丁文华:加快4K产业部署行动!广电要抓住未来5年黄金期

中数4k视觉工厂 2019-07-05 10:27:44



3月21日,CCBN2018主题报告会在北京隆重召开。会上,中国工程院院士丁文华做了题为《中国超高清HDR、3D Audio标准及产业化进展》的主题报告。



一、中国4K/UHD飞速发展


丁文华院士表示,2017年中国4K电视机产量3千3百万台,占全球4K电视机总量的42%。2020年全球4K入户数将突破3亿3千万户,中国成为全球最大的4K电视消费市场。


二、中国4K/UHD标准化情况


▌ 1、HDR标准进展


2016年5月,召开启动会,发布《HDR技术需求草案》、《HDR测试方案草案》、《工作章程》、《IPR政策草案》四份文件。


2016年6月,四份文件定稿,面向全球启动提案征集。


2016年9月,工作组征集到有效技术提案四份:杜比、华为、飞利浦+特艺、瑞昱,技术建议书三份:三星、索尼、华星光电。


2017年2月,完成第一轮技术测试评估,IPR组完成首轮调研。


2017年9月,完成第二轮技术测试评估,IPR组依据技术测试情况完成第二轮轮调研。


2017年10月,召开测试结果通报会,IPR组邀请业内专家组,发出最后一轮调研问卷。


2017年11月,总局科技司组织召开需求论证专家会。


2017年12月,完成最终技术工作报告和IPR评估报告,上报领导小组。


2018年1月,完成ITU-R BT.2100引标,发布《高动态范围电视节目制作和交换图像参数值》标准。


2018年3月,完成HDR标准草案,已提交广电总局科技司审批。


▌ 2、HDR标准技术需求


1)基本需求


面向大尺寸家庭显示终端,支持广电和互联网应用;


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;


曲线:支持PQ、HLG;


色域:BT.2020;


位深:10bit;


编码方式:AVS2。


2)重点解决


HDR->HDR 


HDR->SDR 


HDR->near HDR


▌ 3、HDR部署方式


1)阶段一


传输 SDR + Metadata,节省传输码率;4K SDR电视机可直接收看,4K HDR电视需在终端还原成HDR内容;适用于市场上4K SDR电视机占主流地位。


2)阶段二


传输 HDR + Metadata,处理流程简捷;4K HDR电视机可直接收看,4K SDR电视需在终端处理生成SDR内容;适用于市场上4K HDR电视机占主流地位。


▌ 4、HDR测试


1)第一轮测试结论


本轮测试构建起基于4K HDR的基础测试环境,完成1000nit、2000nit的测试序列制作,打通HDR->SDR、HDR->near HDR场景的测试流程,实现对各家方案摸底测试的目的,测试结果对下一步阶段选择评估有参考意义。


本轮测试面向HDR前后处理,未包含编解码环节,并且当时测试条件无法支持HLG曲线测试,因此重点放在第二轮测试。


2)第二轮测试结论


①阶段选择


应用AVS2的RD 19.1 版本编码软件后,阶段一比阶段二仅有5.7%的客观码率节省,主观评价上无明显差异;市场上大量现存的显示能力只有几百nit的4K超高清电视机,传递HDR可以更好地呈现原始节目质量;决定采用阶段二方案(HDR + Metadata)。


②方案选择


PQ方案:综合技术和IPR评估结果,选定飞利浦+特艺阶段二方案作为标准草案提供方。


HLG方案:对1000nit制作亮度信号采用直接传输,对高于1000nit制作亮度信号传递信号+Metadata,终端采用gamma值调整方法进行显示适配。


丁文华院士表示,HDR标准通过审查后,启动AVS2行标、国标对应内容的修改更新工作。国内的海外节目互联网服务,对中国HDR标准提出适配HEVC编码的潜在需求,中国HDR标准考虑在ITU-T T.35的体制下适配HEVC编码体系。


