超高清視頻產(chǎn)業(yè)深度報(bào)告

1、 超高清視頻產(chǎn)業(yè)深度報(bào)告把握關(guān)鍵領(lǐng)域稀缺龍頭 1、超高清視頻沖破傳統(tǒng)收視體驗(yàn)，引領(lǐng)未來(lái)高質(zhì)量生活1.1 電視-畫面載體的演變歷程世界上第一臺(tái)電視出自英國(guó)的約翰洛奇貝爾德之手，這臺(tái)電視是機(jī)械掃描式電視攝 像機(jī)和接收機(jī)。1939 年，在美國(guó)發(fā)布了第一臺(tái)黑白電視機(jī)，1954 年誕生了首臺(tái)彩色電視 機(jī)。1958 年，中國(guó)試制成功第一臺(tái)黑白電視機(jī)北京牌 820 型 35CM 電子管黑白電視 機(jī)，稱作“華夏第一屏”。1970 年，在天津誕生了中國(guó)的第一臺(tái)彩色電視機(jī)，中國(guó)從此 開啟國(guó)產(chǎn)彩電生產(chǎn)之路。1987 年，中國(guó)的電視機(jī)產(chǎn)量達(dá)到 1934 萬(wàn)臺(tái)，產(chǎn)量超過(guò)日本。 中國(guó)成為當(dāng)時(shí)電視機(jī)產(chǎn)量最高的國(guó)家。雖然在電

2、視實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后，電視可以逐漸普及到千家萬(wàn)戶。但是消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)品的追求是 不會(huì)停止的。當(dāng)一種產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)量的滿足后，消費(fèi)者就會(huì)開始對(duì)質(zhì)產(chǎn)生追求，即從量變轉(zhuǎn) 移為質(zhì)變。對(duì)于電視而言，消費(fèi)者最為直觀的消費(fèi)體驗(yàn)即視覺體驗(yàn)。視覺體驗(yàn)最基本的 特征是畫面清晰度。最開始的電視采用模擬信號(hào)處理，且只能顯示黑白兩色，色彩單調(diào)、 畫面不清晰，視覺體驗(yàn)效果較差。為了提高畫面顏色豐富度和清晰度，實(shí)現(xiàn)更好的視覺 體驗(yàn)，電視產(chǎn)業(yè)開啟了發(fā)展與變革。畫質(zhì)的提升主要體現(xiàn)在兩大方面，信號(hào)傳輸處理方 式與包括清晰度、色域、色深等畫質(zhì)技術(shù)指標(biāo)。為提升消費(fèi)者使用體驗(yàn)，電視產(chǎn)業(yè)在過(guò) 去出現(xiàn)過(guò)兩次產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革。第一次技術(shù)變革是從模擬電視到數(shù)字電

3、視的轉(zhuǎn)變。模擬電視采用模擬信號(hào)，即連續(xù)波形 信號(hào)來(lái)傳輸電視信號(hào)。數(shù)字電視則采用經(jīng)過(guò)量化、編碼、壓縮后以 0 和 1 表示的數(shù)字信 號(hào)來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。模擬信號(hào)傳輸中，需要在信號(hào)傳輸過(guò)程中及時(shí)對(duì)衰減的傳輸信號(hào)進(jìn)行放 大以提高信噪比，同時(shí)，信號(hào)在傳輸過(guò)程中疊加的噪聲也被放大。傳輸距離越遠(yuǎn)，噪聲 累積越多，會(huì)使傳輸質(zhì)量大幅下降。數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中也會(huì)受到噪聲干擾，但當(dāng)信 噪比惡化到一定程度時(shí)，能夠通過(guò)信號(hào)再生的方法，生成沒有噪聲干擾的和原發(fā)送端一 樣的數(shù)字信號(hào)，所以可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離高質(zhì)量的傳輸。所以，數(shù)字電視相比于模擬電視，其 畫面清晰度、音頻質(zhì)量、信號(hào)傳輸抗干擾能力、傳輸效率等方面均有較大提升，還能支 持

4、全新的交互式業(yè)務(wù)和個(gè)性化定制。按照傳輸方式，數(shù)字電視可分為有線數(shù)字電視、衛(wèi) 星數(shù)字電視、地面數(shù)字電視三類。據(jù)國(guó)家廣電總局，至 2020 年 7 月底，全國(guó)有線電視和 直播衛(wèi)星用戶分別達(dá)到 2.1 億戶和 1.3 億戶，5000 余座發(fā)射臺(tái)、上萬(wàn)部數(shù)字電視發(fā)射機(jī) 覆蓋廣大城鄉(xiāng)地區(qū)，通過(guò)多渠道傳輸覆蓋系統(tǒng)，觀眾打開電視就能收看到數(shù)字電視節(jié)目。在產(chǎn)業(yè)對(duì)傳輸信號(hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)后，雖然畫質(zhì)有了一定程度的提升，但是這 并不是終點(diǎn)，因?yàn)檫M(jìn)入數(shù)字電視時(shí)代后，從標(biāo)清到高清，再到全高清，其中最主要的變 化是分辨率的提升，在其他畫質(zhì)技術(shù)指標(biāo)方面沒有非常明顯迭代升級(jí)。所以電視產(chǎn)業(yè)開 啟了第二次技術(shù)變革從全高清

5、到超高清的跨越。從全高清到超高清，不僅是分辨率 的升級(jí)，更是技術(shù)的多方位大幅改進(jìn)。1.2 超高清視頻-追求極致畫質(zhì)的體現(xiàn)超高清視頻（UHD，Ultrahigh Definition）是具有 4K（38402160 像素）或 8K（7680 4320 像素）分辨率，符合高幀率、高位深、寬色域、高動(dòng)態(tài)范圍等技術(shù)要求的新一代 視頻 。從視頻 分辨率上 劃分，可 以分為標(biāo) 清（ Standard Definition ）、高 清 （Humidification）、全高清（Definitions）、超高清（Ultrahigh Definition）四種。 超高清是指視頻視頻畫面分辨率在 4K 以上。超高

6、清在分辨率和像素上相比全高清有了明顯的提升，4K 和 8K 的像素點(diǎn)數(shù)量分別是全 高清的 4 倍和 16 倍。更高分辨率的最直觀的體現(xiàn)就是，視頻畫面呈現(xiàn)在相同尺寸的電 視屏幕上會(huì)更加清晰，畫質(zhì)更加出色，具有更豐富的畫面細(xì)節(jié)。1.3 超高清視頻跨時(shí)代的技術(shù)體系雖然分辨率的提高，能提升畫面清晰度，但是視覺效果的提升還需要考慮其他技術(shù)指標(biāo)。 超高清從分辨率、高幀率、高色深、寬色域、高動(dòng)態(tài)范圍、三維聲這六個(gè)維度提升視聽 效果。每一個(gè)維度都從特定方向提升畫面的觀感，六個(gè)維度的同步提升能夠給觀眾帶來(lái) 顛覆式的收視體驗(yàn)，有更美妙的沉浸感和代入感。高分辨率提升圖像清晰度。從標(biāo)清到超高清，每一次技術(shù)的提升，分辨

