电视历经三次大迭代,央视总台在超高清电视发展阶段有何经验?

5月9日,2023世界超高清视频产业发展大会正式启幕,中央广播电视总台编务会议成员、中央广播电视总台国重实验室主任姜文波做了《超高清应用实践及展望》为主题的发言。

2019年,工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台联合印发了《超高清视频产业发展行动计划(2019-2022年)》,提出按照“4K先行、兼顾8K”的总体技术路线,大力推进超高清视频产业发展和相关领域的应用。2021年的《国家“十四五”规划》及《“十四五”国家信息化规划》中,均也明确提出要加快发展超高清、虚拟现实等新技术,推进全媒体传播工程。

电视历经三次大迭代,央视总台在超高清电视发展阶段有何经验?-DVBCN

截至2022年底,我国千兆用户已达到9000万,超高清视音频对于宽带业务及数字经济愈加重要,要积极推进超高清电视进入千家万户。姜文波指出,电视的发展经历了彩色电视替代黑白电视、数字电视替代模拟电视的两次转变,而第三个阶段转变便是超高清电视替代高标清电视,当前正是超高清电视的快速发展阶段。

央视总台在超高清电视发展过程中经历了以下的重要挑战:

1)如何才能为用户提供最佳的超高清视听体验?

电视历经三次大迭代,央视总台在超高清电视发展阶段有何经验?-DVBCN

由于超高清不仅要关注清晰度,还有采样比特、亮度动态范围、色域、多声道、帧率等多个指标,因此在标准方面,总台已经牵头完成了3项国家标准、17项行业标准、40项团体标准以及2项国际标准(ITU)等。值得注意的是,在总台提供的2023年央视“春晚”竖屏端便是超高清呈现的,总台将针对手机、电视机、公共大屏三类终端加快超高清技术研究和应用,不断满足受众对超高清视听的需求。

2)如何实现制播域超高清视音频无损制作和传输?

在电视制播域实现超高清视音频信号无压缩传输时无损制作的关键,超高清制播系统需要满足单路48Gbps,也要支持大规模的信号交换。总台已经联合华为共同研制了全球首套8K/4K/HD电视IP信号交换及调度系统,无阻塞IP交换能力达32T,可承载上千路8K/4K/HD超大规模无压缩视频信号交换。该系统已在总台电视总控中心部署,支持了北京冬奥会8K、4K、HD节目的制作和播出,是央视首次采用国产化电视核心交换系统。

3)如何在传统电视台快速推广超高清制作技术?

2018年,央视总台研发了4K伴随高清制作系统,在现有的高清制作平台可同步自动生成4K超高清节目,该系统有三大好处:一是可快速部署,大幅度降低建设成本;二是无需人工参与,大幅度降低4K节目制作成本;三是无需人员培训,技术推广速度大幅度提升。2018年以来,央视的历届春晚都采用了4K伴随高清系统的制作模式完成的。

4)如何提升超高清虚拟制作的效率和质量?

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2020年,央视总台联合北京凌云光公司开展技术攻关,在其机器视觉的基础上研发了XR虚实融合超高清视频制作系统,通过三维渲染引擎在LED屏幕上实时呈现动态虚拟场景,打破传统抠像技术限制,可实现虚拟空间与现实世界的无缝衔接,全面提升了视频内容的生产效率和虚拟呈现的视觉效果。该系统已经在央视“春晚”“国家宝藏”等百档节目制作中成功实现运用,也能在影视制作、短视频生成、文旅演艺、直播电商、教育培训等提供新手段,更能构造高仿真的数字虚拟人及沉浸式虚拟视听空间,探索开展文化元宇宙的示范应用。

5)如何采集和重建沉浸式声效?

央视总台联合了华为、抖音等合作方共同研发了三维菁彩声技术,采用声床、对象和HOA高保真技术构建三维声场,创新提出了混合AI编解码架构。经过测评,其编码效率和三维声音质量与国际先进的MEPG-H水平相当,填补了国内技术空白,打破了国外技术在相关领域的垄断。2022年,央视总台在中秋晚会、卡塔尔世界杯成功进行了三维菁彩声技术的示范运用,今年2月相关广电行业标准也已经颁布实施。

6)如何让广场观众听到“百城千屏”的电视伴音?

2021年,央视总台在全国十几个城市的文化广场开展了“春晚”8K电视直播实验,首创了异构网络视音频同步传输技术,实现了移动网络传输的音频与专网传输的大屏播放的8K视频同步,视音频时延差符合国家标准对声画同步的要求,支撑了“百城千屏”公共大屏的落地推广。2022年1月,总台CCTV-8K频道和“百城千屏”超高清传播平台实现了开播,此外,总台还牵头制定了“百城千屏”8K超高清传播系列标准,并以世界超高清产业联盟标准颁发。3月,ITU-R SG6审查通过了《中国8K超高清节目大屏幕播出实践》,编入到了国际电联的8K电视标准。

7)如何推进全媒体建设?

当前用户的视听需求已转变为在任何时间,在任何地点,可通过任何终端,收看任何质量的任何内容。如今获取信息的途径既多又快,电视亟需向以用户为中心的全媒体去升级换代,从2018年起,央视总台已陆续开播了CCTV-4K频道、奥林匹克频道(2021年)、CCTV-8K频道(2022年),下一步将推进电视剧、纪录片等频道的4K和高清同播。

总台的超高清节目可通过有线电视网、爱上电视IPTV、未来电视OTT平台等向全国亿万家庭提供服务。“百城千屏”在全国发展了600个公共大屏,受众在广场收看超高清视频的同时也能通过“云听”客户端收听三维菁彩声的节目服务。今年,还将基于“央视频”客户端全面推进大小屏互动业务,向受众提供高质量的4K/8K超高清视音频电视服务,并同步启动HDR Vivid和Audio Vivid的应用示范。

最后,姜文波总结了未来视听的“四化”趋势:

1)超清化

深化5G、AI、XR等新技术与超高清技术的融合创新,加快推动电视升级换代;

2)IP化

IP化已成为网络传输的大趋势,要加快构建超高清视音频制播呈现全链路IP化技术体系;

3)云网化

云网资源已成为视听节目制作和播出的基础设施,要不断深化以云网一体的移动化超高清视音频制播模式的推广应用;

4)全媒体化

按照受众“5A”需求,针对手机、电视机和公共大屏三类典型终端,创新超高清传播和服务模式,推动广播影视和网络视听高质量发展。

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