5G+8K超高清國產(chǎn)化白皮書完整版V3.2

1、5G8K 超高清國產(chǎn)化白皮書 （2020 版,2020 年 10 月,編委會 中國超高清視頻產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（CUVA）內(nèi)容供給組 牽頭單位： 咪咕文化科技有限公司 杭州當(dāng)虹科技股份有限公司 聯(lián)合單位： 新華網(wǎng)股份有限公司 康佳集團(tuán)股份有限公司 中籃聯(lián)（北京）體育有限公司 中國移動(dòng)通信有限公司研究院 北京京東方藝云科技有限公司,前言 超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展與通信技術(shù)升級息息相關(guān)?！靶畔⒁曨l化、 視頻超高清化”已經(jīng)成為全球信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大趨勢，當(dāng)今世界視頻 技術(shù)正經(jīng)歷從高清向超高清的演進(jìn)。未來個(gè)人消費(fèi)者網(wǎng)絡(luò)流量的 80% 以上和行業(yè)應(yīng)用流量的 70%以上都將是視頻數(shù)據(jù)，視頻產(chǎn)業(yè)將成為體 量龐大的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。在

2、現(xiàn)有藍(lán)光和 1080P 的體驗(yàn)下，用戶的體驗(yàn)感知 已經(jīng)進(jìn)入疲勞期，超高清視頻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。特別是 8K 超高清視頻 提供了尺寸巨大的屏幕介質(zhì)、清晰飽滿的畫面質(zhì)感以及立體多源的聲 音環(huán)繞，這種強(qiáng)烈的科技感和技術(shù)性帶來的是極高的畫面控制力、聲 音滲透力和美學(xué)影響力，給觀眾帶來藝術(shù)審美和哲理反思的深層次共 鳴,圖 1 中國移動(dòng)原創(chuàng)超高清之花,如圖 1 所示，相比于高清和 4K 來說，8K 超高清編碼從分辨率、 幀率、色深、色域等各個(gè)方面均具備更高的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)要求。8K 視 頻擁有 76804320 的分辨率、HDR 高動(dòng)態(tài)范圍、BT.2020 標(biāo)準(zhǔn)的色域 范圍、12bit 的色彩深度、60fps

3、甚至 120fps 的幀率以及三維環(huán)繞立 體聲技術(shù)。具備這六大維度標(biāo)準(zhǔn)的 8K 超高清視頻將滿足用戶追求更 極致體驗(yàn)的需求，并且形成用戶體驗(yàn)的不可逆性。 從產(chǎn)業(yè)鏈角度看，超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈條長，發(fā)展超高清視頻產(chǎn)業(yè) 將帶來芯片、視頻制作設(shè)備、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、顯示面板、 終端整機(jī)等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)產(chǎn)品的升級換代與流程再造，預(yù)計(jì) 2022 年 我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超 4 萬億元。在硬件方面，以 8K 為代表 的超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展將推動(dòng)投影儀、VR/AR、戶外大屏等設(shè)備成為 新型入口；在應(yīng)用方面，8K+AI、8K+VR/AR、8K+全息、8K+互動(dòng)等融合 技術(shù)的發(fā)展將帶動(dòng)家庭、文娛等 2C 市場

4、的進(jìn)一步發(fā)展，以及安防、 醫(yī)療、工業(yè)控制、精密制造等 2B 領(lǐng)域的市場爆發(fā)。在我國，超高清 終端競爭力、覆蓋率持續(xù)走高，60 英寸以上大尺寸面板將全面實(shí)現(xiàn)超 高清化，超高清體驗(yàn)“走進(jìn)千家萬戶”的基礎(chǔ)終端能力已經(jīng)具備，良 好的基礎(chǔ)將強(qiáng)力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)全面升級，超高清市場爆發(fā)愈加可期， 中國將成為最大的超高清市場。但我們應(yīng)同時(shí)看到在 8K 超高清端到 端領(lǐng)域中，我國還有一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)較為薄弱，這也成為影響我國 8K 超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展的短板。 2020 年 2 月 28 日，國家發(fā)展改革委、中宣部、財(cái)政部等二十三 個(gè)部門聯(lián)合印發(fā)關(guān)于促進(jìn)消費(fèi)擴(kuò)容提質(zhì)加快形成強(qiáng)大國內(nèi)市場的實(shí),施意見提出大力優(yōu)化國內(nèi)市場供給

5、的相關(guān)要求。5G 成為提升消費(fèi)擴(kuò) 容，推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)的新基建的核心之一。2020 年 3 月，國家發(fā)改 委、工信部聯(lián)合組織實(shí)施 2020 年新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工程，將向 5G 網(wǎng) 絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新興產(chǎn)業(yè)建設(shè)投入超過 40 萬億元體量的投資，為搶 占信息技術(shù)制高點(diǎn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。5G 領(lǐng)域共有7 大5G創(chuàng)新提升工程， 其中5G+4K/8K 超高清制播系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)被列為 7 項(xiàng)支持重 點(diǎn)之一。中國 5G 部署進(jìn)展全球領(lǐng)先，而 8K 處于技術(shù)和市場早期探索 階段，且國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈具有一定規(guī)模優(yōu)勢，5G+8K 相結(jié)合協(xié)同發(fā)展 將形成巨大的合力，是我國在該領(lǐng)域形成戰(zhàn)略高地的重大利好因素。 結(jié)合國家新基

6、建的創(chuàng)新方向，本白皮書將系統(tǒng)梳理 5G+8K 超高清 端到端產(chǎn)業(yè)鏈的國產(chǎn)化狀況，為產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)上的國產(chǎn)廠家自主創(chuàng)新和 產(chǎn)業(yè)協(xié)同提供方向參考，為我國早日完成 5G+8K 的產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化構(gòu)建 提供信息助力,1,目錄 一、產(chǎn)業(yè)環(huán)境 1 （一）政策環(huán)境 1 1、5G 政策 1 2、8K 超高清政策 2 3、國產(chǎn)化政策 4 （二）8K 相關(guān)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展 6 1、AVS 音視頻標(biāo)準(zhǔn) 6 2、CUVA 高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）標(biāo)準(zhǔn) 8 3、ChinaDRM 標(biāo)準(zhǔn) 9 二、產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化現(xiàn)狀分析 9 （一）視頻采集 10 1、攝像機(jī) 11 2、5G 背包 15 3、監(jiān)視器 16 4、切換臺 17 （二）視頻制作 18

7、 1、編解碼器 19 2、視頻編輯系統(tǒng) 20 3、內(nèi)容轉(zhuǎn)碼設(shè)備 22 4、收錄系統(tǒng) 23 5、輪播系統(tǒng) 24 6、版權(quán)保護(hù)系統(tǒng) 25 7、存儲系統(tǒng) 26 （三）網(wǎng)絡(luò)傳輸與分發(fā) 28 1、CDN 28 2、5G 29 （四）終端呈現(xiàn) 32 1、機(jī)頂盒 32 2、電視機(jī) 33 3、投影儀 36 4、移動(dòng)終端 38,2,五）內(nèi)容供給 38 （六）輔助支撐 41 1、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng) 41 2、測試與檢測 44 3、安全保障 48 三、典型應(yīng)用場景 50 （一）8K 影院 50 （二）8K 大型直播 52 （三）8K 點(diǎn)播專區(qū) 54 四、產(chǎn)業(yè)面臨的關(guān)鍵問題 55 （一）核心元器件及關(guān)鍵設(shè)備有待加強(qiáng) 55

8、（二）端到端標(biāo)準(zhǔn)體系尚不完善 55 （三）商業(yè)盈利閉環(huán)尚未形成 56 五、建議措施 57 （一）發(fā)揮政策先導(dǎo)作用 57 （二）加速制定標(biāo)準(zhǔn)及評測體系 57 （三）加強(qiáng)示范引領(lǐng)作用 58,1,一、產(chǎn)業(yè)環(huán)境 （一）政策環(huán)境 1、5G 政策 隨著科技的發(fā)展，移動(dòng)通信從 4G 網(wǎng)絡(luò)邁入 5G 時(shí)代。5G 技術(shù)對 信息的巨大作用，使之成為真正的泛在通用技術(shù)，并且成為經(jīng)濟(jì)增長 的重要推動(dòng)力之一。 從 2017 年政府工作報(bào)告首次提到“5G”，再到 2019 年 5G 開啟 商用，從移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)走向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，國家政策對 5G 的重視度不斷 上升。從 5G 網(wǎng)絡(luò)建設(shè)到 5G 應(yīng)用場景，從加強(qiáng) 5G 技術(shù)研發(fā)力