7、率都顯著提高。 標(biāo)清到 8K 超高清的各技術(shù)階段，分辨率從 640*480 依次提升到 1280*720、1920*1080、 3840*2160、7680*4320，8K 的像素點(diǎn)數(shù)量是標(biāo)清的 113 倍。當(dāng)屏幕上的畫面具有更 多的像素點(diǎn)，即更高分辨率，畫面的呈現(xiàn)更加細(xì)膩、精致，更有層次感、立體感和 空間感，肉眼能從畫面上感受到更豐富的細(xì)節(jié)，觀感更佳。高幀率提升圖像流暢度。幀率（Frame rate）是指每秒鐘刷新的幀數(shù)，每一個(gè)定格畫面 是 1 幀，視頻的播放其實(shí)是多幀畫面的連續(xù)切換，每一幀的畫面差異很小。因?yàn)槿搜墼?觀察事物時(shí)，具有視覺殘留效應(yīng)，光信號(hào)在視網(wǎng)膜上會(huì)有約 1/24 秒的視覺殘

8、留，所以當(dāng) 畫面每秒刷新的幀數(shù)越大，視頻的流暢度就越高，越不容易出現(xiàn)“卡頓”的感覺。大部分的電影幀率都是 24 幀，李安執(zhí)導(dǎo)的電影雙子殺手以 60 幀和 120 幀的幀率登上各 大銀幕時(shí)，觀眾能感覺到電影畫面的呈現(xiàn)非常流暢，人眼感受更加舒適。高色深提升顏色漸變平滑度。色深是指色彩深度，單位用比特?cái)?shù) bit 表示。色深越高， 影響能表現(xiàn)出的色彩就越多，即不同種類的顏色間有更多過(guò)濾色，灰階劃分更加精細(xì)， 顏色的漸變?cè)狡交?。bit 代表色彩的數(shù)目，1 bit 代表單個(gè)顏色通道能表現(xiàn) 21=2 種顏 色，即黑和白。8 bits 代表 28=256，即 RGB 三個(gè)顏色通道總共能表現(xiàn)出 2563=167

9、7 萬(wàn) 種顏色。所以高色深能提升色彩表現(xiàn)能力，畫面更加真實(shí)自然。寬色域提升顏色豐富度。色域是指顯示系統(tǒng)能表現(xiàn)的顏色范圍。自然界中的可見光具有 最大的色域空間，但是受技術(shù)瓶頸所限，市面上的顯示設(shè)備不能完全覆蓋所有可見光色 的范圍，所以色域的寬度就成為衡量顯示設(shè)備質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)之一。色域越寬，越能顯示出 豐富的顏色，畫面也更貼近自然色。高動(dòng)態(tài)范圍提升明暗對(duì)比度。在電視領(lǐng)域，高動(dòng)態(tài)范圍顯示技術(shù)是指市面上常見的 HRD （High-Dynamic-Range），HDR 能夠把光亮和黑暗處的細(xì)節(jié)更好的呈現(xiàn)出來(lái)，作用原理 是把不同曝光時(shí)間的圖像進(jìn)行合成，從而提供更真實(shí)的視覺效果。HDR 相比傳統(tǒng)的 SDR （

10、標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍）能表現(xiàn)出更大的亮度范圍，但是要實(shí)現(xiàn) HDR，需要亮度、色深和色域 空間分別提高到 1000 nit、10 bit 和 Rec.2020 的水平。三維聲提升聲音立體臨場(chǎng)感。當(dāng)音頻設(shè)備需要營(yíng)造出自然界的立體聲，需要通過(guò)三維聲 的編解碼技術(shù)和前后處理技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。具有立體感的三維聲能讓聽眾更確切的感受到 聲音的空間位置，帶來(lái)一種如臨其境的真實(shí)感和沉浸感。2、先進(jìn)國(guó)家具先行優(yōu)勢(shì)，國(guó)內(nèi)向技術(shù)高點(diǎn)發(fā)力沖刺2.1 國(guó)外先進(jìn)技術(shù)引領(lǐng)行業(yè)標(biāo)桿目前日本、韓國(guó)、美國(guó)、歐洲的超高清視頻技術(shù)水平處于國(guó)際領(lǐng)先地位。日本在 4K/8K 感光器件、高端光學(xué)鏡頭和機(jī)內(nèi)光學(xué)器件、專業(yè)編解碼器等核心器件、電 影攝影機(jī)

11、、電視直播攝像機(jī)、專業(yè)視頻監(jiān)視器、高端視頻制作系統(tǒng)等超高清視頻核心元 器件及前端設(shè)備方面處于全球領(lǐng)先地位。日本在 2014 年和 2016 年就已經(jīng)分別成功試播 4K 和 8K 超高清節(jié)目。2018 年 12 月，日本啟用衛(wèi)星播送 4K、8K 電視信號(hào)，并于 2019 年為次年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì) 8K 直播做積極準(zhǔn)備。在終端方面，如夏普、索尼、松下等日本企業(yè) 都在加快研發(fā)，并推出了多款 4K、8K 超高清電視。根據(jù)日本電子情報(bào)技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)（JEITA） 數(shù)據(jù)，截至 2018 年 3 月，日本 4K 電視的出貨量約為 408 萬(wàn)臺(tái)，占所有電視出貨量的 35.3%左右。韓國(guó)在超高清顯示面板、電視和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)

12、等方面占優(yōu)勢(shì)。韓國(guó)在超高清賽道上起步較早， 于 2012 年就領(lǐng)先全球進(jìn)行了 UHDTV 傳輸試驗(yàn)和試驗(yàn)廣播，并于 2014 年 4 月開播了全球 第一個(gè) 4K 頻道 UMAX。從 2017 年年中起，韓國(guó)三大電視臺(tái) KBS、MBC、SBS 就開啟了 UHD 電視服務(wù)，向首爾及首都圈部分地區(qū)傳輸 UHD 節(jié)目信號(hào)。除了頻道建設(shè)方面，韓國(guó)的面板企業(yè)三星和 LGD 在高端面板的技術(shù)、市場(chǎng)上均有明顯的優(yōu)勢(shì)地位，如 LGD 的超高清 OLED 電視和三星的 HDR MU 系列電視，均在高端電視市場(chǎng)上有突出競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。美國(guó)在核心技術(shù)研究、軟件開發(fā)、超高清視頻內(nèi)容方面優(yōu)勢(shì)明顯。美國(guó)擁有多個(gè)超高清 視頻領(lǐng)域行

13、業(yè)組織，包括超高清聯(lián)盟（UHD Alliance）、超高清論壇（UHD Forum）、藍(lán) 光光盤協(xié)會(huì)（BDA)等，在技術(shù)創(chuàng)新、標(biāo)準(zhǔn)制定、評(píng)測(cè)認(rèn)證及生態(tài)體系建立等方面有較高 主導(dǎo)權(quán)。藍(lán)光光盤協(xié)會(huì)在 2015 年發(fā)布了 4K 藍(lán)光視頻格式，后來(lái)出現(xiàn)了多部好萊塢 4K 藍(lán) 光影碟，豐富了超高清視頻內(nèi)容。在 4K 電視頻道方面，推出了一系列點(diǎn)播、推送和直播 等電視業(yè)務(wù)。歐洲衛(wèi)星公司 SES 的 4K 頻道，以及亞馬遜的 4K 直播均帶動(dòng)了超高清視頻 內(nèi)容的發(fā)展。美國(guó)消費(fèi)者技術(shù)協(xié)會(huì)在 2019 年宣布了 8K 超高清電視的行業(yè)認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)和官 方認(rèn)定標(biāo)識(shí)，并從 2020 年型號(hào)產(chǎn)品啟用。好萊塢等影視基地在

