丁文華：加快4K產(chǎn)業(yè)部署行動(dòng)！廣電要抓住未來(lái)5年黃金期
2018-03-21 09:57:00 作者：付海龍 熱度:
3月21日，CCBN2018主題報(bào)告會(huì)在北京隆重召開。會(huì)上，中國(guó)工程院院士丁文華做了題為《中國(guó)超高清HDR、3D Audio標(biāo)準(zhǔn)及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展》的主題報(bào)告。
一、中國(guó)4K/UHD飛速發(fā)展
丁文華表示，2017年中國(guó)4K電視機(jī)產(chǎn)量3千3百萬(wàn)臺(tái)，占全球4K電視機(jī)總量的42%。2020年全球4K入戶數(shù)將突破3億3千萬(wàn)戶，中國(guó)成為全球最大的4K電視消費(fèi)市場(chǎng)。
二、中國(guó)4K/UHD標(biāo)準(zhǔn)化情況
1、HDR標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展
2016年5月，召開啟動(dòng)會(huì)，發(fā)布《HDR技術(shù)需求草案》、《HDR測(cè)試方案草案》、《工作章程》、《IPR政策草案》四份文件。
2016年6月，四份文件定稿，面向全球啟動(dòng)提案征集。
2016年9月，工作組征集到有效技術(shù)提案四份：杜比、華為、飛利浦+特藝、瑞昱，技術(shù)建議書三份：三星、索尼、華星光電。
2017年2月，完成第一輪技術(shù)測(cè)試評(píng)估，IPR組完成首輪調(diào)研。
2017年9月，完成第二輪技術(shù)測(cè)試評(píng)估，IPR組依據(jù)技術(shù)測(cè)試情況完成第二輪輪調(diào)研。
2017年10月，召開測(cè)試結(jié)果通報(bào)會(huì)，IPR組邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)專家組，發(fā)出最后一輪調(diào)研問(wèn)卷。
2017年11月，總局科技司組織召開需求論證專家會(huì)。
2017年12月，完成最終技術(shù)工作報(bào)告和IPR評(píng)估報(bào)告，上報(bào)領(lǐng)導(dǎo)小組。
2018年1月，完成ITU-R BT.2100引標(biāo)，發(fā)布《高動(dòng)態(tài)范圍電視節(jié)目制作和交換圖像參數(shù)值》標(biāo)準(zhǔn)。
2018年3月，完成HDR標(biāo)準(zhǔn)草案，已提交廣電總局科技司審批。
2、HDR標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)需求
1）基本需求
面向大尺寸家庭顯示終端，支持廣電和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用；
LCD能力要求：最高亮度>1000nit，最低亮度<0.01nit；
OLED能力要求：最高亮度>540nit，最低亮度<0.0005nit；
曲線：支持PQ、HLG；
色域：BT.2020；
位深：10bit；
編碼方式：AVS2。
2）重點(diǎn)解決
HDR->HDR
HDR->SDR
HDR->near HDR
3、HDR部署方式
1）階段一
傳輸 SDR + Metadata，節(jié)省傳輸碼率；
4K SDR電視機(jī)可直接收看，4K HDR電視需在終端還原成HDR內(nèi)容；
適用于市場(chǎng)上4K SDR電視機(jī)占主流地位。
適用于市場(chǎng)上4K SDR電視機(jī)占主流地位。
2）階段二
傳輸 HDR + Metadata，處理流程簡(jiǎn)捷；
4K HDR電視機(jī)可直接收看，4K SDR電視需在終端處理生成SDR內(nèi)容；
適用于市場(chǎng)上4K HDR電視機(jī)占主流地位。
4K HDR電視機(jī)可直接收看，4K SDR電視需在終端處理生成SDR內(nèi)容；
適用于市場(chǎng)上4K HDR電視機(jī)占主流地位。
4、HDR測(cè)試
1）第一輪測(cè)試結(jié)論
本輪測(cè)試構(gòu)建起基于4K HDR的基礎(chǔ)測(cè)試環(huán)境，完成1000nit、2000nit的測(cè)試序列制作，打通HDR->SDR、HDR->near HDR場(chǎng)景的測(cè)試流程，實(shí)現(xiàn)對(duì)各家方案摸底測(cè)試的目的，測(cè)試結(jié)果對(duì)下一步階段選擇評(píng)估有參考意義。
本輪測(cè)試面向HDR前后處理，未包含編解碼環(huán)節(jié)，并且當(dāng)時(shí)測(cè)試條件無(wú)法支持HLG曲線測(cè)試，因此重點(diǎn)放在第二輪測(cè)試。
2）第二輪測(cè)試結(jié)論
①階段選擇