9、度到構(gòu) 建 5G 安全保障體系，國家政策已為 5G 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出要求和目標(biāo)， 力求在全球競爭中占據(jù)主動(dòng)地位，提高國家整體競爭實(shí)力。 2016 年 12 月，國務(wù)院印發(fā)“十三五”國家信息化規(guī)劃，提 出“到 2020 年，5G 技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)制定取得突破性進(jìn)展并啟動(dòng)商用” 的發(fā)展目標(biāo)。2019 年 5 月，工信部、國資委共同下發(fā)關(guān)于開展深入 推進(jìn)寬帶網(wǎng)絡(luò)提速降費(fèi)支撐經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展 2019 專項(xiàng)行動(dòng)的通知， 要求進(jìn)一步優(yōu)化 5G 發(fā)展環(huán)境，繼續(xù)推動(dòng) 5G 技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn) 系統(tǒng)、芯片、終端等產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步成熟。2019 年 11 月，工信部印發(fā) “5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)”512 工程推進(jìn)方案，明確

10、要求提升“5G+工業(yè),2,互聯(lián)網(wǎng)”網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)業(yè)能力、創(chuàng)新應(yīng)用能力、資源供給能力，加 強(qiáng)宣傳引導(dǎo)和經(jīng)驗(yàn)推廣。 2019 年下半年以來，三大運(yùn)營商已相繼在 58 個(gè)城市推出試點(diǎn)計(jì) 劃，各省市也紛紛出臺相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，既明確了未來 5G 的發(fā)展目標(biāo)， 同時(shí)也為未來 5G 的發(fā)展規(guī)劃了詳細(xì)的實(shí)施路徑，并提出了切實(shí)可行 的發(fā)展建議。 2020 年是 5G 發(fā)展的關(guān)鍵年份，從中央到地方多次強(qiáng)調(diào)“加快 5G 商用步伐”，充分體現(xiàn)了 5G 基建對于拉動(dòng)新基建和經(jīng)濟(jì)增長的重要 性和緊迫性。2020 年 2 月 21 日，中央要求推動(dòng)生物醫(yī)藥、醫(yī)療設(shè)備、 5G 網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等加快發(fā)展，努力實(shí)現(xiàn)全年經(jīng)濟(jì)社會發(fā)

11、展目標(biāo)任 務(wù)。2020 年 3 月 4 日，中央強(qiáng)調(diào)加快 5G 網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ) 設(shè)施建設(shè)進(jìn)度。 從中央到地方下發(fā)的一系列通知和意見，從政策上破除了障礙， 全力推動(dòng)著 5G 網(wǎng)絡(luò)等信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和商用步伐。 2、8K 超高清政策 超高清視頻是繼視頻數(shù)字化、高清化之后的新一輪重大技術(shù)革新， 將帶動(dòng)視頻采集、制作、傳輸、呈現(xiàn)、應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)發(fā)生深刻 變革。加快發(fā)展超高清視頻產(chǎn)業(yè)，對滿足人民日益增長的美好生活需要 、驅(qū)動(dòng)以視頻為核心的行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型、促進(jìn)我國信息產(chǎn)業(yè)和文化產(chǎn)業(yè) 整體實(shí)力提升具有重大意義,3,為了推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈核心環(huán)節(jié)向中高端邁進(jìn)，加快建設(shè)超高清視頻產(chǎn) 業(yè)集群，建立完善產(chǎn)業(yè)生

12、態(tài)體系，2019 年 2 月份，工信部、廣電總 局、央廣總臺聯(lián)合印發(fā)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019-2022 年)，明確將按照“4K 先行、兼顧 8K”的總體技術(shù)路線，大力推進(jìn) 超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展和相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用。行動(dòng)計(jì)劃提出，2022 年， 我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模超過 4 萬億元，4K 產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系基本 完善，8K 關(guān)鍵技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化取得突破，形成一批具有國際競 爭力的企業(yè)。并提出突破核心關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵器件的開發(fā)和量產(chǎn)；推 動(dòng)重點(diǎn)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化，加大關(guān)鍵制播設(shè)備研發(fā)力度；提升網(wǎng)絡(luò)傳輸能力， 探索 5G 應(yīng)用于超高清視頻傳輸，實(shí)現(xiàn)超高清視頻業(yè)務(wù)與 5G 的協(xié)同發(fā) 展；持續(xù)推進(jìn) 4K

13、 超高清電視內(nèi)容建設(shè)，創(chuàng)新內(nèi)容生產(chǎn)；加快行業(yè)創(chuàng) 新應(yīng)用；加強(qiáng)支撐服務(wù)保障。 為進(jìn)一步梳理超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)，2019 年 12 月 31 日， 工信部編制了超高清視頻標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2019 版)，進(jìn)一步明 確了超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈重點(diǎn)環(huán)節(jié)，加快行業(yè)發(fā)展。 為更好落實(shí)國家超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃(2019-2022 年)， 切實(shí)推動(dòng)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展，各地迅速響應(yīng)，結(jié)合本地產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí) 際情況，紛紛出臺了各有特色的地方行動(dòng)計(jì)劃。截至 2020 年 2 月， 全國已有 11 個(gè)省市發(fā)布了包括 8K 在內(nèi)的超高清視頻產(chǎn)業(yè)行動(dòng)計(jì)劃， 部分省份超高清視頻產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢地區(qū)進(jìn)一步細(xì)化了行動(dòng)計(jì)劃內(nèi)容，明確 了

14、發(fā)展的目標(biāo)與路徑，央地聯(lián)動(dòng)、多點(diǎn)開花的產(chǎn)業(yè)局面逐步形成,4,3、國產(chǎn)化政策 5G+超高清大視頻時(shí)代已經(jīng)來臨，但同時(shí)也存在信息安全、供應(yīng)鏈 安全等安全隱患，對相關(guān)信息系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行構(gòu)成巨大威脅。首先是 信息安全隱患，5G+8K 超高清關(guān)鍵設(shè)備的硬件芯片可能會被黑客植入惡 意程序，硬件中的安全漏洞更加隱蔽，安全隱患更大；軟件層面來說， 從操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫到其他多種用途的軟件系統(tǒng)，很多后門安全隱患 已經(jīng)被曝光出來，人們對于軟件植入后門日益關(guān)注。其次是供應(yīng)鏈安全 隱患，在貿(mào)易戰(zhàn)沖擊及斷供的威脅下，5G+8K 超高清上下游相關(guān)設(shè)備或 系統(tǒng)的供應(yīng)鏈正經(jīng)受挑戰(zhàn)，從而給業(yè)務(wù)連續(xù)性帶來隱患，業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)增大 ，生

15、態(tài)圈也可能遭到破壞。 正是由于安全隱患的存在，網(wǎng)絡(luò)信息安全國產(chǎn)化顯得格外重要， 這關(guān)乎國家網(wǎng)絡(luò)空間安全，而且，網(wǎng)絡(luò)空間安全已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略 高度。中華人民共和國網(wǎng)絡(luò)安全法于 2017 年 6 月 1 日正式生效， 我國政府也密集發(fā)布了國務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五”國家信息化規(guī)劃 的通知、國家網(wǎng)絡(luò)空間安全戰(zhàn)略、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和服務(wù)安全審查 辦法（試行）、國家網(wǎng)絡(luò)安全事件應(yīng)急預(yù)案、關(guān)鍵信息基礎(chǔ) 設(shè)施安全保護(hù)條例（征求意見稿）、工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全行動(dòng) 計(jì)劃（2018-2020 年）等一系列指導(dǎo)文件。這些行動(dòng)充分展現(xiàn)了我 國政府對信息安全的重視程度上升到歷史新高。各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)信息安全政 策在基礎(chǔ)硬件、基礎(chǔ)軟件、企

