2018年11月13日，全球家庭互聯(lián)網(wǎng)大會在上海正式召開，國家廣播電視總局科技委副主任杜百川在會上發(fā)表演講，提醒行業(yè)從業(yè)者們，廣播的技術(shù)環(huán)境將發(fā)生深刻的變化。
 

首先，杜百川副主任表示，節(jié)目制作播出的方式將發(fā)生根本的改變，根據(jù)央視總臺的超高清技術(shù)發(fā)展規(guī)劃，4K超高清電視技術(shù)體系將分為三個階段：

2018年為第一階段，2019年1月-2020年6月為第二階段，2020年7月-2021年12月為第三階段。當(dāng)下的目標(biāo)是將總臺現(xiàn)有的電視演播室、制作島、播出及總控機(jī)房等技術(shù)平臺全面升級為4K超高清電視系統(tǒng)，建設(shè)54套4K制作系統(tǒng)、680套4K便攜式攝像機(jī)和1000套4K后期制作工作站；

建設(shè)適配總臺4K節(jié)目制播的主備4K信號調(diào)度和交換系統(tǒng)、云數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)傳輸交換系統(tǒng)、節(jié)目生產(chǎn)管理系統(tǒng)、媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng)、廣告管理系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)；

搭建15套4K頻道播出系統(tǒng)和4K互動電視平臺，實(shí)現(xiàn)總臺電視節(jié)目全4K超高清電視制作和播出，并在全網(wǎng)分發(fā)。

國際電聯(lián)：ITU-R BT.2020“用于節(jié)目制作與國際交換的超高清晰度電視系統(tǒng)參數(shù)值”；ITU-R BT.2100 “用于節(jié)目制作與國際交換的高動態(tài)范圍電視圖像參數(shù)值”；ITU-R BS.2051 “用于節(jié)目制作的先進(jìn)聲音系統(tǒng)”
 

 

建設(shè)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，我國將采用GY/T 307-2017“超高清晰度電視系統(tǒng)節(jié)目制作和交換參數(shù)值”； GY/T 315-2018“高動態(tài)范圍電視節(jié)目制作和交換參數(shù)值”； GY/T 316-2018“用于節(jié)目制作的先進(jìn)聲音系統(tǒng)”。

演播室向IP架構(gòu)過渡

主要基于2022-1/-2/-3/-4：MPEG2 TS over IP；2022-5/-6：SDI over IP標(biāo)準(zhǔn)；兩者和核心是要將視頻、音頻和輔助數(shù)據(jù)打在一個IP包，要得到某個元素要取整個流。而另一個標(biāo)準(zhǔn)則是SMPTE2110，將信號的每一個部分都作為一個獨(dú)立的流，視頻、音頻和輔助數(shù)據(jù)可以獨(dú)立路由交換，要某一個信號只要取該信號本身。

 

高速率的視頻傳輸推動HDMI升級到2.1，前不久HDMI Forum正式推出HDMI 2.1，其支持更多和更高速率。支持壓縮和非壓縮信號，10比特或更高比特更高幀率的BT.2020色域，同時還支持12,14和16彩色。

其支持動態(tài) HDR(Dynamic HDR)，支持HDR的逐幀處理。使用傳輸速率達(dá)到48Gbps的電纜，具有低EMI，仍然使用現(xiàn)有A，C，D接插頭，包含以太網(wǎng)通道，與現(xiàn)有設(shè)備反向兼容。支持增強(qiáng)音頻回傳通道eARC(enhanced Audio Return Channel)，使用eACR可以簡化電視和音響或條形音箱的連接，單線連接完成將像Dolby Atmos, DTS:X 3D音頻格式的播放。支持游戲可變刷新率VRR (Variable Refresh Rate)，3D圖形處理器可以不受固定的輸出或幀率的限制，在靜止和運(yùn)動場景之間的圖像處理更加靈活，減少游戲卡頓。

