超高清電視發(fā)展的現(xiàn)狀、問(wèn)題及對(duì)策研究

王麗霞

（中央廣播電視總臺(tái)，北京 100789）

0 引 言

自電視誕生以來(lái)，電視技術(shù)就伴隨信息技術(shù)、通信技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而不斷更新，電視也經(jīng)歷了黑白、彩色、數(shù)字、標(biāo)清及高清等不同的技術(shù)發(fā)展階段。技術(shù)的進(jìn)步和大眾觀看需求的提升，促使電視不斷改變著大眾的視覺(jué)體驗(yàn)。隨著現(xiàn)代居住條件的改善，電視屏幕越來(lái)越大，如果電視畫面過(guò)大，人們?cè)谟^看電視過(guò)程中就會(huì)明顯感覺(jué)到像素顆粒的存在，電視畫面的清晰度也會(huì)下降，這都要求電視技術(shù)不斷升級(jí)，給觀眾創(chuàng)造更加真實(shí)和清晰的觀看體驗(yàn)。超高清電視能夠大大提升電視每幀的像素?cái)?shù)和信息傳輸量，從而提升電視的幀率、色域等指標(biāo)。為了繁榮電視市場(chǎng)，提升大眾的電視觀看效果，給大眾提供更好的視聽(tīng)服務(wù)，我國(guó)廣播電視相關(guān)部門順應(yīng)超高清電視技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，在政策引導(dǎo)、發(fā)展規(guī)劃及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面做了許多嘗試。我國(guó)的超高清電視因此得到健康、有序發(fā)展，取得了一定的成就。

1 我國(guó)超高清電視發(fā)展的現(xiàn)狀

1.1 政策指導(dǎo)超高清電視有序發(fā)展

盡管超高清電視技術(shù)的發(fā)展時(shí)間不長(zhǎng)，但超高清電視的發(fā)展將有效促進(jìn)廣電技術(shù)的進(jìn)步和轉(zhuǎn)型升級(jí)，從而改進(jìn)廣電系統(tǒng)的工作流程，并在發(fā)展過(guò)程中，促進(jìn)廣電相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大。對(duì)此，國(guó)家廣播電視總局在2017年發(fā)布的《新聞出版廣播影視“十三五”發(fā)展規(guī)劃》中就明確提出要進(jìn)行超高清電視的試驗(yàn)和超高清電視播出系統(tǒng)的建設(shè)，同年下發(fā)的《關(guān)于規(guī)范和促進(jìn)4K超高清電視發(fā)展的通知》要求各部門和地區(qū)要做好統(tǒng)籌規(guī)劃，做好高清電視和超高清電視的協(xié)調(diào)發(fā)展，并采取先行試點(diǎn)的方式，在條件和技術(shù)較好的省份和地區(qū)發(fā)展建設(shè)超高清電視。2022年，國(guó)家廣播電視總局印發(fā)《“十四五”中國(guó)電視劇發(fā)展規(guī)劃》，對(duì)超高清電視技術(shù)的發(fā)展和整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈條的優(yōu)化升級(jí)提出了新的要求，并提出要實(shí)現(xiàn)電視劇制作的超高清化[1]。

