北大8K技术即将亮相春晚!

编者按

万民安康辞鼠岁

欢歌笑语迎牛年

在阖家团圆之日

看春晚早已成为

除夕的 标配

但你知道吗?

今年的春晚

隐藏着一项科技大突破!

根据央视“剧透”

今年的春节联欢晚会

将在央视总台 8K 超高清试验频道

进行首次 8K 直播

配合 5G AI 等最新科技

为观众带来一场

跨时空的视听盛宴

8K 直播所使用的

AVS3 编解码标准

正是由北京大学牵头

产学研用数十家单位合作研发的

千位科研人员

呕心沥血、奋起直追

用近二十载光阴

助力 8K 直播走进现实

这一次

我们走在了全世界的前头

中央广播电视总台编务会议成员姜文波介绍2021年春晚新技术应用情况

“8K 春晚

除了可以通过8K AVS3机顶盒收看

也将在北京、上海、广州

深圳、成都、杭州、济南

海口、青岛、福州

10 个城市 公共场所的

30 多个 8K 超高清大屏

8K 电视机

同步播放

中央广播电视总台8K超高清电视频道试验开播,上海国际传媒港超高清大屏同步播放

春回华夏的温暖

辞旧迎新的喜悦

全国各地

都能透过超高清视频

感受到真切的春节味道

以及让人自豪的 中国标准

让我们走进台前幕后

解读这项技术的与众不同

正式叫出这三个字母

2002年,香山饭店。

一场主题为 宽带网络与安全流媒体技术 的香山科学会议第178次学术讨论会正在举行,本为“窗外事”的DVD事件猛烈冲击了这个“象牙塔”。

面对外国专利费坐地起价、国内 DVD 行业逐渐沦陷 的冲击,专家们一致认为:制定掌握自主知识产权的流媒体技术标准 可以为我国节省巨额专利费,从而扭转视频编码领域国际标准征收高额专利授权费的格局,从而带动中国数字音视频产业的发展。

为了掌握这一主动权,由北京大学牵头,联合浙江大学、清华大学、华为等院校、科研机构及知名企业的千人团队 组成的AVS Audio Video coding Standard Workgroup of China ,数字音视频编解码技术标准工作组) 应运而生。

AVS工作组官网首页

简单的三个缩写字母,背后是中国自主知识产权的音视频标准被认可的漫漫付出与过程。

二十载,从追赶到领先

AVS工作组组长、北京大学高文院士回忆:“从AVS1到AVS3,我们差不多经过二十年的打磨。

十五年前,追赶国际的第一代AVS标准AVS1 国家标准 正式颁布。

两年前,中央广播电视总台采用发布推广不足三年的第二代AVS标准AVS2 国家标准 ,进行中华人民共和国成立70周年阅兵式直播。

今年,最新的第三代AVS3国家标准尚未正式颁布,AVS3 技术 已捷足先登“央视春晚”:总台发文明确视频编解码技术采用AVS3标准,春晚通过 8K 超高清电视试验频道,遍播神州万里,千家万户。

2月1日,中央广播电视总台8K超高清电视频道试验开播

历经多年探索,AVS 形成了上百项专利构成的专利群,编码效率达到同期国际标准相当水平,成为了国际范围内三大视频编码标准之一。 AVS3 标准,也是 AVS 标准第一次领先国外标准制定完成。

经测试,AVS3具有重大技术创新,已成为世界超高清视频技术领域的 中国标准 ,相关应用研究也达到国际领先水平。这一次使用 8K 技术直播春晚,中国技术,走到了全球最前列。

最终的成功离不开多家单位的协同合作与无私奉献,“做这件事儿这么多年,虽然我们一直在口头上讲AVS,但这是第一次,中央广播电视台明确使用AVS3这个名字。”

AVS工作组秘书长、北京大学教授黄铁军说, 明确对大家讲出 AVS 三个字,就是我们的工作被认可了,中国标准被认可了。

AVS工作组组长、北京大学高文院士

与国外标准的收费乱局不同,AVS体系由政策主导,这意味着在规范性上会更有保障。黄铁军曾就此表示: 和国外的专利费比,不是我们要得太少,而是他们要得太多了,已经远远超过他们应该得到的。 作为产业链上的一环, AVS 标准更多的是促进产业协同发展,而非成为漫天要价,暴利发财的工具。

主导制定国际、国家和行业标准,形成了完全自主的编解码技术体系

逼近世界64倍

8K 技术,意味着什么?

