1、33影视制作2022中国超高清标准体系建设文/国家广播电视总局广播电视规划院 谢婧近年来,我国在超高清技术研究领域持续发力,在标准制定、系统建设、应用实践、技术创新等方面均取得了丰硕成果,积累了大量的理论和实践经验。同时,我国积极推进标准工作国际合作,推动加强与国际电信联盟(ITU)、国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)等国际标准化组织的交流与合作,及时向全世界介绍中国超高清技术的进展及成果,紧跟世界超高清技术发展趋势与方向,充分开展与国外同行的交流沟通,积极参与国际合作及标准制定,持续推动我国超高清技术的研究和发展,为全球超高清产业发展贡献中国方案。1.我国超高清行业标准体系建
2、设 指南为发挥标准在超高清视频产业生态体系构建中的引领和规范作用,加快制造强国、网络强国、数字中国和文化强国建设步伐,2020 年 5 月,工业和信息化部、国家广播电视总局共同组织制定了超高清视频标准体系建设指南(2020 版)(下文简称指南)。指南明确了标准工作的基本原则:系统布局,统筹推进;急用先行,应用牵引;开放发展,合作共赢。加强标准体系顶层设计,明确标准化重点领域和方向,指导各领域标准化工作同步推进。加强标准制定工作的整体协调,推进国家标准、行业标准与团体标准协同发展,鼓励社会团体制定发布团体标准。以需求为导向,紧贴产业发展实际,优先支持基础通用、共性技术等急需标准制定。以应用为牵引
3、,围绕推进超高清视频与重点行业领域融合创新发展,持续开展行业应用等标准制定,不断完善标准体系。积极跟踪超高清视频领域技术发展趋势,加强与国际标准化组织、行业协会等交流与合作。鼓励我国企事业单位深度参与国际标准化活动,共同制定国际标准,为全球超高清视频产业发展提供技术支撑。指南还构建了相对完整的标准体系框架。结合技术和产业发展实际,超高清视频标准体系框架主要由视界View34影视制作视界View基础通用标准、内容制播标准、网络与业务平台标准、终端呈现标准、安全与监管标准、行业应用标准等六个部分组成(见图 1 所示)。指南提出,2020 年初步形成超高清视频标准体系,制定急需标准 20 项以上,重
4、点研制基础通用、内容制播、终端呈现、行业应用等关键技术标准及测试标准。到 2022 年进一步形成完善超高清标准体系,制定标准 50 项以上,重点推进广播电视、文教娱乐、安防监控、医疗健康、智能交通、工业制造等重点领域行业应用的标准化工作。2.我国参与国际超高清标准研究 进展2.1 AVS3作为下一代视频编解码规范被正式纳入DVB标准体系2022 年 7 月 7 日,数字视频广播组织(Digital Video Broadcasting Project,DVB)指导委员会会议正式批准源自中国的视频编解码标准 AVS3 成为 DVB标准体系中下一代视频编解码标准之一,旨在推动超高清视频产业应用和发
5、展。这标志着中国自主研制的音视频编解码标准首次被数字广播和宽带应用最具有影响力的国际标准化组织采用,是中国标准“走出去”的里程碑进展之一。DVB 制定数字广播(卫星、有线、地面和宽带网络)技术标准,在全球范围内得到广泛采用,全世界已有 25 个国家超过 150 个组织加入到 DVB 体系中。AVS3 作为下一代视频编解码规范被正式纳入DVB 标准体系,意味着 AVS3 标准将在超高清产业体系内推荐给全球的电视和视频业务运营商使用。这是AVS3 国际化的重大里程碑,标志着 AVS 标准在国际标准和产业体系具有重大影响力,将有力促进 AVS 产业化落地和国际化应用。经过 AVS 产业联盟、AVS
6、工作组和上海海思技术有限公司、华为技术有限公司、上海数字电视国家工程研究中心、北京大学、鹏城实验室近两年的努力,AVS3 视频和系统标准(即 T/AI 109.2-2021 和 T/AI 109.6-2022)最终被 DVB 正式批准成为 DVB下一代视频编解码标准方案。至 2022 年 7 月,包含AVS3 的两份 DVB 蓝皮书规范 A001(音视频编码规范,DVB-AVC)和 A168(IP 网络自适应流媒体传输规范,DVB-DASH)完成修订并由 DVB 指导委员会会议批准。这些 DVB 蓝皮书规范的新版本将很快发布,后续将进一步发布成为相应的欧洲电信标准化协会标准的新版本(分别为 E
