2018年11月13日，全球家庭互聯網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，根據央視總臺的超高清技術發(fā)展規(guī)劃，4K超高清電視技術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。當下的目標是將總臺現有的電視演播室、制作島、播出及總控機房等技術平臺全面升級為4K超高清電視系統(tǒng)，建設54套4K制作系統(tǒng)、680套4K便攜式攝像機和1000套4K后期制作工作站；

建設適配總臺4K節(jié)目制播的主備4K信號調度和交換系統(tǒng)、云數據中心、網絡傳輸交換系統(tǒng)、節(jié)目生產管理系統(tǒng)、媒體資產管理系統(tǒng)、廣告管理系統(tǒng)和大數據應用系統(tǒng)；

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

國際電聯：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)范圍電視圖像參數值”；ITU-R BS.2051 “用于節(jié)目制作的先進聲音系統(tǒng)”
 

 

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

演播室向IP架構過渡

主要基于2022-1/-2/-3/-4：MPEG2 TS over IP；2022-5/-6：SDI over IP標準；兩者和核心是要將視頻、音頻和輔助數據打在一個IP包，要得到某個元素要取整個流。而另一個標準則是SMPTE2110，將信號的每一個部分都作為一個獨立的流，視頻、音頻和輔助數據可以獨立路由交換，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。使用傳輸速率達到48Gbps的電纜，具有低EMI，仍然使用現有A，C，D接插頭，包含以太網通道，與現有設備反向兼容。支持增強音頻回傳通道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，在靜止和運動場景之間的圖像處理更加靈活，減少游戲卡頓。

同時，互聯網的廣播方式也將發(fā)生根本改變：

下一代互聯網自主技術體系和產業(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、國務院辦公廳印發(fā)了《推進互聯網協(xié)議第六版(IPv6)規(guī)模部署行動計劃》《計劃》指出，加快推進IPv6規(guī)模部署，是全球互聯網演變升級的必然趨勢，是技術產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重大契機，是網絡安全能力強化的迫切需要。《計劃》還提出，要用5到10年時間，形成下一代互聯網自主技術體系和產業(yè)生態(tài)，建成全球最大規(guī)模的IPv6商業(yè)應用網絡，實現下一代互聯網在經濟社會各領域深度融合應用。

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

“雪人計劃”提出之前，全世界只有13臺根服務器。其中只有1個主根服務器，其余12個均為輔根服務器。主根服務器在美國，而輔根服務器有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，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)，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)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，復制到組中的所有接口。

其中過渡方案有多重，包括：

雙棧——網絡中的節(jié)點能夠同時處理IPv4和IPv6流量， 當雙棧網絡中的一個節(jié)點接收流量時，它被編程為優(yōu)選IPv6 over IPv4流量，雙棧節(jié)點也能夠處理僅IPv4流量。雙棧網絡是最貴解決方案之一。

隧道——在現有IPv4基礎設施之上，通過將IPv6封裝在IPv4中，用IPv4傳送在IPv6網絡之間路由IPv6數據包。

轉換——協(xié)議轉換(NAT-PT)曾是提供IPv6轉換服務的第一種方法，只是將IPv6數據包簡單地轉換為IPv4數據包，有一定沖突，可作為最后的手段，雙棧和隧道技術優(yōu)于轉換技術。

其中，需要注意的是組播ABR的架構，杜百川副主任表示，IP網絡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技術結合CDN網絡解決這一難題，通過組播傳送所有觀眾請求的流，意味著運營商只要從原始服務器提供單個流就可以，減輕自身網絡帶寬壓力。

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，這就足以與現有IPTV的傳輸質量相匹配。
用戶的體驗方式正在發(fā)生改變

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

綜合的接收方式：廣播、點播、直播和交互；
與互聯網和移動的結合：輔助信息，多屏和社交電視；
虛擬和增強：使用復雜的光學系統(tǒng)和多種傳感器在接收端引入虛擬環(huán)境，大幅度增強現實和產生浸入式體驗。

3GPP在今年3月，對VR媒體業(yè)務技術規(guī)范業(yè)務和系統(tǒng)方面的技術進行了報告， 內容包括AR/VR/MR定義，簡介，視頻系統(tǒng)（光學系統(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、呈現系統(tǒng)、基于通道/對象/聲場的制作流程），業(yè)務架構用例，VR使用場景（活動廣播/組播，流媒體，3GPP360度場景內容分發(fā)，HMD直播，社交電視/VR，影院VR，學習應用，VR視頻電話，用戶生成VR，虛擬世界通信，HMD以前的內容消費等），音頻質量評測，視頻質量評測，延時和同步，差距分析，建議目標和VR用例備選方案。

國際電聯2018年4月分布報告Report ITU-R BT.2420-0 (04/2018) “廣播中先進浸入式音視頻系統(tǒng)使用場景和現狀集”報告中浸入式“immersive”的定義：報告中“沉浸式”一詞被認為是包括可以提供受眾或使受眾以一種能夠對內容呈現進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相關廣播用戶場景：

1.無限座位VR廣播（Infinite Seat VR Broadcast）是一種拍攝實時VR內容的方法。在拍攝現場，在特定的座位/觀察位置安置全方位的攝像機和麥克風環(huán)，每個音頻和視頻拍攝裝置都可以提供獨特的體驗，與活動現場的獨特座位相對應。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）以及諸如動作重放之類的技術或來自不同有利位置的剪輯來進一步增強體驗。每個觀眾都可以單獨選不同座位，而每個座位的方向由用戶的旋轉（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，消費者從場景中的固定點（3DoF或3DoF +）觀看VR電影，可以自由地轉動和移動頭部觀察場景中的細節(jié)，并且通過聆聽和觀看演員來跟隨故事。

ITU-R有關的電視用戶場景：
3.自由看點電視（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，再現的聲音場景和音頻元素將相應自適應。

4.HMD為基礎的傳統(tǒng)內容消費（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用戶頭部運動。

4.2富VR電視（Enriched VR Television）是將電視節(jié)目呈現在3D虛擬環(huán)境內的虛擬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技術可以為視力受損的觀眾提供改進的廣播內容體驗。VR / AR眼可用于幫助視障人士識別物體，為視覺受損的消費者提供對廣播內容的特定增強，顯著改進的體驗。

其中的技術難點在于：

1、當屏幕不到源圖像的兩倍，就會會出現混疊。目前高質量的縮放算法現在可以去除混疊實現非常高的圖像質量。

2、由于屏幕是用數百塊模塊拼接而成，校準必須非常準確。

3、如果LED的PWM調光系統(tǒng)性能不好，會產生灰度電平不一致。在非常暗的區(qū)會受到LED點亮的變化、綁扎線串擾等因素的影響。

4、色彩再現的另一個問題是在低亮度下的一致性。LED芯片和驅動適于廣告或控制室，但要實現影院質量還有工作要做。

5、由于RGB像素的設計，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，產生時序性失真。

7、音響布置。

廣電的業(yè)務范圍也發(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改進和重塑電視業(yè)務，通過對媒體視頻和分析、深度學習數據科學、Voice&NLP以推薦和搜索，對智能電視、智能家庭與智能家庭網的形式進行改進。

 

運營商同時正在針對物聯網時代的到來發(fā)生著改變，華數智慧城市，通過基礎建設項目、城市管理項目、智慧民生服務項目、智慧產業(yè)項目、智慧生態(tài)監(jiān)測項目等形式推動了運營商業(yè)務范圍的變革。

廣電要改變分散投入運營的根本方式

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