简单来说,就是视频清晰度更高,看得更清楚了。

黄铁军从技术指标上解释:分辨率的每次迭代,就是画面的像素点数升级——点数横纵各提高2倍——所以总数共提高4倍。由此,分辨率每升级一档,就意味着看到的影像又同比清晰了 4 倍。 我们的视野以4倍为阶,不断被擦得更亮。

以多年前的彩色电视的标准清晰度为起点,画面的清晰度不断“乘以4”,世界的能见度展直线翻升:

“高清”清晰了4倍

“4K”清晰了16倍

“8K”清晰了64倍

以眼为舟,8K向世界更深处沉浸,力度是以往的整整64倍。 “看着挺清楚”一句评价,背后是众多科学家无数的计算与心血。

画面点数提升了64倍,即意味着背后的数据量增加了64倍;数据流疯狂膨胀,而带宽有所限制,传输过程需要将内容压得越来越紧,使得内容得以顺畅分发,在各种终端都能完美呈现。

成本太高,老百姓用不起,不行;企业推广不了,也不行。 因此,科学家们不断追求着编码效率的提高,这便是所谓的编解码技术。 一“编”一“解”,AVS3如一台“天平式娃娃机”,使内容提供方和内容消费方遵循一样的标准,不断升级换代。

《中央广播电视总台8K超高清电视节目制播技术要求(暂行)》于1月21日正式发布

2 月1日,央视总台8K超高清电视频道试验开播, 采用了具有自主知识产权的 P2.5mm 户外真 8K 屏幕, 首次实现了户外大屏基于 AVS3 标准的 8K 实时编码、传输、解码和渲染显示验证 画面实时回传到北京时,首次尝试 5G 传输环境下进行 8K 超高清视频的高码率播出,对于验证 5G 的高效率传输意义重大。

2月1日-2月28日,中央广播电视台将持续试验8K超高清频道播出。测试期间内,8K超高清电视频道播出实验信号覆盖北京、上海、广州、深圳、成都、杭州、济南、海口、青岛九个城市的公共场所,在三十个大屏或公共电视机上播放。

为保证8K春晚直播的顺利推进,AVS产业联盟、央视总台、鹏城实验室、广东省超高清视频创新中心联合制定了“8K 春晚直播试验计划

8K技术的试行,意味着春晚从家里的电视机,走向城市、商场的各个角落 ;意味着华灯之下,多城的许多家人、朋友、情侣都可以走上街头,通过前所未有的公共超高清大屏观赏春晚, 享受极致的视听体验。浓浓的年味中,更添一抹鲜活、生动、自在的观赏体验。

新年过后,这样的体验将随时间延展,漫溯到更远之处。 中国将率先在世界开展8K电视节目的大范围真实直播,越来越多的生活,将不再被密封在一间屋、一台屏、一顶盒中,而奔向更广阔的四海天地。

深圳作为首批试播点之一,市民可通过安放于深圳地标性位置福田星河COCO Park广场的户外大屏体验8K超高清带来的视觉盛宴

这次尝试,也成为我国“5G+4K/8K+AI”战略 实施过程中的一个重要里程碑。这场“透气式”的2021年春晚直播过后,更大的舞台即刻便来——2022年北京冬奥会。此次的 8K 春晚直播,正是为我国 2022 年冬奥会 8K超 高清视频的转播精心策划的核心技术演练和准备工作。

中央广播电视总台目前现已研发完成8K 超高清电视制播呈现全链路试验系统 ,其中包括8K演播室系统、8K IP调度分发系统等系列系统,标志着我国已走在世界超高清电视发展的前列。2022年冬奥会之际,种类丰富的冰雪运动,配合在冰雪天幕下的现场感, 想必会更加震撼人心。届时,8K技术将为体育爱好者们搭好一座“保暖结界”:不必受冻赶去现场,在家中暖和坐着,即可透过最清晰的画面亲临赛事。

8K超高清电视制播呈现全链路试验系统示意图

真实的渐近线

人类从世界获取信息,其中70%-80%的内容都是来自于视觉。AVS3,作为5G+8K中最合适的视频编码标准,还将带来许多变革:“看电视”首先变了 ,从数码电视机,到投影、激光电视、室外大屏,从在家里客厅看,到在商场大堂、城市街边、旷野户外看;电影或将慢一步赶来, 但在超高清大银幕上产生的视觉冲击力,会使“看电影”变得更加震撼。

超高清视频,还将引发以智慧医疗、智能交通、先进制造、文教娱乐为代表的产业变革 。虚拟现实也变得越来越“不虚拟”:类似“健身魔镜”的智能运动产品,通过相机采集进行呈现、识别、跟踪,依托8K前沿的压缩编码技术,给用户带来游戏般更逼真的交互体验 。打通现实与虚拟的接口,抬眼浸“灵境”,所见即所得。

此外,北京大学牵头的数字视频编解码技术国家工程实验室, 也在尝试新的探索:提升空间维度的同时,开发时间的维度——将视觉复原为一个动态的过程。

现有的视听技术,已足够“骗过”眼睛,但与自然界光子与人类肉眼的碰撞所产生的视觉相比,还有很大距离。

多年的技术进步,从电影的24帧,到电视的30帧,再到4K的50帧……接下来的探索,便要把这个维度一下提升几个数量级,将整个视觉变成一个连续的过程,让我们所看到的光影变化更加逼近自然, 最大限度向真实世界靠近,复现最真实的“灵韵”。

亲爱的读者您好

8K 世界即将到来

请启动你的 2021

与北大共同前行!

采写:陈雪霁

编辑:吕成敏、小太阳

来源:央视新闻、中央广播电视台、央广网、北京大学科研部、北京大学信息科学技术学院、北京大学宣传部海外传播办公室

图片:央视新闻、中央广播电视台、教育部官网、央广网、北京大学信息科学技术学院、谢昊、视觉中国

排版:白雨琪

责编:谭诗颖、以栖、昭花花

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