14、2019 年提供了超 30 部 超高清作品，提升了內(nèi)容豐富度。歐洲注重從超高清視頻內(nèi)容端發(fā)力。因?yàn)闅W盟地區(qū)各國(guó)國(guó)情和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)水平差異較大， 所以以依靠行業(yè)組織從內(nèi)容部分推動(dòng)超高清產(chǎn)業(yè)為主。根據(jù) IHS，2021 年，歐洲將有 22 個(gè) 4K 超高清頻道，相當(dāng)于北美的 16 個(gè)與日本的 6 個(gè)之和，頻道數(shù)量?jī)?yōu)勢(shì)明顯。2.2 國(guó)內(nèi)技術(shù)加速突破，多方位驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展國(guó)內(nèi)企業(yè)目前能自主推出 4K/8K 攝像機(jī)、8K 采編播系統(tǒng)和非線性編輯系統(tǒng)等，并主導(dǎo)設(shè) 計(jì)、集成建造了全球首臺(tái)“5G8K”超高清視頻全業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)播車，內(nèi)容制作工具也在不斷豐富，為超高清視頻內(nèi)容供給提供了充分的軟硬件條件。隨著 4K 電影及

15、4K/8K 點(diǎn)播頻 道陸續(xù)增多、超高清影院和“超高清”小鎮(zhèn)的建設(shè)、4K/8K 直播活動(dòng)的開展等，消費(fèi)者 能接觸到更多超高清視頻內(nèi)容，對(duì)超高清的如臨其境般的體驗(yàn)更深刻，也對(duì)超高清也有 了更多認(rèn)知。但整體而言，由于超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)還需要進(jìn)一步磨合，探索更多 商業(yè)模式，提升技術(shù)水平，降低各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)制作成本，才能促進(jìn)超高清內(nèi)容進(jìn)一步豐 富，從而帶動(dòng)超高清視頻產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步提速發(fā)展。未來(lái)隨著優(yōu)質(zhì) 4K/8K 超高清內(nèi)容繼續(xù)豐 富，將有更多消費(fèi)者有機(jī)會(huì)獲得極致的視覺體驗(yàn)，帶動(dòng)消費(fèi)者對(duì)超高清視頻內(nèi)容的需求 再度攀升，超高清視頻產(chǎn)業(yè)供給端有望進(jìn)一步發(fā)力，整個(gè)超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈有望形成良 性循環(huán)。2.2.1

16、5G 為超高清視頻產(chǎn)業(yè)鋪好移動(dòng)端路基2019 年 6 月 6 日，工信部向中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通、中國(guó)廣電四家電信運(yùn)營(yíng)商 頒發(fā)了 5G 營(yíng)業(yè)執(zhí)照。2019 年 10 月 31 日 5G 正式投入商用，中國(guó)的 5G 大規(guī)模商用開始 逐步推進(jìn)。2020 年是 5G 大規(guī)模發(fā)展的元年，中國(guó) 5G 用戶數(shù)正加速累積，至 2020 年 6 月底，中國(guó) 移動(dòng)的 5G 用戶數(shù)為 7020 萬(wàn)戶，中國(guó)電信 5G 用戶數(shù)為 3784 萬(wàn)戶，從正式商用到 2020 年 6 月短短的 8 個(gè)月內(nèi)，中國(guó)的 5G 用戶數(shù)就已破億戶，增長(zhǎng)速度尤為驚人（由于中國(guó) 聯(lián)通沒有公布其 5G 用戶數(shù)數(shù)據(jù)，所以僅以中國(guó)移動(dòng)和中

17、國(guó)電信公布數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)）。據(jù)工信 部，至 2020 年 8 月底，中國(guó) 4G 用戶數(shù)達(dá) 15.98 億戶。理論上來(lái)說(shuō)，4G 用戶是 5G 的潛 在用戶，隨著 5G 手機(jī)出貨量保持快速提升，4G 用戶到 5G 用戶的轉(zhuǎn)化率將不斷提升，預(yù) 計(jì) 5G 用戶在未來(lái) 1-2 年內(nèi)將繼續(xù)保持高速增長(zhǎng)。截至 2020 年 9 月底，全國(guó) 5G 基站累 計(jì)建成并開通超過(guò) 50 萬(wàn)個(gè)，逐漸覆蓋全國(guó)主要城市，并向有條件的重點(diǎn)縣鎮(zhèn)延伸，為 5G 大規(guī)模商業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。近年來(lái)，超高清視頻直播不斷快速發(fā)展，各類體育比賽、演唱會(huì)、大型活動(dòng)等都逐步采 用 4K 直播，其對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率的要求也快速上升。每個(gè)用戶在移動(dòng)端收看 4

18、K 超高清直 播時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸速率要達(dá)到 30-80Mbps，8K 超高清視頻在幀率為 50 幀時(shí)，網(wǎng)絡(luò)傳輸速 率要達(dá)到 100-200Mbps 甚至更高。8K 超高清視頻在幀在 100 幀以上時(shí)，視覺效果更佳， 但是速率要提高到 200-400Mbps，當(dāng)前的 4G 網(wǎng)絡(luò)滿足不了其網(wǎng)絡(luò)流量、存儲(chǔ)空間和回傳 時(shí)延等技術(shù)指標(biāo)要求。衛(wèi)星直播、無(wú)線地面廣播等無(wú)線廣播領(lǐng)域在當(dāng)前的技術(shù)水平階段 難以大規(guī)模傳播 8K 視頻。隨著 5G 逐步走向大規(guī)模商用，其良好的網(wǎng)絡(luò)承載力能夠改善 4K 超高清直播的流暢度和穩(wěn)定性，也讓 8K 超高清直播成為現(xiàn)實(shí)。2.2.2 有線寬帶高速率化，協(xié)同 IPTV 架設(shè)固定端高橋

19、5G 面向移動(dòng)端互聯(lián)網(wǎng)，而固定端則以有線寬帶為代表。目前，有線寬帶接入不斷高速率 化，光纖接入（FTTH/O）用戶占比持續(xù)提升。截至 2020 年 7 月底，電信運(yùn)營(yíng)商的固定互 聯(lián)網(wǎng)寬帶接入用戶總數(shù)達(dá) 4.68 億戶，同比增長(zhǎng) 6.5%，比 2019 年底凈增 1829 萬(wàn)戶。其 中，光纖用戶為 4.37 億戶，占寬帶用戶總數(shù)的 93.4%。大于等于 100Mbps 的用戶為 4.09 億戶，占總用戶數(shù)的 87.4%。大于等于 1000Mbps 的用戶為 307 萬(wàn)戶，比 2019 年底凈增 220 萬(wàn)戶。IPTV 即交互式網(wǎng)絡(luò)電視。IPTV 利用有線寬帶網(wǎng)絡(luò)，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等多種技

