GBT 44115.2-2024 信息技术 虚拟现实内容表达 第2部分：视频标准立项发展报告

信息技术虚拟现实内容表达第2部分：视频标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:InformationTechnology—VirtualRealityContentRepresentation—Part2:Video摘要关键词：虚拟现实；视频内容表达；国家标准；互操作性；编码格式；元数据；产业生态一、引言1.1立项背景虚拟现实技术作为新一代信息技术的重要前沿方向，被列入我国"十四五"数字经济发展规划和信息通信产业重点发展方向。2022年，工业和信息化部等五部门联合印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》，明确提出到2026年虚拟现实产业总体规模超过3500亿元的发展目标，并将"推进标准化体系建设"列为重点任务之一。在虚拟现实的内容形态中，视频内容是最为基础和广泛应用的类型，广泛应用于全景直播、VR影视、教育培训、远程协作、虚拟展厅等场景。然而，VR视频不同于传统平面视频，其涉及全景/半全景视野、双目视差、六自由度（6DoF）运动、空间音频等多维信息表达，对内容格式、编码方法、封装结构和元数据提出了全新的技术要求。在国际上，MPEG-I（ISO/IEC23090）系列标准已就沉浸式媒体编码制定了相关规范，但在国内尚缺乏自主研发的、适应国内产业需求的国家标准，导致企业在技术路线选择上无所适从，产品间互不兼容，严重制约了产业链上下游的协同发展。1.2标准立项意义GB/T44115.2-2024的制定和发布具有多方面的重要意义：第一，填补标准空白。该标准是我国虚拟现实领域视频内容表达的首个推荐性国家标准，填补了国内该技术方向的标准化空白，为后续系列标准的制定奠定了重要基础。第二，推动产业协同。通过统一VR视频内容的表达格式和编码要求，标准将有效打破不同厂商之间的技术壁垒，促进内容制作工具、播放设备和分发平台之间的互联互通，降低产业链协作成本。第三，对接国际规范。标准研制过程中充分参考了ISO/IEC23090系列国际标准，并结合国内产业发展实际进行了适应性调整，兼顾了国际接轨与自主创新。第四，促进应用落地。标准为VR视频内容的质量评价和合规检测提供了统一标尺，有助于提升内容品质，增强用户沉浸体验，推动虚拟现实在行业应用中的规模化部署。二、标准编制概况2.1标准基本信息-标准编号：GB/T44115.2-2024-标准名称：信息技术虚拟现实内容表达第2部分：视频-英文名称：Informationtechnology—Virtualrealitycontentrepresentation—Part2:Video-标准性质：推荐性国家标准-ICS分类号：35.040（字符集和信息编码）-发布日期：2024年5月28日-实施日期：2024年12月1日-发布机构：国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会2.2编制原则本标准的编制遵循以下基本原则：（1）科学性：以VR视频内容表达的技术本质和客观规律为依据，确保标准技术内容的科学性、合理性和可操作性。（2）兼容性：充分考虑与国际主流标准（如MPEG-I系列）的技术衔接，同时兼顾国内已有行业标准和团体标准的兼容性，避免形成新的技术壁垒。（3）前瞻性：在满足当前产业发展需求的基础上，适当考虑未来技术演进趋势（如光场视频、体积视频等新型表达方式），为标准后续扩展预留空间。（4）协调性：与GB/T44115系列其他部分（如第1部分：通用要求、第3部分：音频等）保持术语、框架和接口的一致性，确保系列标准的整体协调。2.3编制过程该标准由中国电子技术标准化研究院牵头，联合国内虚拟现实领域的主流企业、高校和科研院所共同研制。编制工作大致经历了以下阶段：-预研阶段（2022年—2023年初）：开展国内外VR视频技术及标准化现状调研，梳理关键技术点，形成标准草案框架。-立项阶段（2023年）：向全国信息技术标准化技术委员会（TC28）申报立项，通过专家评审后正式立项。