16、業(yè)級軟件、安全防護(hù)軟件的國產(chǎn)化上均 提出了要求，未來將分步實(shí)施進(jìn)而全面實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化,5,2019 年 5 月 10 日，信息安全技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)基本要求 正式發(fā)布，標(biāo)志著我國網(wǎng)絡(luò)安全等級保護(hù)工作正式進(jìn)入“2.0 時(shí)代”。 等級保護(hù) 2.0 新標(biāo)準(zhǔn)將對象范圍由原來的信息系統(tǒng)改為等級保護(hù)對 象，包括網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施（廣電網(wǎng)、電信網(wǎng)、專用通信網(wǎng)絡(luò)等）、云計(jì) 算平臺/系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)平臺/系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、采用移動(dòng) 互聯(lián)技術(shù)的系統(tǒng)等。等級保護(hù) 2.0 新標(biāo)準(zhǔn)在 1.0 標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了 優(yōu)化，同時(shí)針對云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制系統(tǒng)及大數(shù)據(jù) 等新技術(shù)和新應(yīng)用領(lǐng)域提出新要求，形成了安全通用要

17、求+新應(yīng)用安 全擴(kuò)展要求構(gòu)成的標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)容。 近年來，我國政府已經(jīng)頒布的多項(xiàng)重要法規(guī)及政策，從多個(gè)層面 促進(jìn)國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信息安全產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提高對政府、企業(yè)等網(wǎng)絡(luò)信息安 全的合規(guī)要求，體現(xiàn)了自主可控國產(chǎn)化的重要性。“十四五”期間， 我國將繼續(xù)大力實(shí)施網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國戰(zhàn)略，要求網(wǎng)絡(luò)與信息安全有足夠的保 障手段和能力，通過切實(shí)推進(jìn)自主可控和國產(chǎn)化替代，政策化培養(yǎng)和 市場化發(fā)展雙向結(jié)合，國產(chǎn)化腳步逐步加快。 5G 作為新基建之首，其重要性不言而喻。2019 年國內(nèi) 5G 已經(jīng)正 式商用，而且 5G 的大帶寬、低延時(shí)、大并發(fā)等特性，使得超高清視 頻已經(jīng)成為最先行的爆發(fā)入口之一，在 5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智 能

18、引領(lǐng)的未來世界，屏幕已經(jīng)成為連接的重要入口，而 8K 視頻是連 接的重要標(biāo)桿場景，從而實(shí)現(xiàn)通信、廣電、影視、教育、醫(yī)療等各行 業(yè)、各領(lǐng)域的深入連接，探索 5G 智聯(lián)萬物，所以，5G+8K 相關(guān)設(shè)備及,6,系統(tǒng)的信息安全與供應(yīng)鏈安全已經(jīng)上升到了新的高度，國產(chǎn)化替代是 大勢所趨。 （二）8K 相關(guān)國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展 1、AVS 音視頻標(biāo)準(zhǔn) 數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組自 2002 年成立以來，在國家 相關(guān)部門的大力支持和指導(dǎo)下，已制定 AVS 和 AVS2 兩代國家標(biāo)準(zhǔn)。 該系列標(biāo)準(zhǔn)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)在標(biāo)高清和超高清領(lǐng)域有了自己的音視頻標(biāo)準(zhǔn)和話語 權(quán)。 A

19、VS3 視頻編碼標(biāo)準(zhǔn) 工作組自 2017 年啟動(dòng)主要面向 8K 超高清的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的研 究和起草，即AVS3 標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)為新興的 5G 媒體應(yīng)用、虛擬現(xiàn)實(shí) 媒體、智能安防等應(yīng)用提供技術(shù)規(guī)范，引領(lǐng)未來五到十年 8K 超高清 和虛擬現(xiàn)實(shí)(VR)視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在 2019 年 3 月 7-9 日召開的 AVS 標(biāo)準(zhǔn)工作組第 68 次會議上，工作組完成了 AVS3 視頻基準(zhǔn)檔次的起草 工作。 AVS3 視頻標(biāo)準(zhǔn)采用了與 AVS2 相同的混合編碼框架。與上一代視 頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的不同之處在于 AVS3 采用了更靈活多樣的塊劃分結(jié)構(gòu)、 更豐富的預(yù)測模式、去相關(guān)性更好的變換、更能接近信息熵的算術(shù)編 碼方法

20、以及更附和人眼特性的編碼環(huán)內(nèi)圖像后處理技術(shù)，同時(shí) AVS3,7,還使用了大跨度相關(guān)信息編碼等工具，能顯著提高監(jiān)控視頻壓縮率。 對第一版參考軟件的測試表明，AVS3 性能已經(jīng)超過 AVS2 標(biāo)準(zhǔn) 30% 左右。未來，工作組將繼續(xù)完善后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)，擴(kuò)展檔次的目標(biāo)是編碼效 率比AVS2 視頻標(biāo)準(zhǔn)提高 1 倍。 2020 年5 月13 日，中關(guān)村視聽產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟正式發(fā)布公告， 批準(zhǔn) AVS3 的重要標(biāo)準(zhǔn)信息技術(shù) 智能媒體編碼 第 2 部分：視頻 成為團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)號：T/AI 109.2-2020。 AVS2 音頻編碼標(biāo)準(zhǔn) 2018 年 6 月 7 日,中國第二代數(shù)字音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)信息技術(shù) 高 效多媒體

21、編碼 第 3 部分:音頻(簡稱 AVS2 音頻標(biāo)準(zhǔn))由國家市場監(jiān) 督管理總局和國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會頒布為國家標(biāo)準(zhǔn)(“中華人民共 和國國家標(biāo)準(zhǔn)公告 2018 年第 9 號”),標(biāo)準(zhǔn)代號 GB/T 33475.3-2018, 于 2019 年 1 月 1 日正式實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)立足于提供完整的高清三維視 聽技術(shù)方案,可與第二代 AVS 視頻編碼(AVS2 視頻)等視頻標(biāo)準(zhǔn)配套, 是更適合超高清、3D 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)。該標(biāo)準(zhǔn)具有技術(shù)先進(jìn)、內(nèi)容全面、系統(tǒng)整合度高、適應(yīng)面廣、 使用靈活等技術(shù)特點(diǎn),且具有高壓縮率、高音質(zhì)和低復(fù)雜度的性能特 點(diǎn)。將應(yīng)用于全景聲電影、超高清電視

22、、互聯(lián)網(wǎng)寬帶音視頻業(yè)務(wù)、數(shù) 字音視頻廣播、無線寬帶多媒體通信、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)及視頻監(jiān) 控等領(lǐng)域,8,目前，AVS2 音頻技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于數(shù)字電影制作、編碼和還音領(lǐng) 域,以及網(wǎng)絡(luò)音樂和娛樂領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)化的形成正在促進(jìn) AVS2 音頻的快 速成熟。 2、CUVA 高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）標(biāo)準(zhǔn) 為加快推動(dòng)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展，提升超高清視頻核心關(guān)鍵技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)影響力，促進(jìn)視頻技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，中國超高清視頻產(chǎn)業(yè) 聯(lián)盟（CUVA）標(biāo)準(zhǔn)組組織相關(guān)單位，于 2019 年 12 月 12 日成立 “CUVA HDR 標(biāo)準(zhǔn)工作組”，開展 HDR 技術(shù)方案和算法標(biāo)準(zhǔn)研究，并 將標(biāo)準(zhǔn)名稱確定為高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）視頻

23、技術(shù)。2020 年 9 月 4 日，聯(lián)盟正式發(fā)布“CUVA 高動(dòng)態(tài)范圍（HDR）標(biāo)準(zhǔn)”。該標(biāo)準(zhǔn)定義了 靜態(tài) HDR 和動(dòng)態(tài) HDR 語法、元數(shù)據(jù)在 AVS2、AVS3 碼流中的封裝語法 以及終端顯示適配過程。專業(yè)機(jī)構(gòu)的測試結(jié)果顯示，該標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)達(dá)到 了國際先進(jìn)水平。該標(biāo)準(zhǔn)是超高清視頻領(lǐng)域重要基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)，對推動(dòng) 視頻標(biāo)準(zhǔn)在信息和媒體產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用具有重要意義。 CUVA HDR 標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)開放的、產(chǎn)業(yè)安全的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采取了友 好的知識產(chǎn)權(quán)政策，CUVA HDR 源代碼將面向聯(lián)盟會員開源，共同打 造豐富的端到端的生態(tài)系統(tǒng)解決方案。目前，在內(nèi)容制作、壓縮編碼 傳輸、終端顯示等領(lǐng)域已經(jīng)有相關(guān)龍頭企業(yè)在緊鑼密