20、術(shù)，以互聯(lián)網(wǎng)機(jī)頂盒和普通電視機(jī)或計(jì)算機(jī)作為用戶終端，用戶可收看節(jié)目直播、點(diǎn)播 視頻，或進(jìn)行手機(jī)互動(dòng)、3D 游戲、教育娛樂等多種交互式操作。IPTV 用戶數(shù)在 2014 年僅 3363.6 萬(wàn)戶，到了 2019 年底達(dá)到了 19404 萬(wàn)戶，大幅增加近 5 倍。據(jù)工信部，2020 年 1-7 月，IPTV 用戶數(shù)快速增長(zhǎng)，在 7 月底總用戶數(shù)達(dá) 3.05 億 戶。2020 年前 7 個(gè)月，IPTV 用戶凈增 11096 萬(wàn)戶，新增用戶占到了 2019 年用戶總數(shù)的 57.2%，增長(zhǎng)速度非?？?。對(duì)光纖用戶滲透率為 69.8%，在 2019 年的滲透率僅為 46.5%， 今年前 7 個(gè)月內(nèi)滲透率大幅

21、提升 23.3%。IPTV 用戶數(shù)的快速提升反映了用戶對(duì)電視多樣化功能的需求，用戶在不同場(chǎng)所逐漸習(xí)慣 于通過(guò) IPTV 獲取資訊、娛樂、商用和教育等，光纖滲透率的提升則有力支撐超高清視頻 在固定端的傳輸和呈現(xiàn)2.2.3 央視成為超高清視頻發(fā)展強(qiáng)力助推器2019 年中國(guó)迎來(lái)了一個(gè)不太一樣的春晚，這一年的春晚充滿了科技感。除了全息投影、 AR、VR 和無(wú)人機(jī)外，19 年春晚上首創(chuàng)性的使用 5G 網(wǎng)絡(luò)傳輸進(jìn)行 4K 超高清內(nèi)容直播。 以 5G 傳輸 4K 視頻，轉(zhuǎn)播信號(hào)更穩(wěn)定，觀眾能觀看到更流暢的超高清春晚，體驗(yàn)身臨其 境之感。春晚作為全國(guó)同時(shí)收看人數(shù)最多的節(jié)目，央視帶頭在春晚上展示 4K+5G 技

22、術(shù)， 讓觀眾透過(guò)屏幕感受新科技帶來(lái)的震撼感，對(duì)超高清視頻起到了非常大的宣傳作用，有 利于激發(fā)群眾對(duì)超高清視頻內(nèi)容的熱情，挖掘出更多消費(fèi)端的潛在需求。央視在 2019 年啟用 4K 直播是未來(lái)的新起點(diǎn)，后續(xù)也將繼續(xù)沿用超高清直播，就像全息 投影、AR、VR 等技術(shù)也是從幾年前開始沿用至今一樣。同時(shí)，央視總臺(tái)正逐步實(shí)現(xiàn)“2020 年全 4K，2021 年試 8K”的目標(biāo)，即：至 2020 年，央視要完成全 4K，即央視 16 個(gè)頻道 要實(shí)現(xiàn) 4K 播放，并推進(jìn)在全國(guó)各地有線網(wǎng)絡(luò)、IPTV 實(shí)施。2021 年要具備每天制作 100 小時(shí) 4K 節(jié)目的能力。2021 年開展 8K 試驗(yàn)是為了 2022

23、 年的 8K 冬奧會(huì)直播提供支撐。除 了央視，四川、廣東、湖南、江蘇、福建等省市相繼上線超高清頻道，未來(lái)陸續(xù)將有更 多地方電視臺(tái)推出超高清頻道，助推超高清視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2.3 國(guó)家政策頻出勢(shì)頭強(qiáng)勁，打造超高清視頻產(chǎn)業(yè)璀璨之星在 2018 年 1 月，廣電總局發(fā)布了關(guān)于規(guī)范和促進(jìn) 4K 超高清電視發(fā)展的通知， 為超高清視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃指明方向。2019 年 1 月，發(fā)改委發(fā)布進(jìn)一步優(yōu)化供 給推動(dòng)消費(fèi)平穩(wěn)增長(zhǎng)促進(jìn)形成強(qiáng)大國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的實(shí)施方案（2019 年），鼓勵(lì)超高清視頻產(chǎn)品消費(fèi)，加大對(duì)中央和地方電視臺(tái) 4K 超高清電視頻道開播支持力度。為了推 動(dòng)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展， 提供全方位支持與指導(dǎo)，20

24、19 年 2 月 28 日，工信部、國(guó)家 廣電總局和中央廣電總臺(tái)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）。 行動(dòng)計(jì)劃中提出“4K 先行、兼顧 8K”的總體技術(shù)路線，要大力推進(jìn)超高清視頻產(chǎn) 業(yè)鏈各環(huán)節(jié)共同發(fā)展。還提出到 2022 年，超高清視頻產(chǎn)業(yè)規(guī)模要達(dá)到 4 萬(wàn)億元， 4K 頻道超高清節(jié)目制作能力超過(guò)每年 3 萬(wàn)小時(shí)，同時(shí)超高清視頻用戶達(dá) 2 億人。后來(lái)工信 部、廣電總局、發(fā)改委等部門又相繼出臺(tái)了多個(gè)支持超高清產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，加快超高 清視頻標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)、推動(dòng)全國(guó)有線電視網(wǎng)絡(luò)融合發(fā)展、探索下游應(yīng)用場(chǎng)景、推進(jìn) 5G、 VR/AR 和與超高清視頻結(jié)合發(fā)展。2.4 地方政策加速

25、跟進(jìn)，地方特色各有千秋國(guó)家定調(diào)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)后，地方政策也加速跟進(jìn)。北京、上海、廣東、湖南、 四川等多個(gè)省市在 2019 年陸續(xù)發(fā)布了地方超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃，明確了超高 清視頻產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用發(fā)展的主要任務(wù)及推進(jìn)措施，“央地聯(lián)動(dòng)、多點(diǎn)開花”的產(chǎn)業(yè)格局逐 漸成型，如北京支持建設(shè)超高清視頻（北京）制作技術(shù)協(xié)同中心，加快了 5G+8K 前沿 技術(shù)研究與推廣的核心布局。湖南長(zhǎng)沙打造具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的“中國(guó) V 谷”，加大創(chuàng) 意生產(chǎn)的獎(jiǎng)勵(lì)力度，將不斷豐富原創(chuàng)性超高清視頻內(nèi)容。3、超高清產(chǎn)業(yè)鏈增速加快，2022 年規(guī)?；虺?3 萬(wàn)億3.1 超高清視頻市場(chǎng)空間巨大，產(chǎn)業(yè)鏈完整細(xì)致根據(jù)賽迪顧問數(shù)據(jù)顯示

26、，2017 到 2022 年，超高清視頻的產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的年增長(zhǎng)率在逐步加 快。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期增長(zhǎng)率較低，如 2017 年增速 25.4%和 2018 年的 28.7%，這是因?yàn)?產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)都處于起步階段，需要克服許多挑戰(zhàn)，比如在制作、傳輸和分發(fā)等環(huán)節(jié)， 行業(yè)內(nèi)對(duì)幀率、傳輸碼率等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)沒有形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，超高清視頻各環(huán)節(jié)發(fā)展速 度不同，在核心技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面一定程度受制于發(fā)達(dá)國(guó)家。但在 2019 年國(guó)家政策對(duì)超高清視頻產(chǎn)業(yè)未來(lái) 4 年的發(fā)展定調(diào)，產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)一步提速， 超高清視頻產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值也將加速增長(zhǎng)，2019 年至 2022 年的增速預(yù)計(jì)將保持 34%以上，且 逐年加快。因此，賽迪顧問預(yù)計(jì)我國(guó)超高清