-起草阶段（2023年—2024年初）：成立标准起草组，多次召开工作会议和专家研讨会，逐条讨论技术内容，形成征求意见稿。-征求意见阶段（2024年初）：面向社会广泛征求意见，共收到反馈意见百余条，起草组逐条处理并修改完善。-审查与报批阶段（2024年）：经TC28组织专家审查通过后，完成标准报批稿并提交国家标准化管理委员会审批发布。三、标准主要内容GB/T44115.2-2024《信息技术虚拟现实内容表达第2部分：视频》在全面调研国内外虚拟现实视频技术发展和产业应用需求的基础上，系统规范了VR视频内容表达的技术要求。标准主体内容包括以下主要技术章节：3.1范围与规范性引用文件标准界定了适用于虚拟现实视频内容的制作、编码、传输、存储和播放全链路的技术规范，覆盖了全景视频、双目立体视频等主流VR视频形态。规范性引用文件包括ISO/IEC23090系列（沉浸式媒体编码）、ITU-TH.265/H.266（高效视频编码）、GB/T20090（信息技术先进音视频编码）等国内外重要标准。3.2术语和定义统一界定了VR视频、全景视频、投影格式、视口（viewport）、元数据、沉浸感等核心术语，为标准的正确理解和实施提供了统一的概念基础。该章节参考了国际上通用的术语定义方式，并结合中文表达习惯进行了适应性调整。3.3VR视频内容表达框架标准规定了一种层次化的VR视频内容表达框架，主要包括以下层次：内容获取层：规范了多相机阵列采集系统的同步要求、相机标定参数表达格式、拼接算法输出格式等技术要求，确保不同采集设备输出的原始数据具有统一的表达格式。投影映射层：定义了等距柱状投影（EquirectangularProjection,ERP）、立方体投影（CubeMapProjection,CMP）等多种投影方式的参数表达和区域映射规则，为全景视频的二维平面化表达提供了统一规范。编码压缩层：规定了VR视频编码的格式要求、编码参数配置、参考编码器实现等技术内容，支持HEVC/H.265、AVS2、VVC/H.266等编码标准在VR视频中的应用方式。封装传输层：定义了VR视频的封装格式、媒体描述信息、流媒体的分片与传输要求等，确保VR视频内容能够在不同分发系统间无缝交换。渲染呈现层：规定了视口自适应渲染、畸变校正、色度一致性、双目视差调节等呈现阶段的技术要求，保障最终用户的观看体验质量。3.4编码格式与参数要求标准对不同编码格式（含H.265/HEVC、H.266/VVC、AVS2/AVS3等）在VR视频场景下的应用进行了规范：建议了编码Profile和Level的选择、GOP结构配置、码率控制模式及质量设定等参数，并明确了编码帧的封装方式与解码时序要求。特别是在视口相关的编码优化方面，标准引入了基于瓦片（Tile）的编码方式，允许在同一编码流中实现不同空间区域的质量差异化，为视口自适应传输提供了编码层面的标准支撑。3.5元数据规范元数据是VR视频内容表达中至关重要的组成部分。标准系统规定了以下元数据类型及其表达方式：投影元数据：描述视频所使用的投影类型、投影参数（如ERP的经纬度范围、CMP的布局方式）等。几何元数据：描述采集设备的相机参数、双目基线距离、镜头畸变参数等几何信息。区域元数据：定义视口相关的推荐区域、内容显著区域等信息，用于辅助传输调度和渲染优化。质量元数据：规定视频分辨率、帧率、比特深度、色度采样格式、动态范围（SDR/HDR）等质量参数。3.6质量评价指标标准建立了VR视频内容质量的评价指标体系，包括客观质量评价（PSNR、SSIM、VMAF等）和主观质量评价（基于ITU-RBT.500推荐的主观评分方法），并针对VR视频特有的投影失真、拼接缝可见性、双目视差合理性等维度提出了专项评价要求。标准还引入了面向视口渲染的"视口质量"评价维度，将以在客观指标与用户实际感知之间的相关性作为重要考量。3.7兼容性与互联互通要求为保证不同设备、平台和内容之间的互联互通，标准对VR视频内容的分发格式、DRM集成方式、播放器兼容性、硬件解码能力适配等提出了明确要求。同时，标准規定了内容标识与发现机制，便于内容的检索和管理。四、主要参与单位介绍4.1中国电子技术标准化研究院——牵头单位中国电子技术标准化研究院（简称"电子标准院"）创建于1963年，是工业和信息化部直属事业单位，也是国家从事电子信息技术领域标准化工作的核心专业机构。