24、鼓地開展 CUVA HDR 標(biāo)準(zhǔn)的支持和優(yōu)化,9,3、ChinaDRM 標(biāo)準(zhǔn) 超高清內(nèi)容的拍攝、制作、編碼、存儲、分發(fā)、傳輸以及終端的 播放整體上成本的增加、質(zhì)量的跨越式提升使得數(shù)字版權(quán)保護(hù)對行業(yè) 的支撐和保障作用越來越凸顯。另一方面，端到端技術(shù)體系的開放創(chuàng) 新，也迫切需要開放互信的數(shù)字版權(quán)保護(hù)體系的支撐，私有的解決方 案、孤島式的部署實(shí)施已不能滿足當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的需求，構(gòu)建一個(gè)開 放、互信、安全、共贏的數(shù)字版權(quán)保護(hù)體系，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)字版權(quán)保護(hù) 與媒體行業(yè)發(fā)展的協(xié)調(diào)一致和有機(jī)統(tǒng)一。 2019 年國家廣播電視總局發(fā)布了GY/T 277-2019 視音頻內(nèi)容分 發(fā)數(shù)字版權(quán)管理技術(shù)規(guī)范國家廣播電視推薦性

25、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī) 定了視音頻內(nèi)容分發(fā)數(shù)字版權(quán)管理的邏輯架構(gòu)、技術(shù)機(jī)制、內(nèi)容加密、 許可證格式、許可證獲取協(xié)議、以及 DRM 服務(wù)端和DRM 客戶端的相關(guān) 技術(shù)要求，適用于數(shù)字電視、IPTV、互聯(lián)網(wǎng)電視等視音頻內(nèi)容分發(fā)過 程中的版權(quán)保護(hù)。該標(biāo)準(zhǔn)采用 SM4 國密算法，支持國家行業(yè)視頻編碼 標(biāo)準(zhǔn)GY/T 257.12012 和GY/T 299.12016 碼流加密以及 MPEG TS、MPEGDASH 和HLS 內(nèi)容封裝格式,二、產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化現(xiàn)狀分析,5G+8K 超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化，主要由視頻采集、視頻制作、 網(wǎng)絡(luò)傳輸與分發(fā)、終端呈現(xiàn)、內(nèi)容供給、輔助支撐等多個(gè)環(huán)節(jié)的國產(chǎn),化建設(shè)組成。近年來，

26、5G+8K 超高清視頻各個(gè)環(huán)節(jié)國產(chǎn)化正穩(wěn)步推進(jìn) 中，5G+8K 超高清視頻相關(guān)的新產(chǎn)品加速研發(fā)，新標(biāo)準(zhǔn)逐步應(yīng)用，涌 現(xiàn)了一批優(yōu)秀的國產(chǎn)化設(shè)備或系統(tǒng)。如圖 2 所示，5G+8K 超高清視頻 產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)較多，本章將對各環(huán)節(jié)的國產(chǎn)化現(xiàn)狀進(jìn)行分析,圖 25G+8K 超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化端到端流程圖 （一）視頻采集 8K 超高清視頻采集需要記錄的信息量和所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量巨大， 數(shù)據(jù)量約為 4K 超高清視頻數(shù)據(jù)量的 4 倍，對采集設(shè)備的要求極高。 目前主要有攝像機(jī)、監(jiān)視器、切換臺、5G 背包等設(shè)備用于超高清視頻 采集，其中攝像機(jī)、監(jiān)視器、切換臺通?；?4 鏈路 12G SDI 基帶傳 輸，5G 背包采用

27、 8K 深壓縮編碼格式傳輸。這些年來，國內(nèi)廠商正逐 步推出一系列的 8K 超高清視頻采集產(chǎn)品，有效支撐了越來越多的 8K 超高清視頻內(nèi)容生產(chǎn)需要。當(dāng)前專業(yè)級廣播領(lǐng)域的 8K 視頻采集系統(tǒng),10,11,主要基于 4 鏈路 12G SDI 數(shù)字串行接口進(jìn)行單向傳輸，可以很好滿足 8K HDR 信號傳輸，支撐高質(zhì)量 8K 超高清視頻制作需要。 此外，當(dāng)前 IP 網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)具備 100G 大帶寬、雙向遠(yuǎn)距離傳輸、通 用光口接入等特點(diǎn)，IP 化部署有利于簡化 8K 系統(tǒng)鏈路、提升系統(tǒng)安 全穩(wěn)定性、豐富制作模式、降低系統(tǒng)成本，也可通過IP 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn) 8K 信號的統(tǒng)一調(diào)度和管理。所以，未來 8K 視頻采集系統(tǒng)

28、將向 IP 化發(fā) 展，基于 IP 來進(jìn)行信號的采集、傳輸及制作，從而加速 5G+8K 超高 清視頻的應(yīng)用落地，也拓寬 5G+8K 超高清視頻的應(yīng)用場景和范圍。 1、攝像機(jī) 8K 攝像機(jī)是 5G+8K 超高清視頻產(chǎn)業(yè)的重要開端，攝像機(jī)的能力 直接決定了 8K 超高清視頻采集環(huán)節(jié)源視頻的質(zhì)量。從目前的應(yīng)用來 看，8K 攝像機(jī)主要分為專業(yè)廣播級攝像機(jī)和非廣播級攝像機(jī)。 8K 專業(yè)廣播級攝像機(jī)對硬件處理能力要求極高，對數(shù)據(jù)處理時(shí) 的散熱能力、感光元件尺寸等具有較高要求。同時(shí)，8K 攝像機(jī)需要對 高動(dòng)態(tài)、寬色域等提供較好的支持，最大程度記錄及還原現(xiàn)場的場景。 對于機(jī)內(nèi)錄制，需要為后期專業(yè)制作和保存提供更

29、豐富的有效信息， 錄制視頻文件的碼率會達(dá)到數(shù)個(gè) G，實(shí)時(shí)錄制需要極高的 I/O 性能。 專業(yè)廣播級制作場景的重要性毋庸置疑，對設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、 可靠性要求較高，這些都是非專業(yè)廣播級設(shè)備很難達(dá)到的。從市場容 量來分析，8K 專業(yè)廣播級攝像機(jī)往往面向?qū)I(yè)領(lǐng)域，有著特定的用戶 群體，整體需求數(shù)量遠(yuǎn)低于受眾面更廣的非廣播級設(shè)備，而技術(shù)要求,12,又遠(yuǎn)高于非廣播級設(shè)備，因此平均研發(fā)成本和銷售價(jià)格遠(yuǎn)高于非廣播 級設(shè)備。 在專業(yè)廣播級領(lǐng)域，很多國外廠商都已經(jīng)推出了 8K 專業(yè)廣播級 攝像機(jī)，為各類 8K 影視內(nèi)容制作應(yīng)用提供 8K 視頻采集能力，技術(shù)先 進(jìn)，價(jià)格昂貴。相對來講，國產(chǎn)化的 8K 專業(yè)廣

30、播級攝像機(jī)發(fā)展較慢， 整體技術(shù)上還處于追趕階段，預(yù)計(jì)不久將正式發(fā)布國產(chǎn) 8K 專業(yè)廣播 級攝像機(jī)。 8K 非廣播級攝像設(shè)備應(yīng)用范圍相對廣泛，相對高端的主要有 8K 電影級攝像機(jī)，與 8K 專業(yè)廣播級攝像機(jī)相比，定位明顯不同，設(shè)備 元器件的規(guī)格要求相對較低，使用時(shí)分辨率、幀率等主要應(yīng)用參數(shù)也 都有差別；此外，部分消費(fèi)級攝像機(jī)、相機(jī)、監(jiān)控?cái)z像頭、手機(jī)等設(shè) 備也具備 8K 拍攝能力，在小型化、數(shù)據(jù)傳輸、應(yīng)用部署、成本上等 方面具有明顯的優(yōu)勢，更容易普及應(yīng)用。國產(chǎn) 8K 電影級攝像機(jī)主要 有卓曜Kinefinity MAVO EDGE、Z CAM E2-F8 等，整體表現(xiàn)不錯(cuò)。此 外，創(chuàng)維也發(fā)布了 8