27、視頻產(chǎn)業(yè)在 2022 年有望達(dá)到 3.4 萬(wàn)億元左 右。因?yàn)槟壳俺咔逡曨l產(chǎn)業(yè)鏈已完整細(xì)致，采集、制作、分發(fā)、傳輸、呈現(xiàn)等各細(xì)分 環(huán)節(jié)均有國(guó)內(nèi)多個(gè)企業(yè)提供相應(yīng)支持。疊加核心技術(shù)和元器件的短板得到逐步解決，自 主研制的 AVS2 標(biāo)準(zhǔn)已得到應(yīng)用，正向 AVS3 標(biāo)準(zhǔn)邁進(jìn)，端到端綜合體系逐漸完善，內(nèi)容 供給豐富度提升等，超高清視頻產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展障礙逐漸減少，未來(lái)在各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)的協(xié) 同作用下，超高清視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將明顯提速。從超高清視頻的產(chǎn)業(yè)鏈上看，總體可分為核心層、服務(wù)層和應(yīng)用層三個(gè)層次。其中，核 心層提供硬件設(shè)備的生產(chǎn)制造，包括視頻生產(chǎn)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備、終端呈現(xiàn)設(shè)備和相 關(guān)核心元器件。核心元器件

28、包含感官器件、儲(chǔ)存芯片、編解碼芯片、圖像芯片、處理器 芯片和顯示面板。視頻生產(chǎn)設(shè)備則主要涵蓋采集、制作、編碼和儲(chǔ)存四類設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)傳 輸設(shè)備按照不同傳輸方式，又分為衛(wèi)星傳輸、有線電視傳輸、地面廣播和互聯(lián)網(wǎng)傳輸。 終端呈現(xiàn)設(shè)備是生活中最常接觸到的，像電視、機(jī)頂盒、PC、手機(jī)、平板、VR/AR 等。 服務(wù)層提供面向超高清視頻的平臺(tái)服務(wù)；應(yīng)用層為超高清視頻與各行業(yè)融合應(yīng)用形成的 新模式新業(yè)態(tài)。具體到產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)，各國(guó)發(fā)展?fàn)顩r不同，整體上發(fā)達(dá)國(guó)家處于行業(yè)領(lǐng)先地位。國(guó)外在 視頻采集設(shè)備、視頻制作系統(tǒng)、有線電視傳輸設(shè)備、電視、超高清視頻內(nèi)容環(huán)節(jié)有較高競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，我國(guó)在編碼設(shè)備、互聯(lián)網(wǎng)傳輸設(shè)備、機(jī)頂盒、計(jì)算機(jī)設(shè)

29、備、VR/AR、集成服務(wù)、 編解碼芯片等環(huán)節(jié)和國(guó)外水平旗鼓相當(dāng)。其中，在編碼設(shè)備方面，國(guó)外企業(yè)推出了 HEVC 實(shí)時(shí)編碼器產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)在應(yīng)用了 AVS2 編碼標(biāo)準(zhǔn)后，仍在不斷研發(fā) AVS3 標(biāo)準(zhǔn)，繼續(xù)提升自主研發(fā)編碼標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)化應(yīng)用和 國(guó)際在 2019 年年底和 2020 年年初分別發(fā)布了自主研發(fā)的 AVS3 開源編碼器“天璇” 和“天樞”。編碼設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化將有力提升國(guó)內(nèi)超高清視頻產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力水平，減 少對(duì)進(jìn)口技術(shù)和進(jìn)口產(chǎn)品的依賴，結(jié)合自主研發(fā)的普惠性 AVS 編碼標(biāo)準(zhǔn)，能降低視 頻制作、傳輸、呈現(xiàn)等環(huán)節(jié)的成本，提高應(yīng)用效率。據(jù)賽迪智庫(kù)，編碼設(shè)備環(huán)節(jié)在 2022 年規(guī)模將達(dá) 119 億元。3.2

30、 視頻編解碼設(shè)備向高端領(lǐng)域進(jìn)階超高清視頻生產(chǎn)是整個(gè)超高清產(chǎn)業(yè)鏈的重要開端，視頻采集、制作、編碼、儲(chǔ)存、解碼 是后續(xù)進(jìn)行傳輸、內(nèi)容呈現(xiàn)、行業(yè)應(yīng)用等不可缺少的必要環(huán)節(jié)，重點(diǎn)以超高清視頻的編 解碼環(huán)節(jié)為例。對(duì)超高清視頻的編解碼的硬件主要為編碼設(shè)備、解碼設(shè)備。編碼設(shè)備。編碼設(shè)備能通過(guò)特定算法將超高清視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成格式化視頻文件。設(shè)備需 用到音視頻壓縮編解碼芯片、數(shù)據(jù)輸入輸出通道、各類接口控制和嵌入式軟件等，需具 有極高編碼壓縮效率、并保證極佳的視頻質(zhì)量，支持多種輸出格式和多種應(yīng)用場(chǎng)合等。 4K 和 8K 超高清視頻編解碼產(chǎn)品發(fā)展階段不同。2019 年有大量新制作的 4K 節(jié)目，4K 編 碼設(shè)備需求大幅

31、增加，當(dāng)前 4K 編解碼設(shè)備市場(chǎng)較為成熟。產(chǎn)品架構(gòu)主要包括嵌入式產(chǎn) 品和 X86 服務(wù)器，嵌入式產(chǎn)品供應(yīng)商主要有數(shù)碼視訊、愛立信、Appear TV 等，X86 服務(wù) 器產(chǎn)品供應(yīng)商主要有當(dāng)虹、銳馬視訊、數(shù)碼視訊、哈雷、湯姆遜等。解碼器。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù) 4K 解碼器均為嵌入式架構(gòu)，可同時(shí)支持 AVS2 及 H.265，主要 采用海思芯片。4K 編解碼設(shè)備趨于國(guó)產(chǎn)化。國(guó)內(nèi)廠商已能夠滿足相應(yīng)配套和實(shí)際使用需求，所以國(guó)內(nèi)運(yùn) 營(yíng)商趨向于使用國(guó)產(chǎn) 4K 編解碼設(shè)備，國(guó)外企業(yè)在本土市場(chǎng)占比較小。央視上星 4K 節(jié)目 使用了數(shù)碼視訊與柯維新編碼器組成算法庫(kù)層面上的主備異構(gòu)系統(tǒng)，北京、福建等省市 的網(wǎng)絡(luò)公司已采