同時，互聯(lián)網(wǎng)的廣播方式也將發(fā)生根本改變：

下一代互聯(lián)網(wǎng)自主技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)正在形成，2017年7月通過Internet Protocol, Version 6 (IPv6) Specification [RFC 8200 ]，2017年11月中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動計(jì)劃》《計(jì)劃》指出，加快推進(jìn)IPv6規(guī)模部署，是全球互聯(lián)網(wǎng)演變升級的必然趨勢，是技術(shù)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重大契機(jī)，是網(wǎng)絡(luò)安全能力強(qiáng)化的迫切需要。《計(jì)劃》還提出，要用5到10年時間，形成下一代互聯(lián)網(wǎng)自主技術(shù)體系和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，建成全球最大規(guī)模的IPv6商業(yè)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)下一代互聯(lián)網(wǎng)在經(jīng)濟(jì)社會各領(lǐng)域深度融合應(yīng)用。

由下一代互聯(lián)網(wǎng)國家工程中心牽頭發(fā)起的“雪人計(jì)劃”已在全球完成25臺IPv6根服務(wù)器架設(shè)。中國部署了其中的4臺，包括1臺主根和3臺輔根。

“雪人計(jì)劃”提出之前，全世界只有13臺根服務(wù)器。其中只有1個主根服務(wù)器，其余12個均為輔根服務(wù)器。主根服務(wù)器在美國，而輔根服務(wù)器有9個在美國，剩下3個分別位于英國、瑞典和日本。

隨著IPv4向IPv6的演進(jìn)，給尋址模式帶來變化，單播地址(Unicast Address)：指派給單一接口，包只發(fā)送給該地址；任波地址(Anycast Address)：相同的地址指派給不止一個接口(位于不同節(jié)點(diǎn))，任播地址的包路由到最近的接口(指路由距離)；組播地址(Multicast Address)：一組接口(位于不同節(jié)點(diǎn))組成組播組，一個組播地址識別一組接口，包發(fā)送到組播地址/一組后，復(fù)制到組中的所有接口。

其中過渡方案有多重，包括：

雙棧——網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)能夠同時處理IPv4和IPv6流量， 當(dāng)雙棧網(wǎng)絡(luò)中的一個節(jié)點(diǎn)接收流量時，它被編程為優(yōu)選IPv6 over IPv4流量，雙棧節(jié)點(diǎn)也能夠處理僅IPv4流量。雙棧網(wǎng)絡(luò)是最貴解決方案之一。

隧道——在現(xiàn)有IPv4基礎(chǔ)設(shè)施之上，通過將IPv6封裝在IPv4中，用IPv4傳送在IPv6網(wǎng)絡(luò)之間路由IPv6數(shù)據(jù)包。

轉(zhuǎn)換——協(xié)議轉(zhuǎn)換(NAT-PT)曾是提供IPv6轉(zhuǎn)換服務(wù)的第一種方法，只是將IPv6數(shù)據(jù)包簡單地轉(zhuǎn)換為IPv4數(shù)據(jù)包，有一定沖突，可作為最后的手段，雙棧和隧道技術(shù)優(yōu)于轉(zhuǎn)換技術(shù)。

其中，需要注意的是組播ABR的架構(gòu)，杜百川副主任表示，IP網(wǎng)絡(luò)直播視頻時最大的問題是如何解決大容量視頻的并發(fā)問題，尤其在直播春節(jié)晚會，足球世界杯的時候，組播ABR技術(shù)結(jié)合CDN網(wǎng)絡(luò)解決這一難題，通過組播傳送所有觀眾請求的流，意味著運(yùn)營商只要從原始服務(wù)器提供單個流就可以，減輕自身網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力。

組播ABR能夠大幅度平滑流量，并且相比單播ABR，對于用戶數(shù)量的增加，成本上升更為緩慢，能夠減少盡可能多的成本。另一方面，基于CMAF的IP流延遲幾乎可以控制在秒內(nèi)，這就足以與現(xiàn)有IPTV的傳輸質(zhì)量相匹配。
用戶的體驗(yàn)方式正在發(fā)生改變

傳統(tǒng)的廣播電視用戶體驗(yàn)依賴于節(jié)目源端，傳輸和接收的任務(wù)在于盡量保持源端的質(zhì)量和體驗(yàn)。但新一代電視的用戶體驗(yàn)將來自廣播和接收的多個方面，主要體現(xiàn)在：