31、K 攝像機(jī)LIFErecorder，結(jié)合創(chuàng)維 5G 盒子在 5G+8K 現(xiàn)場直播上有著不錯(cuò)的發(fā)揮。國產(chǎn) 8K 手機(jī)主要有小米 10、努比亞紅 魔 3、VIVO iQOO 5 Pro 等，除了支持 8K 外，這幾款手機(jī)都已經(jīng)支持 5G 網(wǎng)絡(luò)。 表 1 2020 年已發(fā)布國產(chǎn) 8K 攝像機(jī)產(chǎn)品情況,13,14,15,2、5G 背包 作為移動(dòng)化 5G+超高清采集設(shè)備，5G+8K 背包在超高清現(xiàn)場直播、 遠(yuǎn)程制作、現(xiàn)場信號回傳等場景有著比較廣泛的應(yīng)用前景。國內(nèi)高駿、 當(dāng)虹科技、數(shù)碼視訊等企業(yè)均已發(fā)布了 5G+4K 超高清背包，但是針對 5G+8K 超高清背包，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)均處于研發(fā)或初步應(yīng)用階段，規(guī)模

32、 化應(yīng)用還需時(shí)日，預(yù)計(jì)后續(xù)將陸續(xù)正式發(fā)布多款商用產(chǎn)品。 5G+8K 背包主要優(yōu)勢體現(xiàn)在其體積小、重量輕，可直接放在雙肩 背包中，隨時(shí)隨地的開展超高清直播相關(guān)業(yè)務(wù)，另外其具備 4 鏈路 12G-SDI 采集接口、廣播級8K 編碼芯片來完成8K信號的采集與編碼， 同時(shí)內(nèi)置 1 個(gè)或多個(gè) 5G 模塊來保證信號的穩(wěn)定傳輸，5G 的大帶寬、 低延時(shí)等特性可以更好的助力 8K 高碼率信號的編碼傳輸。 國產(chǎn)化 5G+8K 背包主要技術(shù)特點(diǎn)通常包括：采用 4 鏈路 12G-SDI 作為采集輸入，分辨率以及幀率可以支持 7680 x432060fps，視頻采 用 4:2:2/4:2:0、10bit、BT.202

33、0 深度壓縮編碼，8K 碼率范圍可以支 持到 80Mbps200Mbps 左右，支持主流 HDR 格式，同時(shí)內(nèi)置 1 個(gè)或多 個(gè) 5G 模塊與天線，機(jī)身內(nèi)置電池可以滿足 23 小時(shí)續(xù)航工作,16,3、監(jiān)視器 在電視制作中視頻監(jiān)視器的使用要求一文中對監(jiān)視器進(jìn)行了 分級定義，主要分為三個(gè)級別： 一級監(jiān)視器：主要用于圖像捕捉、后期制作、傳輸和存儲的高級 技術(shù)質(zhì)量評估，它作為測量儀器，使對圖像質(zhì)量的評估可視化，主要 應(yīng)用于攝像機(jī)控制、色彩分級和質(zhì)量控制，以及光控方面，以對這些 領(lǐng)域視頻技術(shù)的質(zhì)量參數(shù)進(jìn)行評估、控制和矯正。 二級監(jiān)視器：規(guī)格參數(shù)的要求上比以及監(jiān)視器要低一些，當(dāng)然性 價(jià)比相對高，主要應(yīng)用于

34、前期監(jiān)看、控制墻、編輯室、控制室等。 三級監(jiān)視器：主要應(yīng)用于音頻制作、配音對話、信號狀態(tài)監(jiān)測以 及演播室觀眾觀看的顯示屏等。 目前京東方、康維訊等國內(nèi)廠商已經(jīng)具備了 8K 超高清監(jiān)視器的 自主設(shè)計(jì)和制造能力，近兩年均推出了 8K 超高清監(jiān)視器產(chǎn)品，高端 產(chǎn)品達(dá)到一級監(jiān)視器的技術(shù)要求，也可以覆蓋二級、三級監(jiān)視器使用 場景。國產(chǎn)化 8K 監(jiān)視器主要應(yīng)用在 8K 視頻的拍攝、制作、監(jiān)測等環(huán) 節(jié)，能夠很好的呈現(xiàn)出原始 8K 超高清視頻的畫質(zhì)與參數(shù)，滿足高標(biāo) 準(zhǔn)的畫面監(jiān)視要求。 表2 2020年已發(fā)布國產(chǎn)8K監(jiān)視器產(chǎn)品情況,4、切換臺 超高清 8K 節(jié)目制作過程中切換臺是必不可少的環(huán)節(jié)，從輸入和 輸出接

35、口方面，目前國外廠商主流的 8K 切換臺主要以 12G-SDI 接口 為主，并通過 4 鏈路 12G-SDI 方式進(jìn)行信號的輸入和輸出，同時(shí)配置 8K 切換制作過程中輔助功能，包括 Tally 系統(tǒng)、CG 劃像音頻模塊、 色彩校正功能等，完成 8K 直播節(jié)目的切換制作。 目前國內(nèi)廠商中科大洋、格非等廠商均推出了超高清 4K 一體化 切換臺相關(guān)產(chǎn)品，同時(shí)也在開展 8K 切換臺的研發(fā)，相信不久將來會 發(fā)布相應(yīng)產(chǎn)品，從而為 8K 超高清節(jié)目制作提供更多的解決方案。當(dāng) 虹科技已經(jīng)提供了 4K 導(dǎo)播切換一體機(jī)，也已經(jīng)在開展 8K 導(dǎo)播一體機(jī) 的研發(fā)，預(yù)計(jì) 2021 年發(fā)布 8K 導(dǎo)播切換一體機(jī)產(chǎn)品,17

36、,18,得益于 IP 的大帶寬、雙向遠(yuǎn)距離傳輸、通用光口接入等特點(diǎn)， 未來預(yù)計(jì)會推出基于 IP 的 8K 切換臺，以 IP 化接口形式進(jìn)行 8K 信號 切換。 表3 國產(chǎn)化8K切換臺主要技術(shù)要求,二）視頻制作 8K 超高清視頻制作包括編、轉(zhuǎn)、錄、播、存等流程環(huán)節(jié)，以編 解碼算法為核心支撐，以存儲為基礎(chǔ)，以編輯、錄制、播出為手 段，以版權(quán)保護(hù)為保障依托，國產(chǎn)品牌廠商布局超高清產(chǎn)業(yè)，提供 豐富的視頻制作解決方案服務(wù)超高清視頻發(fā)展,1、編解碼器 編解碼算法作為音視頻制作處理的核心，在整個(gè)制作流程中主要 涉及到的設(shè)備有編碼器、解碼器、和轉(zhuǎn)碼器，負(fù)責(zé)音視頻的壓縮編碼、 解析、格式轉(zhuǎn)換、同時(shí)也作為一種底層

37、能力是其他編輯播出錄制等環(huán) 節(jié)和設(shè)備的有力支撐。編碼解碼轉(zhuǎn)碼的簡單對比如圖 3 所示,圖3編碼器、解碼器、轉(zhuǎn)碼器的簡單對比 產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化方面，目前參與 8K 編解碼器支持國產(chǎn)化編碼標(biāo)準(zhǔn) AVS3 的廠家偏少，已有一些基于 AVS2/H.265 算法的 8K 編解碼器實(shí) 現(xiàn)產(chǎn)品化，并于 2019 年 5 月左右推出，能夠應(yīng)用于 8K 直播和轉(zhuǎn)播活 動(dòng)。 在產(chǎn)品架構(gòu)方面，嵌入式硬件編解碼產(chǎn)品的代表廠家包括數(shù)碼視 訊、柯維新等，X86 服務(wù)器產(chǎn)品的代表廠家包括當(dāng)虹科技、數(shù)碼視訊 等。目前由于受限于編解碼芯片，嵌入式硬件編解碼產(chǎn)品很少，而且,19,20,生產(chǎn)成本很高。更多的主要還是采用 X86 架構(gòu)，運(yùn)

38、用 CPU 的強(qiáng)運(yùn)算能 力來實(shí)現(xiàn) 8K 音視頻編碼所需要的龐大的運(yùn)算能力。 表4 2020年國產(chǎn)8K超高清編解碼類產(chǎn)品情況,2、視頻編輯系統(tǒng) 8K 超高清視頻制作編輯作為 8K 內(nèi)容素材最主要的生產(chǎn)手段，涉 及到的產(chǎn)品主要包括快編生產(chǎn)系統(tǒng)、非線性編輯系統(tǒng)、視覺效果包裝 系統(tǒng)、視頻剪輯軟件等，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)主要有中科大洋、索貝、新奧 特、當(dāng)虹科技等。 8K 快編生產(chǎn)系統(tǒng)作為效率最高、操作最便捷的編輯手段，在追求 時(shí)效性的新媒體領(lǐng)域，能夠在低至 15 秒左右的時(shí)間內(nèi)，將直播現(xiàn)場 精彩片段以點(diǎn)播形式呈現(xiàn)到用戶終端。 8K 非編系統(tǒng)集上載、剪輯、調(diào)色、字幕、視頻特效、合成輸出功 能與一體，支持超高清多格