應(yīng)用AVS2的RD 19.1 版本編碼軟件后，階段一比階段二僅有5.7%的客觀碼率節(jié)省，主觀評(píng)價(jià)上無(wú)明顯差異；
市場(chǎng)上大量現(xiàn)存的顯示能力只有幾百nit的4K超高清電視機(jī)，傳遞HDR可以更好地呈現(xiàn)原始節(jié)目質(zhì)量；
決定采用階段二方案（HDR + Metadata）。
②方案選擇
PQ方案：綜合技術(shù)和IPR評(píng)估結(jié)果，選定飛利浦+特藝階段二方案作為標(biāo)準(zhǔn)草案提供方。
HLG方案：對(duì)1000nit制作亮度信號(hào)采用直接傳輸，對(duì)高于1000nit制作亮度信號(hào)傳遞信號(hào)+Metadata，終端采用gamma值調(diào)整方法進(jìn)行顯示適配。
丁文華表示，HDR標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)審查后，啟動(dòng)AVS2行標(biāo)、國(guó)標(biāo)對(duì)應(yīng)內(nèi)容的修改更新工作。國(guó)內(nèi)的海外節(jié)目互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，對(duì)中國(guó)HDR標(biāo)準(zhǔn)提出適配HEVC編碼的潛在需求，中國(guó)HDR標(biāo)準(zhǔn)考慮在ITU-T T.35的體制下適配HEVC編碼體系。
三、3D Audio標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展情況
1、3D Audio標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展
2016年5月，召開啟動(dòng)會(huì)，發(fā)布《3D Audio技術(shù)需求草案》、《3D Audio測(cè)試方案草案》、《工作章程》、《IPR政策草案》四份文件。
2016年9月，技術(shù)需求和測(cè)試方案定稿，面向全球啟動(dòng)提案征集。
2016年10月，征集到有效技術(shù)提案七份：廣晟、捷成、米謨、杜比、青衿、武大/天大、動(dòng)聽。
2017年5月，完成第一階段傳輸編解碼測(cè)試，IPR組完成首輪調(diào)研。
2017年10月，完成第二階段前端制作和終端渲染技術(shù)測(cè)試評(píng)估，IPR組依據(jù)技術(shù)測(cè)試情況完成第二輪輪調(diào)研。
2017年10月，召開測(cè)試結(jié)果通報(bào)會(huì)，IPR組邀請(qǐng)業(yè)內(nèi)專家組，發(fā)出最后一輪調(diào)研問(wèn)卷。
2017年11月，總局科技司組織召開需求論證專家會(huì)。
2017年12月，完成最終技術(shù)工作報(bào)告和IPR評(píng)估報(bào)告，上報(bào)領(lǐng)導(dǎo)小組。
2018年1月，完成ITU-R BS.2051引標(biāo)，發(fā)布《用于節(jié)目制作的先進(jìn)聲系統(tǒng)》標(biāo)準(zhǔn)。
2018年4月，計(jì)劃完成3D Audio標(biāo)準(zhǔn)草案，提交廣電總局科技司審批。
2、3D Audio技術(shù)需求
基本需求：支持channel-base、object-base兩種模式；支持16通道制作，至少支持5.1+4H雙層三維聲制作模式；直播場(chǎng)景至少支持4個(gè)object，具有對(duì)object控制描述的元數(shù)據(jù)。
第一輪（傳輸）測(cè)試結(jié)果：綜合技術(shù)和IPR評(píng)估結(jié)果，選定動(dòng)聽作為傳輸段標(biāo)準(zhǔn)草案提供方。
第二階段（制作+渲染）測(cè)試結(jié)果：綜合技術(shù)和IPR評(píng)估結(jié)果，選定捷成作為制作+渲染段標(biāo)準(zhǔn)草案提供方。
3、電視臺(tái)制播流程適配
制作：建立面向HDR、3D Audio的直播、后期制作流程；實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)（靜態(tài)+動(dòng)態(tài)）提取和傳輸。
播出：實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)解析、封裝和傳遞；完成節(jié)目?jī)?nèi)容質(zhì)量管控；支持HDR、SDR混合播出，支持立體聲、環(huán)繞聲、三維聲混合播出。
4、新一代編碼體系
視頻編碼：測(cè)試結(jié)果標(biāo)明AVS2與HEVC性能相當(dāng)，RD 19.1版本已完成針對(duì)HDR的優(yōu)化，面向HDR編碼與面向SDR編碼的碼率差別在10%以內(nèi)，國(guó)內(nèi)已有至少3家公司支持AVS2編碼器生產(chǎn)，可支持4K 50P、10bit、BT.2020編碼，碼率可支持30M-36M，延時(shí)特性基本滿足需求；