綜合的接收方式：廣播、點(diǎn)播、直播和交互；
與互聯(lián)網(wǎng)和移動的結(jié)合：輔助信息，多屏和社交電視；
虛擬和增強(qiáng)：使用復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)和多種傳感器在接收端引入虛擬環(huán)境，大幅度增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)和產(chǎn)生浸入式體驗(yàn)。

3GPP在今年3月，對VR媒體業(yè)務(wù)技術(shù)規(guī)范業(yè)務(wù)和系統(tǒng)方面的技術(shù)進(jìn)行了報(bào)告， 內(nèi)容包括AR/VR/MR定義，簡介，視頻系統(tǒng)（光學(xué)系統(tǒng)和視頻處理，拍攝、拼接、投射、打包、編碼、包裝、解包、解碼、呈現(xiàn)和顯示），音頻系統(tǒng)（錄制、制作格式、存儲格式、分發(fā)格式、呈現(xiàn)系統(tǒng)、基于通道/對象/聲場的制作流程），業(yè)務(wù)架構(gòu)用例，VR使用場景（活動廣播/組播，流媒體，3GPP360度場景內(nèi)容分發(fā)，HMD直播，社交電視/VR，影院VR，學(xué)習(xí)應(yīng)用，VR視頻電話，用戶生成VR，虛擬世界通信，HMD以前的內(nèi)容消費(fèi)等），音頻質(zhì)量評測，視頻質(zhì)量評測，延時和同步，差距分析，建議目標(biāo)和VR用例備選方案。

國際電聯(lián)2018年4月分布報(bào)告Report ITU-R BT.2420-0 (04/2018) “廣播中先進(jìn)浸入式音視頻系統(tǒng)使用場景和現(xiàn)狀集”報(bào)告中浸入式“immersive”的定義：報(bào)告中“沉浸式”一詞被認(rèn)為是包括可以提供受眾或使受眾以一種能夠?qū)?nèi)容呈現(xiàn)進(jìn)行任何形式的控制或交互的任何格式或媒體或平臺。

ITU-R展示的VR相關(guān)廣播用戶場景：

1.無限座位VR廣播（Infinite Seat VR Broadcast）是一種拍攝實(shí)時VR內(nèi)容的方法。在拍攝現(xiàn)場，在特定的座位/觀察位置安置全方位的攝像機(jī)和麥克風(fēng)環(huán)，每個音頻和視頻拍攝裝置都可以提供獨(dú)特的體驗(yàn)，與活動現(xiàn)場的獨(dú)特座位相對應(yīng)。無限座位可以通過附加音頻元素（例如評論員語音）或視覺元素（例如玩家統(tǒng)計(jì)）以及諸如動作重放之類的技術(shù)或來自不同有利位置的剪輯來進(jìn)一步增強(qiáng)體驗(yàn)。每個觀眾都可以單獨(dú)選不同座位，而每個座位的方向由用戶的旋轉(zhuǎn)（垂搖，橫搖和縱搖）來定義。

2.線性敘事電影VR廣播（Linear Narrative Cinematic VR Broadcast）

在線性敘事電影VR廣播期間，消費(fèi)者從場景中的固定點(diǎn)（3DoF或3DoF +）觀看VR電影，可以自由地轉(zhuǎn)動和移動頭部觀察場景中的細(xì)節(jié)，并且通過聆聽和觀看演員來跟隨故事。

ITU-R有關(guān)的電視用戶場景：
3.自由看點(diǎn)電視（Free Viewpoint Television）是一種視覺媒體，允許用戶通過自由改變他們的看點(diǎn)來觀看三維記錄的場景。 通過改變廣播場景的有利位置，再現(xiàn)的聲音場景和音頻元素將相應(yīng)自適應(yīng)。

4.HMD為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)內(nèi)容消費(fèi)（HMD-based Legacy Content Consumption）