7、TSI TS 101 154 和 TS 103 285)。AVS3 标准是全球首个已推出使用的面向 4K/8K超高清及 5G 产业应用的音视频信源编码标准,编码效率比前一代标准高一倍左右,是国际上第一个正式发布的同类标准。AVS 和 DVB 的合作对于 AVS3 走向世界意义重大,将有力支撑全球超高清音视频产业未来 发展。图1 超高清视频标准体系框架35影视制作视界View2.2 中国超高清实践为国际标准组织成员提供借鉴国家广播电视总局广播电视规划院持续推进超高清领域国际标准化工作。2021 年 11 月,广播电视规划院与中央广播电视总台组成项目组,联合向国际电信联盟提交了“4K 超高清电视信
8、号和高清电视信号同时制作和播出”提案,希望在“高动态范围电视节目制作实践操作指南”报告书中增加提案内容。根据国际电信联盟工作程序,2022 年初,项目组在国际电信联盟高动态范围电视技术研究组的双周网络视频会议上,就提案中参考白电平、下转换映射显示及国际间节目交换等核心技术问题进行讨论,得到专家成员认可,同意将中国提案作为附录增加到报告书中。此次提案,对有同播需求的广播电视及媒体机构具有借鉴作用,推广了中国在超高清和高清电视节目同播的成功经验。2022 年 9 月,国家广播电视总局广播电视规划院和中央广播电视总台联合向国际电信联盟 ITU-R SG6 6C 工作组提交了 2 篇超高清制播技术研究
9、领域文稿,分别是新报告HDR 超高清电视和 SDR 高清电视肤色研究 和对报告书 ITU-R BT.2245-9 用于图像质量评价的高清、超高清及 HDR 电视测试素材的修订。其中HDR 超高清电视和 SDR 高清电视肤色研究被确立为独立报告书,为全球超高清制作提供参考。WP6C 审议决定将我方研究成果与原有 ITU 中相关肤色研究内容合并完善,并将在下次会议成为新的报告书。同时,WP6C 经过审议接受我方对 ITU-R BT.2245-9 报告书进行修订的文稿,同意将我方提交的 10 个 8K HDR 超高清测试图像添加至用于图像质量评价的高清、超高清及 HDR 电视测试素材报告书中。近几年
10、我国积极推进标准工作国际合作,推动加强与国际电信联盟(ITU)、国际标准化组织(ISO)、国际电工委员会(IEC)等国际标准化组织的交流与合作,积极参与国际标准化活动,为全球超高清视频产业发展贡献中国方案。3.我国超高清标准研究进展情况在工业和信息化部和国家广播电视总局的指导下,当前我国超高清行业标准已经形成了国家标准、行业标准、团体标准协同发展的局面。3.1 国家标准国家广播电视总局为规范和促进4K超高清电视健康有序发展,2017 年发文关于规范和促进 4K 超高清电视发展的通知(新广电发2017230 号),明确提出要进一步加强 4K 超高清电视技术标准体系建设,统一标准规范,确保技术质量
11、。推进 4K 超高清电视发展要统一标准、严格规范,加快建立完善统一的技术标准体系。国家广播电视总局近年来持续推进超高清领域标准化工作。原广播电视行业标准 GY/T 307-2017超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值、GY/T 315-2018 高动态范围电视节目制作和交换图像参数值升为推荐性国家标准,现已发布并实施。与行业标准相比,国家标准出台以基础性标准为主(详见表 1)。3.2 行业标准从目前已发布的超高清行业标准来看(详见表 2),2017 年至 2019 年每年有 1-2 项行业标准出台,2020年有 3 项、2021 年有 5 项行业标准出台。2022 年出台广播电视和网络视听推
