【CCBN】广播科学研究院电视所周芸：超高清3D音频技术体系
2017-03-21 10:35:42 来源：DVBCN 热度:
3月21日，CCBN—超高清发展论坛在北京皇家大饭店召开。会上，广播科学研究院电视所周芸女士作了题为《超高清3D音频技术体系》的精彩演讲。
一、国际超高清标准制定情况
1）节目制作的标准制定
从ITO相关的标准上来看，从2012年颁布了BT2020的标准，规定超高清电视节目制作与交换的相关参数，涉及到分辨率、色域、量化精度和帧率等方面，还有就是8K分辨率7680×4320，从色域上来看，现有的高清是BT709的色域，超高清的色域明显比高清的色域大很多，表明它能够提供更丰富的色彩。
在量化精度上来看，随着量化的提升色域会更加宽，在超高清电视上它取消隔阂扫描这种格式。另外，帧率上也有所增加，到50P、60P，新制到未来的100P和120P，随着帧率的增加，能使高速运转的图像也能够流畅地进行播放。
除了以上四个方面的指标，主要在ITO的BT2020上进行规定，BT2100主要规定PQ等两条曲线，意味着能提供更丰富的亮度，这五个指标主要是超高清图像的相关指标。
除此之外，对于一个完整的超高清系统来讲，除了视频之外还有音频部分。保证5.1、7.1的环绕声，到现在3D音频声道数有明显的增加，其所能提供的音频的沉浸感更强，22.2声道是日本NHK所提出的，包含了三层的音箱，中层与人耳的高度相同，还包括两个低频效果音箱。
2）编码传输的标准制定情况
1、编码传输标准
超高清的高帧率、高比特高度、高的分辨率，同时带来了数据量的显著增长，这给有线带宽带来很大压力，为了缓解这个问题，国际上对相关编码工作也进行了要求，有ITU和MPEG-H两个版本，颁布的包括8比特和10比特的编码，2010月份新增了4：4：4和4：2：2的档次，还有一个多试点的3D编码扩展档次，在第三个版本增加了3D编码的档次，2016年刚刚颁布的第四个版本中新增了高吞吐量的档次。
在音频编码方面，MPEG也开展了相关标准的制作，2015年2月份MPEG颁布3D音频的编码标准，作为第三部分进行颁布。与以前的3D音频编码标准不同，MPEG-H的音频在3D编码的基础上增加了对向编码的相关技术。
在传输域方面，DVB进行了两个相关的标准，一是在2014年7月修订的PS标准中规定了在PS流中对码流进行传输，二是在2016年3月份颁布的标准，对HUAC进行的相关规定。
2、超高清数字地面试验
近年来在国际上各个国家也展开了超高清电视的相关实验，根据传输的方式一般分为地面、卫星和有线。
从日本方面来看，日本一直处在超高清电视发展的一个前列，直接就开始进行了8K的相关研究工作。在2014年NHK开展了8K超高清的实验，采用了AVC编码方式，编码的码率是91兆。
而韩国在2014年10月开展了4K60P的地面传输直播实验，包括直播了KBL决赛、巴西奥运会、亚运会等方式，它采用的标准是DVB-T2的传输标准，采用的是HEVC的编码方式。
法国2014年5月，法国广播商对法网公开赛进行了4K50P地面传输直播实验。
西班牙采用了HVEC的编码，目前主要是开展了是4K的实验，少数国家也开展了8K的实验。
3）接口的标准制定情况
在超高清电视接口方面也制定了相关的标准，主要涉及两个部分：一是基于SDI的标准，另外一个是基于终端的HDMI的标准，SDI这块主要的标准有ITU和SMPTE，能够用多路SDI和单路SDI。HDMI标准是2009年就颁布了HDMI1.4，预计颁布的2.1的标准，能够支持120P的帧率，能够支持动态元数据。
二、国内超高清标准制定情况
广电行标主要涉及到超高清的标准有三个，编码标准是AVS2的编码标准，该标准一共分了三个类，包括基准图像类、基准8位类和基准10位类。AVS2的编码标准和AVS1标准框架是一样，不同的是采用更灵活的块划分结构，更丰富的预测模式、去相关性更好地变换，也新增环路滤波技术，AVS2的视频压缩技术有很大的提升，AVS2比AVS1相比提高了一倍以上，与同类国际标准HEVC相当。
由于两个正在制定的标准，一个是高动态范围HDR的广播电视标准，还有三维声3DAudio电视行业标准。
1、3D音频行标的相关情况
3DAudio的工作主要分为四个阶段：第一个阶段是从去年4月份工作组成立到7月份，主要是对技术需求和测试需求进行了拟定，根据与体验方不同地沟通交流，最终于2016年7月正式发布了三维声广播电视行业标准的技术需求和测试需求。在去年9月一直到今年1月份，主要是开展技术需求方案的征集，计划是今年3月到5月份，主要是一个测试的阶段，在2017年6月到9月份，最终完成广电行标的一个制定工作。
2、3D音频行标的技术需求
这是广电行标的技术框架，这是一个端到端的行业标准，它主要包括三个方面的内容，第一方面是制作端，这次行标制作端一个是直播制作、还有一个是离线的制作。后面是对于传输域，传输域有三种传播方式，一个是机遇广播的传播方式，一种是机遇OTT分发的方式，还有互联网的分法，一种是家庭多音箱的场景，还有移动终端耳机的场景。
截止到去年9月份的时候，工作组搜集到的工作体验一共有7家，主要涉及到了编码传输域、制作域和渲染重放域各个不同的体验，广州广晟提供的是3D传输编码提案，杭州谟科技是基于场景编码的提案，还有一个是渲染评价系统的提案，杜比实验室这块提供了一个制作和渲染的提案，武汉和天津大学的联合提案主要是在制作渲染方面提供了三个提案，还有一个是南京青衿主要是传输编码的提案，还有北京洞庭效率顾问有限公司他们提供的是端到端的一个提案。
目前，小组已经完成了技术体验的征集，近期主要的工作是围绕3DAudio行标的测试工作，目前已经完成了一个测试环境的搭建，是在规划院的一个实验室，搭建了一个主观听音的测试，测试的时候主要分为两个阶段，第一个阶段评估传输编解码的质量，3月23号现在正式开始测试。第二阶段主要评估的是前端和终端的提案，5月8号开始测试，前期整个测试会分为两轮，第一轮是一个普通的测试，第二轮是一个增强性的测试，预计6月底完成所有的测试，整个行标的制定完成工作于今年9月份完成。
责任编辑：方珍