39、式實(shí)時(shí)混合編輯，完美服務(wù)于超高清后期 制作,21,視覺包裝系統(tǒng)則能夠?yàn)橛耙暪?jié)目創(chuàng)作者發(fā)揮創(chuàng)意與想象力、創(chuàng)造 虛擬與現(xiàn)實(shí)融合一體的視覺效果，為頻道包裝、廣告片、片頭片花、 音樂電視、專題片、紀(jì)錄片等提供有力的工具。 對于 8K 超高清音視頻編輯系統(tǒng)和軟件來說，需要做到以下幾點(diǎn)： 編碼格式的兼容和支持 除了編解碼部分提到的分辨率、幀率、色域、位深、動(dòng)態(tài)曲線等 方面的支持以外，同時(shí)要支持目前業(yè)內(nèi)主流的超高清制作格式。 豐富的 8K 視音頻特技 視音頻常用特技，如：二維特技、模糊、抽幀、卷頁、廣播安全、 四角變換、四角三維變換、色度鍵、三維變換、亮度鍵、蒙片、動(dòng)態(tài) 遮罩、局部馬賽克、無級變速等等，和海

40、量視音頻掃換特技。 實(shí)時(shí)編輯和多軌道多種格式混編 相對于 4K 編輯能夠?qū)崿F(xiàn) 6 軌以上的實(shí)時(shí)復(fù)雜編輯來說，8K 編輯 大多只能支持 1 層視頻+3 軌以上字幕的實(shí)時(shí)順暢編輯，還需要進(jìn)一 步優(yōu)化提升。 光學(xué)質(zhì)量調(diào)色和還原 RGBA 4:4:4:4 色彩空間，HDR 高動(dòng)態(tài)范圍渲染，通過專業(yè)調(diào)色臺， 進(jìn)行高精度，高效率顏色校正，能對視頻素材進(jìn)行色彩識別以及色彩 管理，讓超高清視頻還原真實(shí)拍攝色彩。 表5 2020年國產(chǎn)8K超高清編輯類產(chǎn)品情況,22,3、內(nèi)容轉(zhuǎn)碼設(shè)備 節(jié)目內(nèi)容在制作和傳輸?shù)倪^程中，多次涉及到的一項(xiàng)處理流程就 是文件格式的轉(zhuǎn)換，也就是離線文件的轉(zhuǎn)碼。例如：大量素材匯總進(jìn) 入制作網(wǎng)時(shí)

41、，需要進(jìn)行格式匯聚轉(zhuǎn)碼；在制作域的制作格式到傳輸域 的傳輸格式之間需要進(jìn)行轉(zhuǎn)碼；在不同制作網(wǎng)之間的不同制作格式之 間，同樣也會用到格式的轉(zhuǎn)換；以及面向不同大小屏終端呈現(xiàn)所需要 的多格式轉(zhuǎn)碼。 8K 超高清文件轉(zhuǎn)碼能夠解決的問題主要包括兩點(diǎn)： 第一是 8K 超高清視頻不同格式之間的轉(zhuǎn)換，解決 8K 制作流程不 同環(huán)節(jié)對不同格式的要求。以及多格式轉(zhuǎn)碼（包括下變換），解決多 終端呈現(xiàn)； 更具價(jià)值的還有第二點(diǎn)，即超分視頻增強(qiáng)上變換。 尤其是在當(dāng)前 8K 超高清內(nèi)容嚴(yán)重不足的情況下，以及產(chǎn)業(yè)從高 清向超高清 4K/8K 過渡的階段，通過超分視頻增強(qiáng)技術(shù)把大批的存量,23,內(nèi)容，轉(zhuǎn)換為超高清 4K/8K

42、HDR 內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、低成本 生產(chǎn)，可以極大緩解超高清內(nèi)容不足，促進(jìn)超高清產(chǎn)業(yè)的積極發(fā)展。 表 6 2020 年國產(chǎn)轉(zhuǎn)碼設(shè)備情況,4、收錄系統(tǒng) 從大的業(yè)務(wù)應(yīng)用場景來劃分，主要有多通道錄制和收錄兩類。多 通道錄制系統(tǒng)比較多的應(yīng)用于現(xiàn)場，針對現(xiàn)場多機(jī)位的錄制，用于綜 藝/體育類節(jié)目多通道錄制，進(jìn)行全通道素材存儲，便于后期素材管 理、多通道編輯、后期制作，提高收錄效率、和后期制作難度；收錄 系統(tǒng)比較多的存在于后端機(jī)房，通過對頻道類直播進(jìn)行自動(dòng)化、24 小 時(shí)不間斷穩(wěn)定錄制，為后期二次節(jié)目制作提供素材支撐,24,因此，對于 8K 超高清視頻來說，單臺設(shè)備可支持同步錄制的路 數(shù)受限于運(yùn)算性能

43、，目前大多只能支撐 1 到 2 路 8K 超高清視音頻的 錄制，還有很大的提升空間。 表 7 2020 年國產(chǎn) 8K 超高清收錄類產(chǎn)品情況,5、輪播系統(tǒng) 除了點(diǎn)播專區(qū)之外，8K 超高清視頻還需要更多的呈現(xiàn)展現(xiàn)方式， 尤其是對于各個(gè)不同的節(jié)目運(yùn)營單位來說，個(gè)性化的節(jié)目運(yùn)營更是很 有必要的。尤其是在當(dāng)前和未來一段時(shí)間內(nèi) 8K 直播資源稀缺的情況 下，通過 8K 輪播系統(tǒng)將存量的 8K 節(jié)目內(nèi)容進(jìn)行整合編排，以輪播的 方式建設(shè) 8K 直播，能夠成為 8K 超高清視音頻發(fā)展的強(qiáng)推動(dòng)力。而且 像中科大洋、新奧特、當(dāng)虹科技等廠商也已經(jīng)積極的跟隨超高清的發(fā) 展，從 4K 輪播系統(tǒng)向 8K 輪播系統(tǒng)快速迭代。

44、 由于 8K 超高清視頻高碼率、大容量、新一代編碼標(biāo)準(zhǔn)（AVS3） 等特點(diǎn)，8K 輪播系統(tǒng)需要解決以下核心問題： 節(jié)目編排的無縫播出,25,編單中的大量節(jié)目，需要在基于新的 8K 超高清編碼標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ) 上，實(shí)現(xiàn)無縫銜接，主備無縫切換播出。 安全穩(wěn)定播出 針對 8K 視頻的特性，需要再主備墊切換、直點(diǎn)播混編、鏈路安 全、數(shù)據(jù)安全、備份機(jī)制等各個(gè)方面做全方位的適配改造。 表 8 2020 年國產(chǎn) 8K 輪播類產(chǎn)品情況,6、版權(quán)保護(hù)系統(tǒng) 在信息大爆炸的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，用戶將會面臨更多的消費(fèi)選擇，對 于 IP 多媒體的提供者而言，只有提供更高質(zhì)量的服務(wù)和內(nèi)容，才能 贏得用戶，但是也只有保證高質(zhì)量內(nèi)容的安全

45、可管理，才能保障利潤 和收入。對于 8K 超高清視頻來說，制作成本和制作難度的巨大，更是 使得版權(quán)保護(hù)尤為重要，通過版權(quán)保護(hù)打造健康的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，為 8K 超高清視頻提供成長壯大的土壤。 數(shù)字內(nèi)容版權(quán)的安全保障主要從兩個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)：一是通過數(shù)字 版權(quán)管理系統(tǒng)，以加密認(rèn)證的方式保證授權(quán)用戶的觀看權(quán)限，拒絕未 授權(quán)用戶的訪問；另一方面通過數(shù)字水印算法來保護(hù)數(shù)字內(nèi)容的完整,26,性和版權(quán)信息等內(nèi)容，同時(shí)數(shù)字水印可以為相關(guān)的版權(quán)糾紛的判決提 供證據(jù)。 以永新視博為代表的 DRM 產(chǎn)品廠商，在 ChinaDRM 標(biāo)準(zhǔn)下，提供 了完整的 DRM 加密、認(rèn)證、跟蹤、管理、視頻水印等整套服務(wù)方案， 同樣可以提供