32、用數(shù)碼視訊、當(dāng)虹等廠商的嵌入式 4K 編碼器用于 4K 節(jié)目，如愛上等 IPTV 平臺(tái)也已開始通過(guò)國(guó)內(nèi) 4K 編轉(zhuǎn)碼器搭建 4K 節(jié)目源平臺(tái)。8K 編解碼設(shè)備。8K 編解碼設(shè)備處于起步階段，市面上支持 AVS3 的設(shè)備非常少，只有數(shù) 碼視訊和海思分別發(fā)布了商用編碼器和解碼芯片。2019 年 8 月，我國(guó)誕生了第一輛 5G+8K 轉(zhuǎn)播車，于次月轉(zhuǎn)播了北京男籃世界杯，為 2022 年冬奧會(huì)實(shí)現(xiàn) 8K+5G 轉(zhuǎn)播開創(chuàng)先河。3.3 超高清視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸快步邁向高速化超高清視頻網(wǎng)絡(luò)傳輸有兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，有線電視傳輸和互聯(lián)網(wǎng)傳輸。有線電視傳輸設(shè)備包括干線放大器、干線橋接器、分配器、分支器以及傳輸介質(zhì)（電纜、

33、光纜）等。目前國(guó)內(nèi)外的傳輸設(shè)備基本能夠滿足 4K/8K 視頻傳輸?shù)乃俾室?，但?guó)外可 支持 4K/8K 超高清頻道設(shè)備較多，國(guó)內(nèi)正在加強(qiáng)國(guó)產(chǎn)設(shè)備的研制。目前國(guó)內(nèi)寬帶普及率 穩(wěn)步提升，光纖滲透率也在不斷提高，隨著 4K/8K 視頻內(nèi)容的逐漸豐富，未來(lái)對(duì)國(guó)產(chǎn)有 線傳輸設(shè)備的需求也將繼續(xù)增強(qiáng)，國(guó)產(chǎn)化率也會(huì)再度提高?；ヂ?lián)網(wǎng)傳輸設(shè)備包括路由器、交換機(jī)、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（PON）、光傳送網(wǎng)交換設(shè)備（OTN）、 移動(dòng)通信基站等。固網(wǎng)傳輸方面，華為、中興等企業(yè)能提供 400Gbps 傳輸速率的核心路 由器和 OTN 設(shè)備，和 10Gbps 的傳輸速率的 PON 設(shè)備。無(wú)線傳輸方面，5G 標(biāo)準(zhǔn)能支持 100100

34、0Mbps 的傳輸速率，隨著 5G 加速大規(guī)模商用，未來(lái)超高清視頻對(duì)無(wú)線傳輸?shù)母?速率需求將得到解決。3.4 超高清視頻終端呈現(xiàn)設(shè)備多元化擴(kuò)張隨著時(shí)代的發(fā)展，傳統(tǒng)的終端呈現(xiàn)設(shè)備從以電視、臺(tái)式電腦為代表的固定端，擴(kuò)展到以 手機(jī)、平板、筆記本電腦等移動(dòng)端。而人們生活質(zhì)量一直都在不斷提高，對(duì)視頻體驗(yàn)也 有了更高的追求，如 VR/AR 等全新技術(shù)在近年來(lái)進(jìn)入到人們視野。在電視方面，為了更好體驗(yàn)超高清視頻的身臨其境效果，用戶對(duì)大屏電視的需求在不斷 上升。彩色電視機(jī)產(chǎn)量經(jīng)過(guò)了 2015-2017 三年的穩(wěn)定期后，從 2018 年起，超高清視頻 產(chǎn)業(yè)未來(lái)規(guī)劃逐漸清晰，人們對(duì)大屏電視的關(guān)注度重新升溫，從而帶動(dòng)

35、了彩電需求的回 暖，彩電市場(chǎng)在 2018 年迎來(lái)高速增長(zhǎng)，產(chǎn)量增速將近兩成。除了電視外，電腦也是重要的顯示設(shè)備。電腦主要分為臺(tái)式和筆記本，臺(tái)式機(jī)和電視類 似，都屬于固定端設(shè)備。而筆記本電腦更具便攜式，大大提高移動(dòng)端的體驗(yàn)。國(guó)內(nèi)外主 要筆記本廠商均有推出多款 4K 商務(wù)本和游戲本，滿足不同場(chǎng)景下對(duì)超高清顯示的需求。 目前性能較好的 4K 筆記本均價(jià)在萬(wàn)元以上，當(dāng)下多數(shù)主流筆記本仍然都是 1080P 分辨 率,因?yàn)?4K 屏幕的普及還需要考慮成本問題。目前市面上也有 5000 元左右的中低端 4K 筆記本，這是因?yàn)樵?CPU、內(nèi)存、硬盤等硬件成本方面做減法。隨著技術(shù)的快速更新迭 代，4K 屏幕的生

36、產(chǎn)成本將會(huì)逐漸降低，在中低價(jià)位也將出現(xiàn)更多性能更加的 4K 筆記本， 4K 屏幕作為筆記本的標(biāo)配是未來(lái)的一大趨勢(shì)。近年隨著技術(shù)的進(jìn)一步演進(jìn)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)進(jìn)入到了大眾日常生活中，其集成計(jì)算 機(jī)、電子信息、仿真技術(shù)于一體，基本實(shí)現(xiàn)方式是計(jì)算機(jī)模擬虛擬環(huán)境從而給人營(yíng)造出 環(huán)境沉浸感。目前多個(gè)行業(yè)對(duì) VR 技術(shù)的需求日益增強(qiáng)。VR 能應(yīng)用在影視娛樂、教育、 房屋設(shè)計(jì)、醫(yī)療診斷、軍事偵查和訓(xùn)練等領(lǐng)域。目前 VR 設(shè)備價(jià)格較高，一般在三千元以 上，但限于目前的畫面刷新率和分辨率，會(huì)出現(xiàn)部分用戶觀感不佳的情況。但 VR 眼鏡更 新迭代速度較快，未來(lái) VR 設(shè)備的刷新率和分辨率進(jìn)一步提升，觀感有望大幅

37、改善，成本 和價(jià)位也會(huì)逐步下滑。同時(shí)，VR 設(shè)備正不斷加大與游戲產(chǎn)品的融合，尤其 5G 網(wǎng)絡(luò)商用 后大規(guī)模覆蓋，將帶動(dòng)云游戲和 VR 進(jìn)一步結(jié)合，VR 在游戲領(lǐng)域的滲透率或更快提升。4 視頻編轉(zhuǎn)碼技術(shù)是超高清視頻的核心發(fā)動(dòng)機(jī)4.1 視頻壓縮即萃取精華過(guò)程原始的視頻包含了所有幀的圖像信息，因?yàn)槊恳粠畠?nèi)、幀與幀之間存在相關(guān)性，所以 原視頻信息存在大量冗余信息，為了便于儲(chǔ)存和傳輸，需要對(duì)原視頻進(jìn)行壓縮，去掉冗 余信息，降低數(shù)據(jù)間相關(guān)性，凝練出有效的數(shù)據(jù)信息。數(shù)字化后的視頻信號(hào)能進(jìn)行壓縮主要有兩個(gè)基本條件：含有數(shù)據(jù)冗余和視覺冗余。其中 數(shù)據(jù)冗余中最主要的兩種是空間冗余和時(shí)間冗余?？臻g冗余是指視頻圖像

