前言
“科技冬奧”項目屬于科技部國家重點研發計劃,其中的“冬奧超高清8K數字轉播技術與系統”由中央廣播電視總臺牽頭,圍繞冬奧會8K轉播制作、編碼傳輸和終端呈現,從關鍵技術、平臺構建和應用示范三個層次進行研發和實踐,在北京2022年冬奧會的轉播中,給全球觀眾帶來了一場視覺盛宴。
一、五個課題盡數完成,六塊大屏直播精彩
1.兩輛轉播車齊上線,IP化傳輸更進一步




針對北京2022年冬奧會開閉幕式和冬季兩項賽事的直播工作,中央廣播電視總臺出動了兩臺A級8K/4K超高清轉播車。兩輛轉播車曾先后圓滿完成建黨百年文藝演出《偉大征程》和第十四屆全運會開幕式的4K及8K轉播任務。在籌備冬奧會轉播期間,積極參與測試賽8K轉播系統全流程制作,實現外場轉播8K節目直播并在總臺8K試驗頻道播出。
兩輛轉播車具有多項創新:
一是采用國產車體、內外套大跨度雙側拉結構。
二是轉播系統利用現有主流設備,采用4鏈路12G以SQD的方式實現從拍攝采集到收錄傳輸的8K制作流程。
三是轉播系統采用全IP架構,監控以及和周邊基帶設備信號轉換。
四是使用SDN集中控制系統實現全車統一調控,同時還監測業務網和控制網的網絡狀態。此外,轉播車還搭載了項目自主研發的8K在線包裝系統和8K虛擬合成系統。
2.后期制作實時高效,多種格式任意轉換
總臺搭建了應用示范平臺8K數字編輯制作系統。在后期制作上,能實現高速編解碼,達到4軌8K視頻實時編輯,高質量回放,并實時輸出至8K監看設備。同時支持2倍速渲染,實現8K和4K分辨率、幀率、色域、動態范圍的互轉。
3.自主8K視頻編碼標準,AVS3全球實現首個應用
我國自主技術的8K視頻編碼標準AVS3,在發布團體標準后,相關國標和行標立項也已完成,AVS3成為了全球首個已推出的面向8K及5G產業應用的視頻編碼標準,也是世界高清視頻技術領域的“中國標準”。AVS3 8K廣播級超高清編碼器和解碼器的綜合性能達到業界領先水平。經過實際直播環境測試,編碼質量和穩定性能夠滿足8K 50FPS超高清畫質直播的需求。
在AVS3標準制定和產業應用過程中,總臺和多家企業緊密配合,從軟件平臺、硬件產品、到系統級部署全面推進,形成了AVS3的端到端產品和解決方案,并在2021年2月1日實現了基于AVS3編碼的總臺8K超高清電視試驗頻道的開播。
4.信號傳輸從端到端,超高清入戶顯成效
8K視頻編碼解碼技術已經趨于成熟,8K信號需要傳遞到千家萬戶。項目組已經完成8K超高清跨域傳輸示范平臺建設方案的制定,建設覆蓋全國30個省、自治區和直轄市有線電視前端的8K超高清跨域示范網,并計劃在5個省和直轄市有線電視前端對接開展業務示范,并進行冬奧超高清8K信號傳送測試。
為推進8K入戶,項目組制定了AVS3.0超高清家庭業務終端樣機方案,試制完成8K AVS3.0機頂盒樣機,研究8K節目廣播傳輸問題及IP直播、點播傳輸方案,并進行8K超高清入戶接收全鏈路技術測試,研發終端應用系統APP。
5.六塊屏幕跨域傳輸,8K影像傳遞精彩
傳遞精彩,呈現分毫。項目組在8K圖像顯示技術及設備研制上也取得了重大成果,項目組分別針對LCD和LED兩種顯示技術領域的核心技術瓶頸展開研究,突破超大分辨率顯示技術瓶頸,研發具有自主知識產權的8K顯示驅動技術。
項目組分別針對不同群體在不同地區設立了六塊大屏,實時轉播8K頻道的超高清播出內容,確保在冬奧會期間將精彩的開閉幕式畫面與賽事內容呈現至受眾面前。
二、謹遵冬奧防疫規定,科學選擇大屏地點
為起到良好的8K傳播效果,項目組前期對大屏的擺放位置做了大量調研工作,但為了配合場所的防疫政策,不斷進行溝通和調整,最后確定了設立大屏的六個地點。
項目組在2020年12月就查看了好幾個可供設立大屏的點位,但因為疫情的關系,去年部分點位發生了變化。項目組原本計劃在延慶冬奧村運動員餐廳設立一塊8K大屏,為避免聚集引發疫情,取消在餐廳內部擺放大屏方案。經過反復協商,最后項目組在運動員餐廳外的走廊區域投放了一塊8K顯示屏。
項目組不僅科學選擇大屏的投放地點,也嚴格遵循各地的防疫規則。在延慶工作時,向有關部門提供單位蓋章的防疫證明;在涉及到出京、進京時,合理安排核酸時間和進、出京順序;按程序和場館、工程、安保消防等各個環節對接,確保大屏投放萬無一失。
三、冬奧8K轉播圓滿成功,將推動產業鏈集群發展
總臺冬奧超高清8K數字轉播技術與系統是目前在國內外最先進的轉播系統,此次投入到冬奧會中,一是保障和提升了總臺8K的制作能力;二是保證了總臺技術的先進性和對廣電技術的引領作用;三是冬奧所運用的技術和設備在冬奧會后的轉播項目中都可以繼續運用,為總臺留下了寶貴的冬奧資產。值得一提的是, 2022年1月24日,總臺CCTV-8K超高清頻道開播,采用我國自主研發、擁有自主知識產權的AVS3視頻編碼標準,為中國8K超高清電視傳輸分發及終端呈現系統設備國產化打下了堅實的基礎,標志著中國已走在世界超高清電視發展的前列。