1.2 超高清電視產(chǎn)業(yè)得到一定發(fā)展

盡管電視內(nèi)容的制作方面還無(wú)法滿足超高清電視發(fā)展的需求，但電視節(jié)目和電視劇攝錄、制作等方面技術(shù)設(shè)備的更新，超高清電視逐漸普及，有線電視網(wǎng)絡(luò)、寬帶網(wǎng)絡(luò)和5G網(wǎng)絡(luò)持續(xù)發(fā)展，使得超高清電視的傳輸技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展。伴隨超高清電視的發(fā)展，影視制作機(jī)構(gòu)、超高清電視相關(guān)設(shè)備、圖像信號(hào)企業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈的各個(gè)環(huán)節(jié)都得到進(jìn)一步的發(fā)展。然而，我國(guó)各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和超高清電視發(fā)展的條件不同，因此，無(wú)法在全國(guó)各地同時(shí)推進(jìn)超高清電視的發(fā)展和超高清電視產(chǎn)業(yè)的統(tǒng)一部署。我國(guó)沿海地區(qū)普遍經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，產(chǎn)業(yè)鏈比較完善，各類技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的條件較好。2017年，廣東省首先明確要積極推動(dòng)家庭超高清電視網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和超高清電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并對(duì)超高清數(shù)字家庭產(chǎn)品生產(chǎn)、超高清電視內(nèi)容制作技術(shù)做出具體的發(fā)展規(guī)劃。北京作為我國(guó)政治、經(jīng)濟(jì)、文化中心和2022年冬奧會(huì)的舉辦地，也大力支持超高清電視的技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)布局。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前，與超高清電視相關(guān)的行業(yè)頭部公司，有60%以上聚集在廣東和北京。在廣東省2022年的規(guī)劃中，超高清電視產(chǎn)業(yè)的規(guī)劃規(guī)模達(dá)到8 000億元，規(guī)劃超高清電視頻道達(dá)到4個(gè)，傳輸服務(wù)達(dá)到8套，用戶規(guī)模超過(guò)2 300萬(wàn)[2]。

1.3 各地超高清電視頻道試驗(yàn)開(kāi)播

2017年，廣東試驗(yàn)播出了全國(guó)首個(gè)超高清電視頻道。2018年，中央電視臺(tái)的超高清電視頻道開(kāi)播。廣東超高清頻道的參數(shù)為3 840×2 160分辨率、50P幀率、ITU-RBT.2020色域、10 bit色深，暫采用HLG轉(zhuǎn)換曲線進(jìn)行4K高動(dòng)態(tài)范圍（High Dynamic Range，HDR）節(jié)目播出。根據(jù)規(guī)劃，超高清電視節(jié)目制作要兼顧高清電視，因此，試驗(yàn)頻道采取超高清與高清兼容制作、HDR與標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)范圍（Standard Dynamic Range，SDR）兼容制作和多種幀率兼容的制作方式。在后期制作過(guò)程中，為了兼顧試驗(yàn)頻道和高清頻道，節(jié)目的后期制作也分為常規(guī)節(jié)目制作和超高清電視節(jié)目制作兩種工作模式和流程。中央電視臺(tái)的超高清電視技術(shù)參數(shù)與廣東超高清電視頻道幾乎一致，不過(guò)能夠通過(guò)中國(guó)有線國(guó)干網(wǎng)和中星6A衛(wèi)星覆蓋全國(guó)[3]。2022年北京冬奧會(huì)期間，開(kāi)幕式直播和賽事報(bào)道都規(guī)?；瘧?yīng)用8K超高清技術(shù)，使用LJ8000-8K解碼器作為前端直播信號(hào)接收和解碼監(jiān)看設(shè)備，為超高清電視節(jié)目的編輯制作和播出提供了高質(zhì)量的節(jié)目源。

1.4 傳輸網(wǎng)絡(luò)不斷升級(jí)優(yōu)化

超高清電視的發(fā)展離不開(kāi)傳輸網(wǎng)絡(luò)升級(jí)優(yōu)化的支持。在光纖寬帶方面，隨著5G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)普及，5G與超高清電視的結(jié)合，讓網(wǎng)絡(luò)傳輸速率最高可達(dá)10 Gb·s-1，網(wǎng)絡(luò)延時(shí)也低至1 ms，這都極大保障了超高清電視信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，也提高了超高清電視節(jié)目制作的效率和質(zhì)量。同時(shí)，5G技術(shù)、VR技術(shù)的發(fā)展，也給電視觀眾的觀看體驗(yàn)提供了更多的可能，降低了用戶在超高清電視觀看過(guò)程中的不適感。此外，超高清電視也能有效改善視頻傳輸和播放過(guò)程中的延遲和清晰度降低情況，減低碼流，實(shí)現(xiàn)視頻圖像的高質(zhì)量傳輸，從而讓超高清電視能夠適應(yīng)多樣化的需求場(chǎng)景，滿足觀眾的個(gè)性化觀看要求。