38、在水平、垂直方向的相鄰像素之間變化很小，即每個(gè)像素點(diǎn)和周 圍像素點(diǎn)的值之間有非常強(qiáng)的相關(guān)性。比如一幀對(duì)應(yīng)的一張圖像中有一大片藍(lán)色區(qū)域， 區(qū)域內(nèi)即存在大量相同的像素值，因此數(shù)據(jù)有很大的空間冗余。時(shí)間冗余是指相鄰的幀之間的圖像信息存在非常強(qiáng)的相關(guān)性。即某一幀的圖像與前、后 兩幀圖像具有非常相似的背景或物體，只是移動(dòng)物體在空間位置上略有差異，所以前后 多幀圖像幾乎一樣，這就形成了時(shí)間冗余。視覺冗余是指人類的視覺對(duì)圖像變化的感知具有視覺敏感和不敏感的部分，舍棄視覺不 敏感的信息，也不影響視覺效果，即存在多余視頻信息，這就是視覺冗余。4.2 編轉(zhuǎn)碼技術(shù)是超高清視頻產(chǎn)業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)之關(guān)鍵目前中國(guó)的超高清產(chǎn)業(yè)鏈仍處

39、發(fā)展初期階段，超高清視頻內(nèi)容供給仍較少、采集制作等 關(guān)鍵技術(shù)仍需進(jìn)一步提高、消費(fèi)級(jí)終端還未大規(guī)模普及等行業(yè)痛點(diǎn)制約了超高清產(chǎn)業(yè)鏈 的發(fā)展。其中，視頻編轉(zhuǎn)碼是視頻采集、生產(chǎn)、直播、傳輸?shù)匠尸F(xiàn)的全鏈條中最為關(guān)鍵 的環(huán)節(jié)之一，編轉(zhuǎn)碼技術(shù)的先進(jìn)性很大程度決定了超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展的進(jìn)程。對(duì)于電 視臺(tái)、電信運(yùn)營(yíng)商和互聯(lián)網(wǎng)視頻公司來(lái)說(shuō)，高效的視頻編轉(zhuǎn)碼能力是促進(jìn)其業(yè)務(wù)開展的 重要因素。同時(shí)，國(guó)內(nèi)廣播電視屬于專業(yè)級(jí)視頻領(lǐng)域，優(yōu)秀的編轉(zhuǎn)碼技術(shù)能確保播出的 安全性和穩(wěn)定性。而且隨著技術(shù)水平的不斷提高和居民生活方式的轉(zhuǎn)變，社會(huì)信息傳播 渠道的重心逐漸從文字和圖片轉(zhuǎn)變到視頻，并且人們對(duì)視頻畫質(zhì)、音效、傳播時(shí)效性等 需

40、求在不斷提升，不斷改進(jìn)視頻編轉(zhuǎn)碼技術(shù)才能夠更高效的制作和傳播高質(zhì)量視頻，才 能更好的滿足廣大用戶對(duì)于視頻播放的需求。高效的編轉(zhuǎn)碼能力在視頻直播、內(nèi)容生產(chǎn)等方面發(fā)揮著非常重要的作用。以大型體育賽 事直播為例，高效的編轉(zhuǎn)碼能夠同時(shí)支持手機(jī)、平板電腦、電視、電腦等多終端多格式 的收看比賽，能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理和超低延遲，同時(shí)能以最好的畫質(zhì)呈現(xiàn)，無(wú)論是超大的戶 外巨屏還是手機(jī)屏幕都能有較好的觀看體驗(yàn)。高效的編轉(zhuǎn)碼還能節(jié)省流量，處理或播放 同樣畫質(zhì)的一段視頻，耗費(fèi)的流量能降低到一半左右。視頻編轉(zhuǎn)碼主要的下游應(yīng)用包括傳媒文化、公共安全行業(yè)等，其中 IPTV、電信運(yùn)營(yíng)商、 互聯(lián)網(wǎng)視頻等行業(yè)是主要的應(yīng)用行業(yè)，而且目

41、前這些子行業(yè)正不斷加強(qiáng)超高清視頻應(yīng)用， 所以視頻編轉(zhuǎn)碼的行業(yè)規(guī)模的和下游行業(yè)的視頻處理需求密切相關(guān)。4.3 視頻編轉(zhuǎn)碼各流程相輔相成視頻編轉(zhuǎn)碼的應(yīng)用涉及視頻的編碼、解碼和轉(zhuǎn)碼過(guò)程，需要用到的硬件設(shè)備主要包括編 碼器、調(diào)制器/解調(diào)器、加擾器/解擾器、復(fù)用器、適配器、解調(diào)器。視頻編碼是指通過(guò)壓縮技術(shù)，將原始視頻格式的文件轉(zhuǎn)換成另一種視頻格式文件的方式。 即根據(jù)不同的視頻參數(shù)及編碼標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)去除視頻圖像的冗余信息，達(dá)到幾十、幾百甚 至更高倍數(shù)的視頻壓縮率。視頻解碼就是把經(jīng)過(guò)了編碼的形成的數(shù)字信號(hào)經(jīng)解碼裝置轉(zhuǎn) 換成視頻圖像的方式。 視頻編碼是對(duì)壓縮視頻大小，解碼是讓壓縮后的視頻文件能夠在特定設(shè)備上播放

42、，和這 兩者不同的是，視頻轉(zhuǎn)碼是指將已經(jīng)壓縮的視頻碼流轉(zhuǎn)換成另一個(gè)視頻碼流，以適應(yīng)不 同的網(wǎng)絡(luò)帶寬、終端處理能力和用戶需求，本質(zhì)上是一個(gè)先解碼，再編碼的過(guò)程。因?yàn)?網(wǎng)上平臺(tái)有各式各樣的視頻源，以及有支持不同視頻格式的各類終端設(shè)備，這些視頻的 碼率、質(zhì)量，及用戶的播放器所支持的格式均不相同，為了保障視頻能順利在用戶的終 端上呈現(xiàn)，就需要轉(zhuǎn)碼的支持。轉(zhuǎn)碼能有效降低視頻碼率、提升質(zhì)量，還能規(guī)范視頻格 式。4.4 編碼標(biāo)準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)超高清視頻的重要條件編碼標(biāo)準(zhǔn)是由權(quán)威的視頻行業(yè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化制定的，行業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)可及通用的編碼語(yǔ)言。 目前行業(yè)內(nèi)應(yīng)用較廣泛的標(biāo)準(zhǔn)是 ITU-T 制定的 H.26x 系列標(biāo)準(zhǔn)、ISO

43、/IEC 制定的 MPEG 系 列標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)自主研發(fā)的 AVS 標(biāo)準(zhǔn)等。H.26x 系列標(biāo)準(zhǔn)。H.26x 系列標(biāo)準(zhǔn)由 ITU-T 制定，主要包括 H.261、H.263、H.264、H.265 和 H.266，應(yīng)用于實(shí)時(shí)視頻通信領(lǐng)域。H.261 是最早的運(yùn)動(dòng)圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)，其最初 應(yīng)用在 ISDN 上雙向聲像業(yè)務(wù)，只能處理 CIF 和 QCIF 兩種圖像格式。H.263 是為低碼 流通信設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)草案，在實(shí)際應(yīng)用中能覆蓋較寬的碼流范圍。H.264 是一種視頻高壓 縮技術(shù)，壓縮率相當(dāng)于 MPEG-2 的 2 倍。H.265/HEVC 是繼 H.264 后新一代視頻編碼標(biāo) 準(zhǔn)，提高了壓縮效率、魯棒性