三、3D Audio标准进展情况


▌ 1、3D Audio标准进展


2016年5月,召开启动会,发布《3D Audio技术需求草案》、《3D Audio测试方案草案》、《工作章程》、《IPR政策草案》四份文件。


2016年9月,技术需求和测试方案定稿,面向全球启动提案征集。


2016年10月,征集到有效技术提案七份:广晟、捷成、米谟、杜比、青衿、武大/天大、动听。


2017年5月,完成第一阶段传输编解码测试,IPR组完成首轮调研。


2017年10月,完成第二阶段前端制作和终端渲染技术测试评估,IPR组依据技术测试情况完成第二轮轮调研。


2017年10月,召开测试结果通报会,IPR组邀请业内专家组,发出最后一轮调研问卷。


2017年11月,总局科技司组织召开需求论证专家会。


2017年12月,完成最终技术工作报告和IPR评估报告,上报领导小组。


2018年1月,完成ITU-R BS.2051引标,发布《用于节目制作的先进声系统》标准。


2018年4月,计划完成3D Audio标准草案,提交广电总局科技司审批。


 2、3D Audio技术需求


基本需求:支持channel-base、object-base两种模式;支持16通道制作,至少支持5.1+4H双层三维声制作模式;直播场景至少支持4个object,具有对object控制描述的元数据。


第一轮(传输)测试结果:综合技术和IPR评估结果,选定动听作为传输段标准草案提供方。


第二阶段(制作+渲染)测试结果:综合技术和IPR评估结果,选定捷成作为制作+渲染段标准草案提供方。


▌ 3、电视台制播流程适配


制作:建立面向HDR、3D Audio的直播、后期制作流程;实现元数据(静态+动态)提取和传输。


播出:实现元数据解析、封装和传递;完成节目内容质量管控;支持HDR、SDR混合播出,支持立体声、环绕声、三维声混合播出。


▌ 4、新一代编码体系


视频编码:测试结果标明AVS2与HEVC性能相当,RD 19.1版本已完成针对HDR的优化,面向HDR编码与面向SDR编码的码率差别在10%以内,国内已有至少3家公司支持AVS2编码器生产,可支持4K 50P、10bit、BT.2020编码,码率可支持30M-36M,延时特性基本满足需求;下一步计划构建基于云计算的的AVS2在线编码云平台。


音频编码:建立16通道三维声传输体系,与现有6通道环绕声传输体系并存;中国3D Audio标准传输编码与MPEG-H契合,因此海外节目互联网服务的编码适配不存在障碍。


▌ 5、ChinaDRM内容保护


市场需求:高端内容制作成本越来越高,内容制作商更加看重内容的可持续消费;内容消费方式由广播转变为基于网络的广泛分发方式,产生消费者的观看数激增和盗版风险加剧并存的局面;作为全球最大的内容消费国,中国迫切需要部署实施ChinaDRM技术。


标准体系(ChinaDRM已具备完整的标准体系):中国广播影视数字版权管理需求白皮书;GY/T 277-2014 互联网电视数字版权管理技术规范;CHINADRMLAB-CRRR-V1.0-20161220 ChinaDRM兼容性要求与健壮性要求;中国广播影视数字版权管理认证中心实施技术要求。


▌ 6、终端适配


芯片:支持中国HDR标准的芯片基本具备,支持中国3D Audio标准的芯片计划今年下半年推出,支持Enhance Profile的高安全芯片已经具备。


机顶盒:HDR、3D Audio引入,将会带动新一轮面向50P/60P、HDR、3D Audio的设备升级;运营商(有线运营商、IPTV运营商、直播星运营商)和OTT机顶盒提供商需指定设备更新的规划和准备。


电视机:厂家应按照中国HDR的需求和标准推出新一代4K电视机,电视机厂家和屏幕生产厂家要共同解决高亮度屏的支持问题。


▌ 7、4K内容供应


中国即将进入4K/UHD和HD并存时代,广电体系应及早进行频道规划,针对体育、娱乐、专题纪录片、电影、电视剧优先考虑开通4K频道。


考虑到制作成本和周期,内容制作可选择HDR或SDR、3D Audio或环绕声,同时配套相关政策鼓励包括社会力量在内的资源制作4K/UHD HDR和3D Audio节目。


鼓励4K/UHD节目和内容多渠道传输和分发。


四、小结


丁文华院士对于中国的超高清产业做了以下4点总结:


中国HDR、3D Audio标准即将颁布,将有效引领中国超高清产业发展,并带动消费电子终端产业发展。


中国推广4K/UHD所需的产业化条件基本具备,2018年下半年将会加快产业部署行动。


4K/UHD节目制作需积累经验,相关制作规范要逐步完善,但总体而言没有不可克服的障碍,应该立即实施。


未来5年是中国4K/UHD发展的黄金时期,广电界应抓住机遇,携手产业链相关各方共同推动产业加速发展。


转载自:众视媒体




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