46、 DRM 解決方案的還有數(shù)碼視訊。 基于領(lǐng)先的版權(quán)管理能力、全網(wǎng)覆蓋的版權(quán)監(jiān)測維權(quán)系統(tǒng)能力、 中國移動(dòng)全網(wǎng)流控阻斷能力，咪咕公司在 2019 年底成為中宣部國家 版權(quán)局的“網(wǎng)絡(luò)版權(quán)保護(hù)研究基地”，為國家網(wǎng)絡(luò)版權(quán)保護(hù)工作提供 監(jiān)管協(xié)同落地和創(chuàng)新研究支持。作為聯(lián)合發(fā)起人，咪咕也正在與相關(guān) 方共同推進(jìn)China-DRM 標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)營實(shí)體化與生態(tài)構(gòu)建,7、存儲系統(tǒng) 存儲系統(tǒng)作為視音頻處理系統(tǒng)的基礎(chǔ)，特別是在超高清環(huán)境下， 8K 視頻生產(chǎn)的核心問題是巨大的數(shù)據(jù)量。以咪咕公司制作的 8K 影片 舞之夢為例，壓縮處理后的 8K 視頻碼率在 300Mbps,原始素材的 一分鐘的容量甚至能夠高達(dá) 200GB。對于超

47、高清視頻制作單位來說， 通常都具備大批量的歷史存量數(shù)據(jù)，需要配置 PB 級的存儲設(shè)備才可 能有效保證視頻生產(chǎn)正常進(jìn)行。因此，容量及擴(kuò)展能力是 8K 超高清 視頻生產(chǎn)環(huán)境中非常重要的存儲需求。 同時(shí)，8K 超高清后期制作對存儲性能的要求極其嚴(yán)苛，超高的碼 率，多層多軌道編輯，再考慮到存儲資源共享并發(fā)訪問的業(yè)務(wù)場景,27,因此對存儲讀寫帶寬需求提出了極高的要求。另外，存儲訪問延遲的 表現(xiàn)，共享存儲的可靠性和可用性也極為重要。 綜合來說，應(yīng)對 8K 超高清的存儲需要具備的主要特點(diǎn)：（1）超 高性能：高帶寬和低延遲；（2）高擴(kuò)展能力：按需擴(kuò)展的海量存儲； （3）高安全、高可用：支持多種平臺、多業(yè)務(wù)的數(shù)

48、據(jù)共享，高可用 數(shù)據(jù)存儲。 表 9 2020 年國產(chǎn)存儲設(shè)備情況,28,三）網(wǎng)絡(luò)傳輸與分發(fā) 1、CDN 8K 超高清視頻內(nèi)容傳輸主要是通過 5G 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、固定網(wǎng)絡(luò)以及 在其上構(gòu)建的內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)平臺等進(jìn)行分發(fā)傳輸。超高清視頻 CDN 需要具備極致的服務(wù)能力，包括超高清視頻的零卡頓、零花屏、零等 待等。 CDN 基礎(chǔ)性能指標(biāo)包括：8K 超高清視頻的碼率約 80200Mbps， 要求端到端帶寬達(dá)到 300Mbps，傳輸網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小于 20ms。 根據(jù)不同的場景CDN 的技術(shù)側(cè)重點(diǎn)也有不同。 現(xiàn)場直播生產(chǎn)服務(wù)場景：8K 大型直播活動(dòng)、智能場館等服務(wù)為 現(xiàn)場用戶提供沉浸式的現(xiàn)場服務(wù)?，F(xiàn)場觀眾對服務(wù)時(shí)延及

49、其敏感，端 到端服務(wù)達(dá)到 20ms 以下。而且大型活動(dòng)現(xiàn)場一般均為高密度場館， 對無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋及質(zhì)量提出較高要求。針對此場景，內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò) 具備對接 5G 邊緣計(jì)算能力，并能夠利用 5G 網(wǎng)絡(luò)組播、5G 高帶寬、 網(wǎng)絡(luò)切片、QoS 保障等相關(guān)特性為現(xiàn)場用戶提供 8K 超低時(shí)延的廣播， 可以做為一種低成本的解決方案。 廣域網(wǎng) 8K 直播場景：由于單服務(wù)器承載的用戶數(shù)急劇降低，會 導(dǎo)致“二八定律”的緩存失效，通過服務(wù)器簡單堆疊難以滿足 8K 直 播緩存服務(wù)要求。CDN 緩存需要針對 8K 直播流緩存顆粒度進(jìn)行細(xì)化、 分布式化，緩解單服務(wù)器的緩存壓力。在終端服務(wù)時(shí)，冷熱直播內(nèi)容 可以采用單播+組播

50、混合服務(wù)模式，進(jìn)一步降低內(nèi)容分發(fā)成本,29,8K 點(diǎn)播場景：由于緩存容量的大幅增長，面向點(diǎn)播服務(wù)時(shí)，CDN 行業(yè)需大規(guī)模擴(kuò)容存儲。CDN 廠商為保證服務(wù)質(zhì)量，及建設(shè)成本需結(jié) 合大數(shù)據(jù)+AI 進(jìn)一步有效提升緩存算法效能。二是行業(yè)上縱向延展， 通過有組織的 P2P 傳輸技術(shù)，利用 OTT 設(shè)備、家庭路由等家庭終端補(bǔ) 充緩存資源，嘗試新的商業(yè)模式。 目前，中國移動(dòng)咪咕公司已經(jīng)率先開展 8K 高碼率分發(fā)技術(shù)的相 關(guān)技術(shù)試點(diǎn)，預(yù)計(jì)不久即將有商用產(chǎn)品支撐 8K 高碼率內(nèi)容分發(fā)。 2、5G 雖然 4G 網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率理論峰值能夠達(dá)到 1Gbps，但在實(shí)際測試 中，下行帶寬最大達(dá)到 300Mbps，可滿足 4

51、K 超高清視頻播放的需求， 但是上行帶寬最大只能達(dá)到 30Mbps，無法滿足 4K 超高清視頻轉(zhuǎn)播上 行的帶寬需求。而 8K 傳輸需要 80200Mbps 的帶寬要求，4G 更加無 法滿足 8K 視頻傳輸帶寬需求。而 5G 網(wǎng)絡(luò)可提供數(shù)十 Gbps 的峰值速 率，目前的技術(shù)條件測試下已經(jīng)能夠達(dá)到 8K 的轉(zhuǎn)播以及播放的帶寬 需求，未來引入多頻段載波聚合甚至毫米波頻段后下行速率可達(dá) 10Gbps 以上,上行速率可達(dá) 1Gbps，能夠?yàn)?8K 超高清視頻提供高速網(wǎng) 絡(luò)，為 8K 超高清的應(yīng)用推廣提供良好的傳輸基礎(chǔ)能力。涉及的 5G 技 術(shù)主要有移動(dòng)邊緣計(jì)算及 5G 端到端網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)。如下圖 4，

52、即為 典型的 5G+8K 直播傳輸方案,圖 4 5G+8K 直播典型傳輸方案 MEC（Multi-Access Edge Computing）多接入邊緣計(jì)算，是 5G 關(guān)鍵技術(shù)之一。邊緣計(jì)算是云計(jì)算在網(wǎng)絡(luò)支持下向邊緣側(cè)延伸的新型 態(tài)，涉及網(wǎng)絡(luò)、邊緣云及邊緣應(yīng)用，其本質(zhì)是實(shí)現(xiàn)拉近距離降時(shí)延、 本地計(jì)算省帶寬、數(shù)據(jù)隔離保安全、算力卸載降成本等多項(xiàng)能力。 通過在網(wǎng)絡(luò)邊緣側(cè)部署融合網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲、應(yīng)用核心能力的 開放平臺，就近提供邊緣智能服務(wù)，減少路由迂回，降低時(shí)延，滿足 數(shù)字內(nèi)容在實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)、傳輸優(yōu)化等方面的關(guān)鍵需求。同時(shí) MEC 技術(shù)可 通過對 8K、VR/AR 等高帶寬業(yè)務(wù)本地分流，降低對核心網(wǎng)