44、和錯(cuò)誤恢復(fù)能力，減少了實(shí)時(shí)的時(shí)延等。相比 H.265，H.266 的壓縮性能進(jìn)一步提高，能大幅降低視頻體積，H.266 的視頻碼率只有 H.265 的一半， 但能在視頻清晰度同等的情況下減少 50%的數(shù)據(jù)大小。MPEG-x 系列標(biāo)準(zhǔn)。MPEG 是 ISO 與 IEC 在 1988 年成立的專門針對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像和語(yǔ)音壓縮 制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的組織。標(biāo)準(zhǔn)主要有 MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4 等。MPEG 技術(shù)主要通過(guò)幀 間壓縮編碼技術(shù)、DCT 技術(shù)和熵編碼分別減小時(shí)間冗余度、空間冗余度和統(tǒng)計(jì)冗余度， 以達(dá)到視頻壓縮的效果。MPEG-1 是 VCD 使用的標(biāo)準(zhǔn)，但解碼后圖像質(zhì)量較差。MPEG-2

45、定 為 DVD 播放機(jī)標(biāo)準(zhǔn)，但其標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)量仍很大，不便于存儲(chǔ)和傳輸。MPEG-4 是一種超低 碼率的音視頻壓縮編碼標(biāo)準(zhǔn)，可用于可視電話、視頻會(huì)議和多媒體通信，和前兩代相比， MPEG-4 的壓縮比更大、碼率更低，可以把多種應(yīng)用融合成為交互式的音視頻終端。AVS 標(biāo)準(zhǔn)。AVS 是我國(guó)具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前中國(guó)已經(jīng)企業(yè)已 經(jīng)應(yīng)用了自主研發(fā)的 AVS2 視頻編轉(zhuǎn)碼標(biāo)準(zhǔn)，正加快研發(fā) AVS3 以對(duì)標(biāo)國(guó)際的 H.266 標(biāo) 準(zhǔn)。中國(guó)研發(fā)編轉(zhuǎn)碼標(biāo)準(zhǔn)的意義重大，只有實(shí)現(xiàn)了自主研發(fā)的一套標(biāo)準(zhǔn)，才能擺脫對(duì)國(guó) 際標(biāo)準(zhǔn)的依賴，從而降低視頻生產(chǎn)、制作、傳輸?shù)拳h(huán)節(jié)相關(guān)企業(yè)的專利成本。2006 年 2

46、 月，AVS1 標(biāo)準(zhǔn)視頻部分頒布為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。AVS1 的碼率為 MPEG-2 標(biāo)準(zhǔn)的 1/3 時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)清 晰度/高清晰度的編碼質(zhì)量能達(dá)到良好以上水平，碼率為 1/2 時(shí)，編碼質(zhì)量更加優(yōu)異。 2016 年 12 月，AVS2 被頒布為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),首要應(yīng)用于超高清視頻，能支持 4K 以上超高分 辨率、HDR 視頻的高效壓縮，編碼效率是 AVS1 的 2 倍，相當(dāng)于同期國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)水平。在場(chǎng) 景編碼領(lǐng)域甚至高出同期國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)效率一倍，為國(guó)內(nèi)視頻產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了許多寶貴的發(fā)展機(jī) 遇。為了國(guó)內(nèi) 8K 及 5G 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的需要，AVS 工作組研制的第三代標(biāo)準(zhǔn) AVS3 已向國(guó)標(biāo) 委申請(qǐng)立項(xiàng)，AVS3 是 8K 超高清視

47、頻編碼標(biāo)準(zhǔn)，能夠在未來(lái) 5-10 年內(nèi)推動(dòng) 8K 超高清和VR 視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。2019 年 3 月，AVS3 的基準(zhǔn)檔次制定完成，AVS3 性能已經(jīng)超過(guò) AVS2 標(biāo)準(zhǔn)約 30%，隨著標(biāo)準(zhǔn)的繼續(xù)完善，AVS3 的編碼效率在未來(lái)能比 AVS2 提高 1 倍。當(dāng)前， 國(guó)家持續(xù)推進(jìn)國(guó)產(chǎn) AVS 標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，擁有高質(zhì)量 AVS2 編轉(zhuǎn)碼技術(shù)的企業(yè)在已經(jīng)占有一 定優(yōu)勢(shì)，未來(lái)超高清視頻的普及將會(huì)繼續(xù)提高編轉(zhuǎn)碼行業(yè)集中度。4.5 AVS 標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)替代將促進(jìn)普及應(yīng)用2018 年 8 月底，由于 AVS2 性能優(yōu)異，且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，因此 AVS2 視頻標(biāo)準(zhǔn)成為廣 電總局印發(fā)的4K 超高清電視技術(shù)應(yīng)用實(shí)施

48、指南（2018 版）采用的唯一視頻編碼標(biāo) 準(zhǔn)。后來(lái)央視總臺(tái)開通 4K 超高清頻道，使 AVS2 的應(yīng)用迎來(lái)了里程碑時(shí)刻。和傳統(tǒng)的 MPEG-x 和 H.26x 系列標(biāo)準(zhǔn)相比，AVS 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)更間接，效率更高，收費(fèi)也更 低。2018 年 9 月，AVS 專利池管理委員會(huì)決定，對(duì)符合條件的 AVS2 軟件應(yīng)用免收專利 許可費(fèi)，并對(duì)每臺(tái) AVS2 編解碼設(shè)備收費(fèi) 1 元人民幣，不對(duì)運(yùn)營(yíng)商和內(nèi)容商收費(fèi)。因此， AVS2 能夠以更低的成本支撐國(guó)內(nèi)音視頻產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，并支持相關(guān)企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)上 有更多話語(yǔ)權(quán)。4.6 視頻編轉(zhuǎn)碼硬件加速國(guó)產(chǎn)替代，技術(shù)路線趨向混合算力傳統(tǒng)的編碼技術(shù)一般分為兩種，一是采用編碼

49、芯片，二是采用純 CPU 進(jìn)行編碼。使用 CPU 進(jìn)行編碼為軟編碼，而通過(guò)編碼芯片，如顯卡 GPU、專用的 DSP、FPGA、ASIC 芯片等為硬編碼。軟編碼實(shí)現(xiàn)直接、簡(jiǎn)單，參數(shù)調(diào)整方便，升級(jí)易，但 CPU 負(fù)載重，性能 較硬編碼低，低碼率下質(zhì)量通常比硬編碼要好一點(diǎn)。硬編碼性能高，低碼率下通常質(zhì) 量低于硬編碼器，但部分產(chǎn)品在 GPU 硬件平臺(tái)移植了優(yōu)秀的軟編碼算法的，質(zhì)量基本 等同于軟編碼。在編碼器和芯片方面，對(duì)視頻源進(jìn)行壓縮的硬件是編碼器，其核心零部件是編解碼芯片。 2006 年，國(guó)內(nèi)編解碼芯片出貨量?jī)H占比中國(guó)生產(chǎn)芯片總量的 1%左右，當(dāng)時(shí)半導(dǎo)體巨頭 TI 奪得了中國(guó)市場(chǎng)的半壁江山，因?yàn)閲?guó)外廠家積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，在這個(gè)領(lǐng)域深耕多年， 熟悉產(chǎn)業(yè)的特