传播炫彩超清的视觉盛宴

访谈人物

马悦，中央广播电视总台高级工程师，从事电视节目后期制作和后期系统建设运维工作。国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项——冬奥超高清8K数字转播技术与系统项目骨干成员。
作为技术负责人，曾参与央视第一个高清网络制作系统设计建设，作为项目负责人完成超高清制作岛5系统设计建设，并参与高清/超高清图像序列制作。作为技术负责人，先后参与包括“科技冬奥”在内的2个科技部重点专项科研项目，为推进高清/超高清电视技术的运用作出贡献。曾获广电总局工程技术奖一等奖、“王选新闻科学技术奖”一等奖、金帆奖录制技术质量奖一等奖等奖励。

作为重要的国际赛事，北京冬奥会受到全球关注，比赛转播也成为备受瞩目的话题。国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项——冬奥超高清8K数字转播技术与系统项目，集中了我国8K数字转播技术系统领域的研究优势，将给全球观众带来一场视觉盛宴。该项目牵头承担单位中央广播电视总台的项目技术负责人马悦，揭秘了“8K看奥运”。

 推动我国走在世界超高清电视发展前列

问：请您先介绍一下咱们这个项目的立项背景和大致情况。

马悦：我们这个项目全名叫“冬奥超高清8K数字转播技术与系统”，2019年10月获得科技部的立项支持，2019年12月27日正式启动。项目围绕冬奥会8K转播制作、信号传输和终端呈现，从关键技术、平台的构建和应用示范三个层次，开展应用研究和实践。

项目已经在8K直播呈现的全链路的关键技术上取得了突破，自主研发了包括8K的转播、后期制作、信号传输，还有终端显示等系统和设备，共同完成8K冬奥赛事的高质量制作。项目制定了8K新一代视频编码标准AVS3.0，这个标准可以带动我国8K超高清技术高速发展，也将促进我国超高清视频产业迈上万亿级的规模。

8K转播技术系统是提升我国8K超高清视频领域核心竞争力的关键技术之一。我们这个项目研制完成8K转播技术系统，就可以完成冬奥会8K转播原来预设的目标。同时，能够满足中央广播电视总台应对重大宣传任务、大型综艺节目等节目类型对于8K转播的需求。8K转播技术系统配合8K传输，就可以在视频的源头对整个8K生态链路提供支持。

8K超高清传输平台

问：对于8K超高清数字技术，总台现在是否已经有了一些应用的经验？

马悦：是的，总台在8K方面已经做了很多尝试。作为当今世界体量规模大、业务形态多和覆盖范围广的国际新型主流媒体，中央广播电视总台目前正在向具有强大引领力、传播力和影响力的国际一流新型主流媒体加速迈进。

总台的技术工作时刻围绕总台的战略格局和媒体融合的重大需求，坚持科技创新主基调和主旋律，围绕总台技术部门的三个转变，就是从传统的广播电视媒体向原创视频内容的生产和发布的全媒体转变、从传统的节目生产方式向内容生产的供给侧结构性改革转变、从传统的技术架构向5G+4K/8K+AI的战略格局转变，以此来持续推动总台技术工作的高质量发展。

面向冬奥会8K转播的需求，总台把“冬奥超高清8K数字转播技术与系统”这个项目纳入总台承担的一个国家重点实验室，这个实验室叫作超高清视音频制播与呈现国家重点实验室，以实验室大平台来吸引国内的企业和事业单位，还有科研机构，共同扎实地推进8K的发展。

2021年2月1日，总台的8K超高清电视频道成功试验播出，这是我国超高清视频领域科技创新成果的集中展现。总台通过IP网把8K超高清电视频道的试验信号持续播出，用户可以通过支持AVS3.0的8K机顶盒进行收看。同时，总台联合中国移动、中国电信、中国联通和中国广电四大运营商，把总台8K的试验信号推到了北京、上海、广州、海口等9个城市，在公共场所30多块大屏和首批8K电视机上，进行同步播放，全国都能够实现收看。

总台8K超高清电视频道的播出，首次采用我国自主研发、拥有自主知识产权的新一代视频编码标准AVS3.0，为我国8K电视信号传输、分发以及终端显示等系统和设备的国产化打下了坚实基础，也标志着我国走在世界超高清电视发展的前列。