2 超高清電視發(fā)展中存在的問(wèn)題

2.1 節(jié)目制作無(wú)法滿足超高清電視發(fā)展要求

由于超高清電視節(jié)目的制作需要在技術(shù)、資金及人力等方面進(jìn)行較大的投入，這就增加了電視節(jié)目制作的成本，因此，很多電視臺(tái)和視頻制作機(jī)構(gòu)較少進(jìn)行超高清電視節(jié)目制作的嘗試。而且，由于我國(guó)超高清電視的發(fā)展時(shí)間較短，相關(guān)的技術(shù)還不夠成熟，人才也比較少，因此，節(jié)目制作的周期較長(zhǎng)，能夠滿足超高清電視發(fā)展的節(jié)目?jī)?nèi)容還比較匱乏。

目前，由于超高清電視發(fā)展相關(guān)的各個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)都還處于探索階段，很多技術(shù)廠商的設(shè)備也在不斷更新升級(jí)和調(diào)整中，但當(dāng)節(jié)目攝制人員在初期選擇了某一套設(shè)備，就需要后期有配套的技術(shù)制作標(biāo)準(zhǔn)，不能隨意進(jìn)行調(diào)整，這就給節(jié)目的前期攝制和后期制作都提出了更高的要求。很多電視臺(tái)無(wú)法及時(shí)明確拍攝目標(biāo)、方法和制作標(biāo)準(zhǔn)，造成節(jié)目制作進(jìn)度緩慢。

2.2 超高清電視傳輸條件不足

超高清電視的傳輸數(shù)據(jù)是高清電視數(shù)據(jù)量的10倍以上，這就對(duì)傳輸端、接收端的設(shè)備提出了更高的要求。目前，我國(guó)超高清電視的傳輸仍然采取高清電視傳輸常用的電纜線作為傳輸手段。這種傳輸手段在高清電視信號(hào)傳輸中具有良好的效果，其最高傳輸速度能夠達(dá)到每秒270 MB以上。但這種傳輸速度是在一定傳輸距離范圍內(nèi)才能達(dá)到的，傳輸距離不能超過(guò)300 m。而且，這種傳輸手段的傳輸速度是隨著距離的減少而增加的，要想達(dá)到最高的1.48 GB·s-1的傳輸速度，傳輸距離就需要限制在70 m以內(nèi)。超高清電視的信號(hào)傳輸速度最低要求為6 GB·s-1，這就進(jìn)一步限制了傳輸?shù)木嚯x。目前，我國(guó)各個(gè)地方電視臺(tái)的電纜線都還無(wú)法滿足這種超高清電視信號(hào)的傳輸速度要求。而且，如果降低傳輸速度，就會(huì)降低超高清電視的播放效果。由此，只能改善傳輸技術(shù)問(wèn)題。但這需要配套的傳輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和高昂的資金投入，僅依靠電視臺(tái)的力量，難以在短時(shí)間內(nèi)改善信號(hào)傳輸?shù)默F(xiàn)狀[4]。

2.3 超高清電視產(chǎn)業(yè)發(fā)展不夠成熟

盡管國(guó)家從整體發(fā)展規(guī)劃和行業(yè)發(fā)展導(dǎo)向等方面給超高清電視產(chǎn)業(yè)提出了具體的要求和明確的指引，且已經(jīng)形成了較為成熟的技術(shù)、產(chǎn)品和超高清頻道，在某些試驗(yàn)地區(qū)，超高清電視產(chǎn)業(yè)規(guī)模也逐漸擴(kuò)大，但是，從發(fā)展程度上來(lái)說(shuō)，我國(guó)超高清電視產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)研發(fā)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂、商業(yè)發(fā)展模式以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)等方面都還處于初級(jí)階段，很多產(chǎn)業(yè)鏈條的發(fā)展滯后，一些先進(jìn)的電子元件和設(shè)備設(shè)施無(wú)法自主生產(chǎn)，甚至全部需要進(jìn)口。這不僅減緩了我國(guó)超高清電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，也提高了我國(guó)超高清電視行業(yè)核心技術(shù)對(duì)國(guó)外的依賴，不利于行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)、自主發(fā)展。