12、荐性行业标准高动态范围电视系统显示适配元数据技术要求,代表我国超高清标准规范体系的相对完善,并在 HDR 领域有了自主标准,进入超高清视频发展的新阶段。2021 年 12 月,国家广播电视总局发布了广播电表1 推荐性国家标准(超高清领域)标准号标准名称原行业标准号1GB/T 41809-2022超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值GY/T 307-20172GB/T 41808-2022高动态范围电视节目制作和交换图像参数值GY/T 315-201836影视制作视界View视和网络视听推荐性行业标准电视剧母版制作规范(GY/T 3572021)。该标准规定了高清、4K 超高清电视剧母版制作要
13、求,包括时长、署名、图像、声音、字幕、封装格式和技术质量的要求,并给出了声画质量主观评价方法。适用于电视剧制作机构、版权方及播出发布机构之间高清、超高清电视剧的母版制作与交换。2022 年 1 月 30 日,国家广播电视总局发布广播电视和网络视听推荐性行业标准 高动态范围电视系统显示适配元数据技术要求(GY/T 358-2022)。该标准规定了超高清电视高动态范围(HDR)在制作、传输、接收、显示等各个环节 HDR 视频显示适配的技术要求。适用于有线电视、增补卫星、地面电视、IPTV/OTT、户外大屏等各类终端的 HDR 显示适配。该标准面向超高清电视高动态范围节目的显示适配需求,提出了显示适
14、配元数据提取、封装传输及图像重构方法,能适配不同显示能力终端的图像呈现要求。动态范围(HDR)技术在超高清视频中的应用可实现更大曝光动态范围,能更好提取和显示高光及暗部细节,丰富色彩和层次,提升画面质感,增强纵深感,使画面更趋近自然。动态范围(HDR)技术作为高新视频领域的一项关键基础技术,过去只有少数国外企业能够提供。国家广播电视总局深入贯彻落实习近平总书记关于科技创新的重要论述,组织国内产学研用机构开展科技攻关,实现技术突破,填补了国内空白。高动态范围电视系统显示适配元数据技术要求标准的发布,对于规范和促进我国超高清视频产业发展具有重要作用,也是科技标准服务北京冬奥的一项重要 举措。目前,
15、高动态范围电视系统显示适配元数据技术要求标准的核心技术已实现在超高清视频内容制作、表2 广播电视和网络视听行业标准(超高清领域)标准号名称1GY/T 307-2017超高清晰度电视系统节目制作和交换参数值2GY/T 315-2018高动态范围电视节目制作和交换图像参数值3GY/T 323-2019AVS2 4K超高清编码器技术要求和测量方法4GY/T 324-2019AVS2 4K超高清专业卫星综合接收解码器技术要求和测量方法5GY/T 329-20204K超高清视频图像质量主观评价用测试图像6GY/T 330-2020超高清高动态范围视频系统彩条测试图7GY/T 340-2020超高清晰度电
16、视图像质量主观评价方法双刺激连续质量标度法8GY/T 347.1-2021超高清晰度电视信号实时串行数字接口 第1部分:多链路10Gbit/s光接口(10比特字容器)9GY/T 347.2-2021超高清晰度电视信号实时串行数字接口 第2部分:多链路10Gbit/s光接口(12比特字容器)10GY/T 347.3-2021超高清晰度电视信号实时串行数字接口 第3部分:单链路和多链路6Gbit/s、12Gbit/s和24Gbit/s光和电接口11GY/T 356-2021VR视频系统节目制作和交换用视频参数值12GY/T 357-2021电视剧母版制作规范13GY/T 358-2022高动态范围电视系统显示适配元数据技术要求37影视制作视界View编码、接收、解码、显示等端到端的全产业链布局,以“HDR Vivid”自有品牌名称开展产业化推广。在内容制播方面,中央广播电视总台以及腾讯、爱奇艺、咪咕等平台已率先应用。在制作工具、编码器、解码芯片、显示终端等方面,业内已有成都索贝、当虹科技、数码视讯、上海海思、晶晨半导体、联发科、华为、康佳、夏普等企业应用。高动态范围电视系统显示适配元数据技