2021年2月11日，总台通过8K超高清电视频道对《春节联欢晚会》进行了8K现场直播，这也是全球8K电视领域内的首次现场直播。在建党百年的庆祝活动中，总台也应用了8K的技术。

 确保画面质量和传输落地应用

问：在8K转播和制作方面，总台面向北京冬奥会都做了哪些准备工作？

马悦：按照中央广播电视总台5G+4K/8K+AI的战略格局，面向冬奥会8K转播的需求，技术局2019年启动了8K转播技术系统装备的建设工作。项目课题要完成的8K转播技术系统，于2021年6月上旬完成系统集成，并投入试运行。

系统包括A5、A6两辆8K的A级转播车。在转播车建设过程中，为了保障技术的领先性，总台技术局采用的是IP架构，遵循的是国际ST2110标准。这个标准是基于IP技术部站的成熟，产业界对于超高清电视向IP化发展达成共识，由电影和电视工程师协会发布的一个系列标准，对于高清4K、8K甚至16K在视频、音频以及同步和辅助数据等方面都做了详细规定。目前，在产业链、产品的生产、系统的集成以及电视领域的运行维护上，全世界基本都遵循这个标准。

总台采用的标准可以满足4K和8K的信号流同时在系统内进行传输，可以单独传4K，也可以单独传8K，两个也可以同时传输，进行有益的补充和融合。这样就使我们8K的转播车可以直接做8K直播，也可以做4K直播。

还有一种模式，叫8K伴随模式，就是在4K节目直播的同时，可以系统内生成和4K节目切换点完全一样的一套8K直播信号。一套系统既完成了4K，又完成了8K，这样就降低了整个系统的风险，提高了安全性。

另外，在设计上，8K转播技术系统也采用了一系列的办法。比如，采用了平台化设计，进行了通用的工位和功能分区，这样在有限的车体空间内，实现了灵活的运用，还有IP化设计。所以，这两辆转播车可以满足新闻、体育和文艺等各种节目形态的8K转播需求。可以说，A5、A6这两辆转播车在国内甚至世界范围内，都是功能最强大、系统最灵活的8K外场转播系统。

A5、A6这两辆8K转播车投入试运行以后，已经完成了一系列8K和4K的重大宣传报道任务，包括建党百年《伟大征程》文艺演出，还有第十四届全国运动会的开幕式，以及田径和体操项目的转播。2021年10月，还完成了在首都体育馆举行的国际滑联短道速滑世界杯的8K转播任务。

按照项目的任务要求，还有相应的8K后期制作的范围。我们项目参与单位也完成了8K高端编辑制作系统的研发工作。现在，8K编辑制作系统的示范应用平台已经建设完成。在系统调优的同时，完成了相应的转播工作，完成了“相约北京”系列测试赛，制作了15小时的短道速滑世界杯相关节目内容。

在冬奥会期间，我们8K的编辑制作系统将接入总台承担冬奥会8K和4K转播任务的外场转播制作系统中，实现8K信号的收录和传输，也能实现8K节目的多轨实时编辑，还有多格式的高效转码，共同完成8K节目的制作。

除了项目内的转播系统，还有后期工作。总台技术局还在建设B级转播车、挂载式的箱式转播系统。按照计划，在冬奥会前，技术局拥有7辆外场转播车和两套外场转播系统，可以在冬奥会期间满足冬奥会赛时各个项目赛事对于8K和4K转播的需求。

问：您刚才提到的新一代视频编码标准AVS3.0是怎么支撑8K转播技术实现的？

马悦：总台8K超高清电视频道试验播出采用的是AVS3.0编码标准，这是由项目参与单位北京大学牵头制定的。总台对冬奥会的转播，也会采用AVS3.0的技术。

基于AVS3.0的编码标准要落地，就要有具体的实施。总台基于AVS3.0编码标准，以8K超高清电视节目的直播要求为基础，联合编解码器的厂商、AVS的产业联盟，共同从软件平台、硬件设备生产、系统级部署等方面全面推进，形成了AVS3.0端到端的产品，以及整体解决方案。这样，才在2021年2月1日实现了基于AVS3.0编码的8K试验频道的播出。

在播出过程中，项目参与单位包括北京大学规划院，还有编码器厂商。我们同时还在做什么工作呢？主要考虑的问题是码率定在什么点合适，码率多大能保证画面的质量，又能保证合理的带宽开销。所以，我们的工作就是反复对比画面的主开关质量，最后确定了一个既能保证压缩画面质量、又能保证合理带宽开销的有效视频码率点，最终保障了8K频道的播出，确保画面质量和传输落地应用。