作为全国信息技术标准化技术委员会（TC28）的秘书处单位，电子标准院长期承担信息技术领域国家标准的研究、制定、宣贯和推广应用工作，是我国电子信息领域标准化的"国家队"和"主力军"。此外，电子标准院还积极推动虚拟现实标准试验验证平台的建设，组织开展了多轮跨厂商的VR视频内容互通性测试，为标准技术内容的可行性和有效性提供了实证支撑。在标准发布后，电子标准院还承担了标准的宣贯培训和应用推广工作，为产业界理解和实施标准提供技术指导。4.2其他主要参与单位除电子标准院外，本标准的制定还得到了多家行业龙头企业和知名高校的积极参与，包括但不限于：-华为技术有限公司：在VR视频编码优化、视口自适应传输等方面提供了核心技术支持；-北京航空航天大学：在虚拟现实人因要素、沉浸感评价等方面提供了学术支撑；-北京大学：在视频编码算法和主观质量评价方法方面提供了理论指导；-上海交通大学：在沉浸式媒体处理和传输协议方面提供了技术方案；-咪咕文化科技有限公司：在VR视频实际应用场景和内容分发需求方面提供了产业实践反馈。五、标准实施的意义与影响5.1对产业发展的推动作用GB/T44115.2-2024的实施将对我国虚拟现实产业发展产生深远影响：在内容生产端，标准提供了统一的内容制作技术规范，使不同内容制作团队能够按照同一技术语言进行创作，显著降低了内容制作的技术门槛和重复开发成本。特别是中小型内容创业团队将直接受益于标准化带来的工具链互通性提升。在设备制造端，终端设备厂商可以依据标准明确的技术指标进行产品设计和开发，确保设备对各类VR视频内容的兼容适配，减少因格式不兼容导致的产品返工。在平台运营端，内容分发平台可以基于标准建立统一的内容接入、审核和分发流程，提升平台运营效率，同时为内容的跨平台流通创造技术条件，有助于形成更丰富的内容生态。在用户消费端，统一的标准将改善用户体验，用户可以方便地在不同设备间切换观看VR内容，无需担心格式兼容性问题，有效降低内容使用的"门槛焦虑"。5.2与国际标准的协调标准在制定过程中充分参考了ISO/IEC23090系列（MPEG-I）国际标准的技术框架，特别是在投影映射、编码封装和元数据定义方面保持了良好的技术兼容性。这一方面有利于我国VR内容在国外平台的传播分发，另一方面也为国际同行了解中国VR视频标准提供了技术接口。同时，标准在视口自适应、质量评价等具体技术细节上结合国内产业实际进行了创新性规定，形成了具有中国特色的技术方案。5.3对标准化体系建设的贡献GB/T44115.2-2024的发布进一步完善了我国虚拟现实领域标准体系，与已发布的虚拟现实术语、人机交互等相关标准形成了有效衔接，为虚拟现实技术的规范化应用提供了较为完整的标准支撑。该标准是GB/T44115《信息技术虚拟现实内容表达》系列标准的第2部分，与第1部分（通用要求）、第3部分（音频）等共同构成了虚拟现实内容表达的系列标准矩阵。六、结论与展望GB/T44115.2-2024《信息技术虚拟现实内容表达第2部分：视频》的发布和实施，是我国虚拟现实标准化进程中的重要里程碑。该标准系统构建了一套科学完善的VR视频内容表达技术规范体系，填补了我国在该领域国家标准层面的空白，为产业界提供了统一的技术遵循，为构建开放协同的虚拟现实产业生态提供了坚实的标准化支撑。展望未来，随着虚拟现实技术与人工智能、5G/6G通信、云计算等新一代信息技术的深度融合，VR视频内容表达将不断向更高分辨率（8K/12K及以上）、更强交互性（6DoF自由视角）、更逼真体验（光场视频、体积视频）方向演进。GB/T44115系列标准需要在现有基础上持续迭代演进，进一步拓展覆盖范围，完善新兴技术形态的标准供给。同时，应加强标准的国际交流与合作，推动中国标准与国际标准的互认互通，提升我国在全球虚拟现实标准化治理中的话语权和影响力。参考文献[1]全国信息技术标准化技术委员会.信息技术虚拟现实内容表达第2部分：视频:GB/T44115.2-2024[S].北京:中国标准出版社,2024.[2]工业和信息化部,教育部,文化和旅游部,等.虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026