广电行业超高清发展现状及未来发展前景分析

广电行业超高清发展现状及未来发展前景分析

视频是信息呈现和传播的主要载体.据预测,未来个人消费者网络流量的80%以上和行业应用流量的70%以上都将是视频数据.当前,视频技术正经历从高清向超高清（UHD,UltraHighDefinition）的演进,4K超高清、8K超高清的画面分辨率分别为高清的4倍和16倍.超高清视频产业是以超高清视频采集、制作、传输、呈现为主的相关经济活动.发展超高清视频产业将有效带动终端产品替代升级以及制作播出设备的更新,带动上游芯片、面板等产业发展,促进宽带网络投资建设、5G网络商用和业务发展.超高清视频的定义源自视频画面分辨率在4K及以上,但仅提高分辨率并不能很好地表现对视觉效果的提升,需同步突破高分辨率、高帧率、高色深、宽色域、高动态范围和三维声六个维度的技术,才能给观众带来颠覆式、更具感染力和沉浸感的临场体验.

一、超高清视频概念简述

超高清视频指的是分辨率在4K以上,同时具有高帧率、高色深、宽色域、高动态范围和三维声等特征的视频,目前提到的超高清视频主要指的是4K视频.4K在分辨率上,分为电视4K分辨率(3840x2160像素)和电影4K分辨率率(4096x2160像素).因此在显示技术上,也分为ITU-RBT.2020电视显示技术标准和DCI数字电影技术规范.4K标准发展历程

常见高清分辨率对比图

二、中国广电行业超高清发展现状

1、超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）的发布据工业和信息化部、国家广播电视总局、中央广播电视总台联合发布的超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）显示,要加快发展超高清视频产业,满足人民日益增长的美好生活需要.计划还提出了中国超高清视频产业发展的目标：2022年,中国超高清视频产业总体规模超过4万亿元,4K产业生态体系基本完善,8K关键技术产品研发和产业化取得突破,形成技术、产品、服务和应用协调发展的良好格局.

2、广播电视台相继推出各自超高清行动计划

1）广东省：

超高清视频节目制播能力快速提升,到2020年调整现有2个以上频道采取4K超高清方式播出,提供4套以上4K超高清电视频道传输服务,4K超高清节目储备超15000小时,符合HDR、50帧/秒技术标准的4K节目提供量达2500小时,4K用户数达2000万户,实现全省70%以上家庭可以收看4K电视节目.到2022年,调整现有4个以上频道采取4K超高清方式播出,提供8套以上4K超高清电视频道传输服务,4K超高清节目储备超过25000小时,符合HDR、50帧/秒技术标准的4K节目提供量达7000小时,4K用户数达2300万户,实现全省80%以上家庭可以收看4K电视节目.

2）上海市：

到2020年,开通1个4K超高清视频综合性公益频道,每天直播4小时,全天滚动播出.到2022年,再开通4个4K专业付费频道,每天首播4小时,全天滚动播出.超高清视频自制内容储备量超过5千小时,多渠道4K版权内容总库存量超过5万小时.

3）青岛市：

开办2个4K超高清电视频道,提供20套4K超高清电视直播频道,实现超高清节目制作能力达到1000小时/年,符合国家行业标准的超高清视频节目提供量达到5000小时/年,以青岛为分发核心节点的超高清视频内容存储量达到1000T以上.

4）北京市：

围绕北京2022年冬奥会和重大项目建设,打造国家级内容生产基地和协同创新平台,推动4K及8K超高清技术在典型场景的示范应用.支持超高清视频、虚拟现实等新技术手段在冰雪赛事直播和转播中的应用,带动相关产业发展壮大.

三、国标、行标的发布

随着4K电视产业核心技术领域国际标准、国家标准、行业标准和地方标准制定,4K技术的发展有了标准化的指引.

目前已有的国际标准情况现有国际标准

目前国内的标准情况

四、上海超高清的发展

上海地区的4K超高清发展从2016年就已开始积极储备.4K超高清数字电视生产链主要包括,4K超高清的内容采集、4K超高清的内容制作、4K超高清播传,如何打通整个超高清制播链路,特别是在目前4K超高清的画面制作中,由于4K超高清高动态节目和高清标准动态节目需要同时播出,是亟需解决的问题.上海广播电视台,针对以上技术难题,攻克了以下技术难点：

1、发明了一种转播画面调试方法,通过4KHDR和HDSDR分区制作控制的方式,解决了4K超高清高动态（HDR）和高清的标准动态（SDR）同播系统中转播画面调整一致性的问题,为国内4KHDR电视转播提供了完整的画面质量控制方法.分区调色控制图

2、集成研发了“4K超高清电视大型现场转播协同制作平台、“4K超高清的内容制作系统”、“4K超高清播控技术试验系统”、“4K超高清传输系统”,完成了具有“国际先进水平”的“4K超高清电视制播平台”,实现国内首个全流程支持HDR（高动态范围）及WCG（宽色域）的4K超高清前期制作系统平台,使4K画面表现力大幅提升.4K分区制作系统图

基于上述技术构建的上海首个广播级4K超高清电视制作平台,完全符合全流程4K超高清制播平台的需求,具备HLG/S-LOG3曲线,4K/HDHDRBT.2020色域的现场制作能力,可完成以HDSDR为主、4KHDR同播或以4KHDR为主、HDHDR同播的节目录制、制作和直播.平台应用三年多来,成功贯通上游内容制作技术链路,完成百余场4K超高清节目的制作,具有较大影响力的节目有：2018年上海两会2018年平昌冬奥会2018年印尼亚运会2018年杭州短池游泳世锦赛2018年上海马拉松和2018年上海F1等.

五、超高清内容需要加大发展

超高清视频产业链可分为核心层、服务层和应用层.其中,核心层包括网络传输设备（有线电视传输设备、互联网传输设备）、终端呈现设备（电视、机顶盒、计算机设备、平板电脑、VR/AR）和核心元器件（显示面板、芯片产品）,服务层包括集成服务、内容服务和分发服务,应用层包括广播电视领域、文教娱乐领域、医疗健康领域、安防监控领域、智能交通领域和工业制造领域.

超高清视频在应用层与其他领域的融合进展有限,这是因为现阶段超高清视频的引入无法在很大程度上解决行业痛点.以安防监控领域为例,高清视频在很多情景下的作用和超高清视频是类似的,超高清视频确实能在该领域起到一定作用,但是该领域对超高清视频的需求并不是那么迫切.

目前国内内容服务总量偏少,严格符合4K标准的视频只有几千小时,供给严重缺乏,难以满足消费升级需求.在超高清视频产业发展行动计划（2019-2022年）中特意强调了要推进4K超高清内容建设,在各地区的行动计划中也无一例外地强调了这一点.5G的商用将解决超高清视频的卡顿和流量费用问题,在国内消费者对4K内容的强烈需求下,内容服务或将迎来大的增长.三大视频网站每月活跃用户数量（万人）

歌华有线电视和高清交互电视用户数（万户）

超高清视频内容供给能力,直接决定了超高清视频产业发展速度和水平.体育赛事、纪录片、电视剧、文化、科技等超高清节目制作,能够