现在，AVS3.0编码标准已经发布了团体标准，也推进了国标和行标的工作。AVS3.0作为目前面向8K和5G产业应用的发布标准，是超高清领域的中国标准，已经达到了世界领先水平。

 让千家万户享有炫彩超清感受

问：除了之前提到的8K数字转播车、AVS3.0编码，还有没有其他的创新点在项目中出现？

马悦：我们这个项目在8K直播呈现的全链路上都取得了一些关键技术的创新和突破。

除了前面提到的转播车和AVS3.0编码，还有创新。比如，在转播车上或者8K的演播室里，需要有8K的图文包装系统，也需要用到8K的多通道录制和虚拟合成系统，这在我们项目内都是自主研发。目前在国内还是空白，我们自主研发以后，就可以填补这个领域的空白。

另外，AVS3.0的编码出来以后，要应用落地，就需要有支持AVS3.0的8K编码器和解码器。我们项目的参与单位已研制完成，并且通过8K频道直播的测试环境进行了验证，可以实现8K50帧率下高画质的传输，达到稳定的水平。

对于广电行业来说，编码器和解码器实际上是比较核心的产品。目前，我们8K的技术已经越来越成熟，在5G、VR以及互联网视频等产业的相互促进下，广播电视行业要从高清向超高清逐渐过渡，视频的编解码器以后有非常广泛的应用和很好的市场价值。

产品的生产和运行都需要相应的测试方法和标准。我们这个项目也在对支持AVS3.0的8K视频编码器、解码器的技术测量和评价方法做相应研究。项目参与单位也在提出视频编码器的测量方法和检测标准，并且将申请成为行业标准，对整个行业8K的发展起到规范作用。

还有一个怎么传入千家万户的问题。项目里有一个参与单位——中国有线，需要建设覆盖全国各省区市的跨域8K示范网，把总台给它的信号传输到全国各省区市有线电视的前端。这也是我们项目要解决的传输问题。最后接收的时候，还要考虑在家里怎么看。光有电视不行，还要有机顶盒。我们有项目单位在支持AVS3.0的8K机顶盒制定，包括设计方案，现在也完成了样机的试制工作。这样，就覆盖了从制作一直到传输入户的过程。

最后还有一个关键，就是大家用什么看，要有电视。所以，我们这个项目还有终端呈现的环节。项目参与的两家单位，在分别解决8K的LCD和LED关键的技术研究工作。他们要突破一些技术瓶颈，比如8K大屏的大分辨率驱动技术，形成我国有自主知识产权的驱动技术，来实现真正在家庭或者在公共场所的大屏观看。

问：马老师，刚才听您介绍了这么多项目成果，我们的目标是8K看奥运，目前示范应用项目做得怎么样了？

马悦：我们这个项目虽然叫冬奥超高清8K数字转播技术与系统。实际上，是面向冬奥8K转播，从制作到最终收看，让观众真正能看到8K的画面，起到示范的应用效果。

示范要落地。从项目本身来说，2019年立项的时候，目标是总台把8K的信号通过中国有线，传给各省份的有线电视，让观众通过有线电视来收看8K信号。按照项目计划，目前在北京赛区、延庆赛区，还有张家口赛区、奥运村和主媒体中心，都设立了8K的观赛区。在北京，还会建设一个8K的观赛小区。在这些位置，大家都可以看到我们这个项目制作和传输的8K信号。

此外，总台按照计划，奥运会前要开播8K频道。也就是说，多了一个渠道，大家可通过总台的8K频道看到8K的冬奥画面。

还有一个好消息，2021年工信部等六部委共同发起了“百城千屏”超高清视频落地的活动。活动口号叫“点亮百城千屏，炫彩超清视界”，鼓励有条件的城市在公共场所设立或者改造超高清大屏。播放的内容包括党的建设、社会主义核心价值观、冬奥会比赛、文化旅游等，一系列高质量、超高清的内容都可以在大屏上展示。总台为此也建立了8K超高清的电视公共服务平台，把总台的信号送到百城千屏上，让大家看到8K的画面。

总之，在北京2022年冬奥会期间，中央广播电视总台会从多个渠道，以8K的视角，呈现一届简约、安全、精彩的奥运盛会，给观众带来震撼的8K体验，实现“8K看奥运”的目标。