53、絡(luò)及骨干傳 輸網(wǎng)絡(luò)的占用，同時(shí)大大拉近業(yè)務(wù)與終端的距離，有效提升業(yè)務(wù)速率， 降低時(shí)延。 5G 端到端網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)也是推動(dòng)超高清視頻廣泛應(yīng)用的重要技 術(shù)之一。切片是指將網(wǎng)絡(luò)資源靈活分配，網(wǎng)絡(luò)能力按需組合，基于一 個(gè) 5G 網(wǎng)絡(luò)虛擬出多個(gè)具備不同特性的邏輯子網(wǎng)。可認(rèn)為是 5G 網(wǎng)絡(luò)中 的虛擬化“專網(wǎng)”，為不同垂直行業(yè)提供不同、相互隔離、功能可定 制的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)客戶化定制的網(wǎng)絡(luò)切片的設(shè)計(jì)，部署和運(yùn)維。每 個(gè)端到端切片均由核心網(wǎng)、無線網(wǎng)、傳輸網(wǎng)子切片組合而成，并通過,30,31,端到端切片管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。切片技術(shù)可以為超高清視頻業(yè)務(wù) 提供虛擬的專用傳輸通道及智能化的自適應(yīng)優(yōu)化，保障超高清視頻

54、業(yè) 務(wù)的帶寬、時(shí)延等核心訴求，為用戶提供高質(zhì)量的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。 2019 年 6 月 6 日，工信部正式向中國電信、中國移動(dòng)、中國聯(lián) 通、中國廣電發(fā)放 5G 商用牌照，標(biāo)志著我國正式進(jìn)入 5G 商用元年， 到 2020 年底 5G 基站數(shù)將達(dá)到 30 萬，確保 2020 年內(nèi)在全國所有地級 以上城市提供 5G 商用服務(wù)，我國的 5G 建設(shè)進(jìn)度已經(jīng)領(lǐng)先于全球。同 時(shí)在 5G 專利方面，國內(nèi)運(yùn)營商、主流設(shè)備廠商在全球也排名領(lǐng)先， 2020 年國際知名專利數(shù)據(jù)公司 IPLytics 發(fā)布了最新的 5G 行業(yè)專利 報(bào)告。根據(jù)報(bào)告，2019 年全球 5G 相關(guān)專利數(shù)排名前十的企業(yè)中有兩 家中國企業(yè)。其中，華

55、為以 3147 件專利排名全球第一;中興通訊以 2561 件排名第三，中國企業(yè)申報(bào)的 5G 專利占比 32.97%，超過三分之 一。 2020 年 9 月，中國移動(dòng)及所屬咪咕公司，在廣州完成 8K 高清 VR 直播視頻業(yè)務(wù)新技術(shù)驗(yàn)證，重點(diǎn)驗(yàn)證了在 5G SA（獨(dú)立組網(wǎng)） 2.6GHz 和 4.9GHz 雙頻組網(wǎng)下，運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)切片、5QI（5G 下的業(yè)務(wù)服務(wù)等級）、 SPN（切片分組網(wǎng)，中國移動(dòng)下一代傳輸網(wǎng)技術(shù)）等新技術(shù)服務(wù)于 8K 高清 VR 等大上行視頻業(yè)務(wù)的能力和效果，為后續(xù)大上行超高清視頻 業(yè)務(wù)起到示范效應(yīng),32,四）終端呈現(xiàn) 5G+8K 超高清視頻的終端呈現(xiàn)設(shè)備主要包括機(jī)頂盒、電視機(jī)、投

56、 影儀等設(shè)備，涉及到的核心元器件主要有 8K 解碼芯片及 8K 顯示面板 等產(chǎn)品。當(dāng)前階段，8K 超高清視頻的終端呈現(xiàn)設(shè)備已經(jīng)取得較大成 果，特別是 8K 電視機(jī)，可選擇的國產(chǎn)化品牌較多，價(jià)格也逐步降低。 1、機(jī)頂盒 這兩年，國產(chǎn)化的 8K 機(jī)頂盒正逐步推向市場，并投入實(shí)際應(yīng)用， 但總體體量還比較小，預(yù)計(jì)到 20212022 年會有規(guī)?；膽?yīng)用。8K 解 碼至少需要滿足 7680*4320 60 幀/BT.2020/10bit 的 8K 解碼能力， 支持HDR 標(biāo)準(zhǔn)，支持多種視頻編碼格式的解碼。 在 MWC2019 上海世界移動(dòng)大會上，中興通訊發(fā)布下一代 8K 大視 頻智能機(jī)頂盒。2019 年

57、 5 月 17 日世界電信日，四川電信與創(chuàng)維數(shù)字 共同研發(fā)的首款 8K 機(jī)頂盒也正式上線。在 IBC2019 上，上海海思技 術(shù)有限公司、AVS 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、當(dāng)虹科技、廣東省超高清視頻創(chuàng)新中心 和鵬城實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合發(fā)布了首個(gè)基于 AVS3 標(biāo)準(zhǔn)的 8K 端到端解決方案， 同時(shí)推出全球首顆基于 AVS3 標(biāo)準(zhǔn)的支持 8K 分辨率、120fps 的超高 清芯片Hi3796CV300，預(yù)計(jì)后續(xù)基于 8K AVS3 解碼的機(jī)頂盒很快會推 向市場。 表 10 2020 年已發(fā)布國產(chǎn) 8K 機(jī)頂盒情況,2、電視機(jī) 8K 電視機(jī)是最需要普及的 8K 終端，目前國產(chǎn) 8K 電視機(jī)發(fā)展非 常迅速，不斷有新的國產(chǎn)品牌

58、8K 電視機(jī)推向市場。截止 2020 年 9 月， 康佳、小米、創(chuàng)維、海信、TCL、海爾、長虹等廠商都已經(jīng)推出了不同 檔次的 8K 電視機(jī)，多款 8K 電視機(jī)的價(jià)格非常親民，而且用戶購買非 常方便，在電商平臺可以直接下單。 在技術(shù)和市場的雙重驅(qū)動(dòng)下，電視行業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了標(biāo)清、高清、 全高清時(shí)代，目前正逐步邁入超高清 4K/8K 時(shí)代。4K 電視行業(yè)漸入 佳境，市場滲透率不斷提高，近幾年多個(gè)國內(nèi)廠商正在加大力度投入 8K 電視研發(fā)，獲得市場和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定的先機(jī)，8K 是目前超高清視,33,頻技術(shù)的標(biāo)桿。8K 電視機(jī)需要突破高分辨率、高幀率、高色深、寬色 域、高動(dòng)態(tài)、三維聲六個(gè)維度技術(shù)，從而在觀看

59、8K 超高清內(nèi)容的時(shí) 候會帶給我們身臨其境的視覺及聽覺享受，這對于視頻的編轉(zhuǎn)碼算法 及屏幕顯示技術(shù)提出了越來越高的要求。此外，部分國內(nèi)廠家正在積 極支持 8K CUVA HDR 標(biāo)準(zhǔn)。 表 112020 年部分已發(fā)布國產(chǎn) 8K 電視機(jī)產(chǎn)品情況,34,35,3、投影儀 除了機(jī)頂盒、電視機(jī)外，投影儀成為 8K 終端呈現(xiàn)的另一手段。 目前 4K 投影已經(jīng)逐漸普及，而 8K 投影也逐漸走入公眾視野。2018 年 臺達(dá)攜手其關(guān)聯(lián)企業(yè)在北京 InfoComm 期間率先發(fā)布并展出全球首臺 超高亮度 8K 激光投影儀INSIGHT Laser 8K，高像素、高亮度等技 術(shù)帶來的現(xiàn)場顯示效果十分驚艷。2019

60、年 MWC 上海世界移動(dòng)通訊大 會上，臺達(dá)與中國移動(dòng)咪咕聯(lián)手打造超高清 8K 投影劇院體驗(yàn)館。 8K 投影儀往往因?yàn)榉直媛矢鼮榧?xì)膩，要滿足 8K 分辨率所需 3300 萬像素的顯示，對于光路與鏡頭的素質(zhì)有著很高的要求。目前 8K 投 影機(jī)主要透過 4K 顯示芯片加上特殊的圖像或光學(xué)處理，將畫面分辨 率提升至 8K，結(jié)合高流明的超高亮度，提供 7680 x 4320 的分辨率， 為精密醫(yī)療、科學(xué)研究、融接式可視化和大型場地投影提供解決方案。 目前主流投影生產(chǎn)廠商正式發(fā)布商用 8K 投影機(jī)型極少，8K 投影 發(fā)展緩慢的原因主要在芯片、價(jià)格和內(nèi)容源上。一方面芯片技術(shù)上的,36,瓶頸，讓投影廠機(jī)商無法