丁文华：中国国家4K/UHD体系的发展现状【PPT全文】

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摘要

7月5日-6日，第七届广电传媒产业论坛暨第五届中国广播电视紫金论坛在南京召开。本次会议以“传媒·产业·技术 融合创新发展”为主题。会上，中国工程院院士丁文华对中国超高清HDR、3D Audio应用分享了中国国家4K/UHD体系的现状，中国国家4K/UHD标准体系的端到端标准主要由三块组成，即AVS2、HDR以及3D Audio，2018年1月，已经完成iTU-R BT.2100和ITU-R BS.2051引标。

从国际趋势来看，全球广播这从体育、综艺、纪录片类型重点发力，奥运会一直以来都是广播电视直播的重要关注点，2018年平昌冬奥会就已经开始4K转播（4K/SDR），而目前俄罗斯的世界杯则同时提供了4K+HDR的直播内容，包括2020年东京奥运会（4K/8K+SDR）直播内容以及2022年北京冬奥会（4K/8K+HDR）。

从国内来看，中国即将进入4K/UHD和HD并存时代，广电体系应及早进行频道规划，针对体育、娱乐、专题纪录片、电影、电视剧有线考虑开通4K频道。

考虑到制作成本和周期，内容制作会有线选择HDR或SDR、3D Audio或环绕声，同时配套相关政策鼓励包括社会力量在内的资源制作4K/UHD HDR和3D Audio节目。鼓励4K/UHD节目和内容多渠道传输和分发。

参考目前奥运会和世界杯等赛事转播方案，现阶段来看，一致比较认同的方案是HLG、1000nit、BT.2020进行端到端的传输，现场制作输出大概采用4K HDR+HD SDR，后期如果需要采用PQ或更高亮度的HLG制作，需考虑元数据（静态+动态）的提取和传输，这个是至关重要的。

从后期制作场景来看，情况会不太一样，主要面向ENG+NLE场景，支持PQ、HLG、S-Log3等多种曲线制作，现阶段主要面向1000nit、BT.2020制作，目前基于LCD背光的平板显示能够达到2000nit，今后将向2000nit发展。

基于4K HDR制作，根据需要在切换台输出4K HDR之后，进行下变换生成HD SDR，切换台前端引入HD SDR信号，需进行BT.709至BT.2020的色域转换，反之亦如此。

本次俄罗斯世界杯按照side by side的模式准备，每个场地均运用38+1+2的11套设备同时提供，根据欧洲广播者协调会的要求，欧洲在下一步的4K转换中，有线电视将推进HD1080-50p+HDR，欧洲与中美不同的是，并不急于推进4K，但重视HDR，所以此次世界杯，其中只有8台4K+HDR的摄像机，仅占约四分之一，其他的均为1080 50p的摄像机，而在未来东京的奥运会上，基本不会采用这种方式。

3D Audio扬声器布局模型，我国根据ITU-R BS.2051采用4+5+0，元数据内容支持响度控制、下混控制、升到描述、LFE声道开关、节目相关信息描述、节目类型描述等信息。具有对Object对象在三位声场中的坐标定位、运动轨迹、音量大小、对象声音有无等信息的描述。元数据的承载一般占用16声道。目前所已有的多种3D Audio制作工具，大大丰富了Object制作手段，不同制作工具生产的元数据需要统一的规范。

在播出方面，要做好处理元数据，直播信号场景对于HLG信号则不需要处理，制作文件的场景对于文件，Player能够解析元数据。

SDR内容如无法还原成HDR内容，一般会通过采用色饱和度的提升，来使其看上去类似于HDR。在视频编码上，测试表明AVS2与HEVC性能相当，RD 19.1版本已经完成针对HDR 的优化，面向HDR编码与面向SDR编码的码率相差在10%以内。

国内至少已有3家公司支持AVS2编码生产，可支持4K 50P、10bit、BT 2020编码 码率可支持30-36M，延时特性基本满足需求。下一步计划构建基于云计算的AVS2在线编码云平台。考虑到国内海外节目的互联网服务，中国HDR标准考虑在ITU-U35的标准下进行。

在CHinaDRM上，4K制作成本增高使内容市场对版权保护的需求更加迫切，ChinaDRM目前已经基本完成。在芯片上，支持中国HDR标准的芯片基本具备，支持中国3D Audio标准的芯片下半年推出。

随着HDR、3D Audio标准的推出，下一代机顶盒将根据新的需求将进行一次新的迭代，另外电视机厂商也应根据中国HDR标准，进行一定能力的适应。海思机顶盒芯片已经支持中国HDR、3D Audio标准草案，创维目前也完成了基于OTT/IPTV终端。

中国HDR、3D Audio标准即将颁布，将有效引领中国超高清产业发展，并带动消费电子终端产业发展，中国推广4K/UHD所需的产业化条件基本具备，2018年下半年将会加快产业部署行动，4K/UHD节目制作需要积累经验，相关制作规范要逐步完善，但总体而言没有不可克服的障碍，应该立即实施。未来5年将是中国4K/UHD发展的黄金时期，广电界应抓住机遇，携手产业共同推进产业进步。

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