下一步計(jì)劃構(gòu)建基于云計(jì)算的的AVS2在線編碼云平臺(tái)。
音頻編碼：建立16通道三維聲傳輸體系，與現(xiàn)有6通道環(huán)繞聲傳輸體系并存；中國(guó)3D Audio標(biāo)準(zhǔn)傳輸編碼與MPEG-H契合，因此海外節(jié)目互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的編碼適配不存在障礙。
5、ChinaDRM內(nèi)容保護(hù)
市場(chǎng)需求：高端內(nèi)容制作成本越來(lái)越高，內(nèi)容制作商更加看重內(nèi)容的可持續(xù)消費(fèi)；
內(nèi)容消費(fèi)方式由廣播轉(zhuǎn)變?yōu)榛诰W(wǎng)絡(luò)的廣泛分發(fā)方式，產(chǎn)生消費(fèi)者的觀看數(shù)激增和盜版風(fēng)險(xiǎn)加劇并存的局面；
作為全球最大的內(nèi)容消費(fèi)國(guó)，中國(guó)迫切需要部署實(shí)施ChinaDRM技術(shù)。
標(biāo)準(zhǔn)體系（ChinaDRM已具備完整的標(biāo)準(zhǔn)體系）：中國(guó)廣播影視數(shù)字版權(quán)管理需求白皮書；
GY/T 277-2014 互聯(lián)網(wǎng)電視數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)規(guī)范；
CHINADRMLAB-CRRR-V1.0-20161220 ChinaDRM兼容性要求與健壯性要求；
中國(guó)廣播影視數(shù)字版權(quán)管理認(rèn)證中心實(shí)施技術(shù)要求。
6、終端適配
芯片：支持中國(guó)HDR標(biāo)準(zhǔn)的芯片基本具備，支持中國(guó)3D Audio標(biāo)準(zhǔn)的芯片計(jì)劃今年下半年推出，支持Enhance Profile的高安全芯片已經(jīng)具備。
機(jī)頂盒：HDR、3D Audio引入，將會(huì)帶動(dòng)新一輪面向50P/60P、HDR、3D Audio的設(shè)備升級(jí)；
運(yùn)營(yíng)商（有線運(yùn)營(yíng)商、IPTV運(yùn)營(yíng)商、直播星運(yùn)營(yíng)商）和OTT機(jī)頂盒提供商需指定設(shè)備更新的規(guī)劃和準(zhǔn)備。
電視機(jī)：廠家應(yīng)按照中國(guó)HDR的需求和標(biāo)準(zhǔn)推出新一代4K電視機(jī)，電視機(jī)廠家和屏幕生產(chǎn)廠家要共同解決高亮度屏的支持問(wèn)題。
7、4K內(nèi)容供應(yīng)
中國(guó)即將進(jìn)入4K/UHD和HD并存時(shí)代，廣電體系應(yīng)及早進(jìn)行頻道規(guī)劃，針對(duì)體育、娛樂(lè)、專題紀(jì)錄片、電影、電視劇優(yōu)先考慮開通4K頻道。
考慮到制作成本和周期，內(nèi)容制作可選擇HDR或SDR、3D Audio或環(huán)繞聲，同時(shí)配套相關(guān)政策鼓勵(lì)包括社會(huì)力量在內(nèi)的資源制作4K/UHD HDR和3D Audio節(jié)目。
鼓勵(lì)4K/UHD節(jié)目和內(nèi)容多渠道傳輸和分發(fā)。
四、小結(jié)
丁文華院士對(duì)于中國(guó)的超高清產(chǎn)業(yè)做了以下4點(diǎn)總結(jié)：
中國(guó)HDR、3D Audio標(biāo)準(zhǔn)即將頒布，將有效引領(lǐng)中國(guó)超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并帶動(dòng)消費(fèi)電子終端產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
中國(guó)推廣4K/UHD所需的產(chǎn)業(yè)化條件基本具備，2018年下半年將會(huì)加快產(chǎn)業(yè)部署行動(dòng)。
4K/UHD節(jié)目制作需積累經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)制作規(guī)范要逐步完善，但總體而言沒(méi)有不可克服的障礙，應(yīng)該立即實(shí)施。
未來(lái)5年是中國(guó)4K/UHD發(fā)展的黃金時(shí)期，廣電界應(yīng)抓住機(jī)遇，攜手產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)各方共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。
責(zé)任編輯：付海龍
丁文華：4K/UHD家庭接入帶寬要求50~100Mbps，國(guó)內(nèi)達(dá)到要求約3億戶