4.1個人VR電視（Private VR Television）是在虛擬環(huán)境中向觀看者呈現(xiàn)傳統(tǒng)的2D電視節(jié)目素材。 2D電視節(jié)目素材在虛擬環(huán)境中直接呈現(xiàn)在用戶面前的虛擬線幕上。 虛擬場景可以使音頻和視頻適應(yīng)用戶頭部運(yùn)動。

4.2富VR電視（Enriched VR Television）是將電視節(jié)目呈現(xiàn)在3D虛擬環(huán)境內(nèi)的虛擬2D線幕上， 360°場景覆蓋球形環(huán)境的背景。

5.支持視力受損的受眾成員，VR / AR技術(shù)可以為視力受損的觀眾提供改進(jìn)的廣播內(nèi)容體驗(yàn)。VR / AR眼可用于幫助視障人士識別物體，為視覺受損的消費(fèi)者提供對廣播內(nèi)容的特定增強(qiáng)，顯著改進(jìn)的體驗(yàn)。

其中的技術(shù)難點(diǎn)在于：

1、當(dāng)屏幕不到源圖像的兩倍，就會會出現(xiàn)混疊。目前高質(zhì)量的縮放算法現(xiàn)在可以去除混疊實(shí)現(xiàn)非常高的圖像質(zhì)量。

2、由于屏幕是用數(shù)百塊模塊拼接而成，校準(zhǔn)必須非常準(zhǔn)確。

3、如果LED的PWM調(diào)光系統(tǒng)性能不好，會產(chǎn)生灰度電平不一致。在非常暗的區(qū)會受到LED點(diǎn)亮的變化、綁扎線串?dāng)_等因素的影響。

4、色彩再現(xiàn)的另一個問題是在低亮度下的一致性。LED芯片和驅(qū)動適于廣告或控制室，但要實(shí)現(xiàn)影院質(zhì)量還有工作要做。

5、由于RGB像素的設(shè)計(jì)，正面和離軸有不同特性，這是由于封裝中LED芯片的發(fā)光模式不同、位置變化以及有平面，半球和拋物面等不同的封裝方法。

6、時序性失真，LED顯示器每16行或每32行同時從左到右掃描， 然后再下一行，直到完整圖像顯示，隨人眼掃視速度和方向不同，產(chǎn)生時序性失真。

7、音響布置。

廣電的業(yè)務(wù)范圍也發(fā)生了巨大的變化

杜百川副主任以Comcast為例，表示Comcast如何使用AI改進(jìn)和重塑電視業(yè)務(wù)，通過對媒體視頻和分析、深度學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)科學(xué)、Voice&NLP以推薦和搜索，對智能電視、智能家庭與智能家庭網(wǎng)的形式進(jìn)行改進(jìn)。

 

運(yùn)營商同時正在針對物聯(lián)網(wǎng)時代的到來發(fā)生著改變，華數(shù)智慧城市，通過基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目、城市管理項(xiàng)目、智慧民生服務(wù)項(xiàng)目、智慧產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目、智慧生態(tài)監(jiān)測項(xiàng)目等形式推動了運(yùn)營商業(yè)務(wù)范圍的變革。

廣電要改變分散投入運(yùn)營的根本方式

杜百川副主任表示，分散投入經(jīng)營的方式必須發(fā)生根本改變。廣電必須進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)和移動領(lǐng)域進(jìn)行有效競爭。BAT和三大電信運(yùn)營商在云、大數(shù)據(jù)和AI都有大規(guī)模投入。廣電要進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)和移動進(jìn)行有效競爭，靠分散投入是不可能的。云、大數(shù)據(jù)和AI的本質(zhì)都具有泛數(shù)據(jù)性和非分散性發(fā)展的特點(diǎn)。有線電視行業(yè)正在迎來全面整合的大好時機(jī)。廣電的節(jié)目制作、融媒體中心、物聯(lián)網(wǎng)以及云、大數(shù)據(jù)和人工智能建設(shè)如何統(tǒng)籌規(guī)劃、集中力量已經(jīng)提上議事日程。廣電分散投入，各自經(jīng)營的方式必須發(fā)生根本改變！