

　　目前，總臺正在圍繞播出試驗(yàn)過程中產(chǎn)生的研發(fā)成果提交專利申請，涉及8K信號調(diào)度和分發(fā)技術(shù)、8K伴隨4K多通道虛擬合成技術(shù)、基于國產(chǎn)化的8K播出控管監(jiān)技術(shù)、8K編解碼技術(shù)、三維聲場制作環(huán)境選配等8K相關(guān)技術(shù)。未來，總臺將在攝像機(jī)、切換臺等處理設(shè)備方面繼續(xù)與相關(guān)企業(yè)合作研發(fā)，進(jìn)一步完善8K超高清技術(shù)。

　　瞄準(zhǔn)冬奧，服務(wù)大眾

　　“此次8K超高清電視試播不僅是小試牛刀，更主要目的是提前一年為2022年北京冬奧會的轉(zhuǎn)播練兵?！壁w貴華介紹，總臺以北京冬奧8K超高清轉(zhuǎn)播為目標(biāo)，承擔(dān)了科技冬奧重點(diǎn)專項(xiàng)“8K超高清數(shù)字轉(zhuǎn)播技術(shù)與系統(tǒng)項(xiàng)目”，將從關(guān)鍵技術(shù)、平臺構(gòu)建、應(yīng)用示范3個(gè)層次進(jìn)行研發(fā)和實(shí)踐。

　　每一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步都需要循序漸進(jìn)。趙貴華表示，在8K超高清電視頻道試播期間，為保證8K信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性與安全性，避免出現(xiàn)信號抖動(dòng)、編解碼錯(cuò)誤等問題，總臺采用5G+專線進(jìn)行傳輸，并在前期做了大量的測試。同時(shí)，總臺還組建了專業(yè)團(tuán)隊(duì)到各地去調(diào)試，查看8K超高清大屏的播出情況，確保每塊大屏實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量畫質(zhì)呈現(xiàn)。

　　當(dāng)然，“在做8K全鏈路播出試驗(yàn)時(shí)，我們非常注重用戶的觀看體驗(yàn)?！壁w貴華表示，在8K試播期間，總臺根據(jù)用戶反饋，對8K超高清電視頻道進(jìn)行了下一步工作部署：一是充實(shí)8K超高清節(jié)目內(nèi)容，通過人工智能技術(shù)提升分辨率，把4K節(jié)目內(nèi)容上升為8K內(nèi)容；二是推進(jìn)“4K進(jìn)用戶家庭，8K進(jìn)戶外屏幕”計(jì)劃，建設(shè)8K超高清電視公共服務(wù)平臺，爭取將今年歐洲足球錦標(biāo)賽、東京奧運(yùn)會以及明年北京冬奧會、冬殘奧會的信號送到各地戶外大屏幕展示呈現(xiàn)；三是完善舞美方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將在合適的時(shí)間正式開通8K超高清電視頻道；四是投入研發(fā)力量，在環(huán)繞聲基礎(chǔ)上增加三維聲形成360度的聲場，給觀眾帶來沉浸式、全方位的聲音體驗(yàn)。

　　當(dāng)前，總臺正在推進(jìn)8K超高清電視進(jìn)戶外大屏、進(jìn)影院、進(jìn)家庭。未來，總臺將繼續(xù)發(fā)揮在視音頻制作領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，加快推進(jìn)總臺在超高清電視的創(chuàng)新發(fā)展，助力我國超高清電視產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

標(biāo)簽：大理景德鎮(zhèn) 定西賀州白山大興安嶺錦州金華

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