2.4 超高清電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有待完善

超高清電視技術(shù)是一項(xiàng)全球性的先進(jìn)技術(shù)。全球各地的技術(shù)研究和產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程需要有統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能實(shí)現(xiàn)超高清電視技術(shù)的國(guó)際化發(fā)展。但是，由于全球的超高清電視技術(shù)都處于起步發(fā)展階段，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量眾多，且一些新的技術(shù)和產(chǎn)品還沒(méi)有形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)和規(guī)范。因此，我國(guó)超高清電視發(fā)展過(guò)程中，既要參考國(guó)際技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，還要依據(jù)我國(guó)自主的技術(shù)發(fā)展研發(fā)實(shí)際，在支持國(guó)產(chǎn)知識(shí)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)，避免與國(guó)外產(chǎn)生知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，并對(duì)國(guó)外的技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試和探索，力求在超高清電視技術(shù)發(fā)展方面掌握主動(dòng)權(quán)。

3 我國(guó)超高清電視的發(fā)展對(duì)策

3.1 加快研究制定超高清電視節(jié)目規(guī)劃

針對(duì)當(dāng)前節(jié)目制作無(wú)法滿足超高清電視發(fā)展要求的問(wèn)題，廣電主管部門可以綜合考慮超高清電視技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)和節(jié)目制播的規(guī)律，進(jìn)行超高清電視節(jié)目制作的節(jié)目類型歸類，比如可以根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)，積極推動(dòng)各地參考冬奧會(huì)等大型體育賽事過(guò)程中的超高清電視制播經(jīng)驗(yàn)，在體育賽事節(jié)目制作中進(jìn)行超高清節(jié)目的制作。另外，我國(guó)當(dāng)前綜藝節(jié)目發(fā)展情況較好，且有較高的經(jīng)濟(jì)效益，可以以超高清節(jié)目制作為賣點(diǎn)，在綜藝節(jié)目的錄制和制作中采用超高清視頻技術(shù)。此后，可以逐漸在紀(jì)錄片、電視專題片等方面逐漸開(kāi)展超高清電視節(jié)目制作，并根據(jù)地方電視臺(tái)的節(jié)目制作經(jīng)驗(yàn)，逐步推出超高清電視頻道，從而豐富超高清電視節(jié)目的數(shù)量和質(zhì)量，擴(kuò)大超高清電視節(jié)目的覆蓋面[5]。

3.2 革新傳輸方式

超高清電視信號(hào)的傳輸是超高清電視產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵問(wèn)題，目前，很多地方電視臺(tái)的超高清電視傳輸速度都不足3 GB·s-1，與超高清電視的12 GB·s-1的傳輸要求還有較大差距，這就需要革新信號(hào)傳輸方式。首先，要擴(kuò)大當(dāng)前電視臺(tái)的超高清信號(hào)傳輸通道，將其分為4路高清串行數(shù)字接口以在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，于編碼輸出端之前重新將其整合成為4K信號(hào)。不過(guò)，這種方式需要投入較大資金以擴(kuò)大系統(tǒng)空間。其次，可以利用SDI Over IP傳輸，這種傳輸方式的速率可以達(dá)到10 GB·s-1，能夠滿足一般的超高清電視傳輸需求。此后，可以根據(jù)技術(shù)的發(fā)展逐漸改進(jìn)傳輸方式，提高信號(hào)傳輸?shù)乃俣取?/p>

3.3 統(tǒng)籌規(guī)范超高清電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展

目前，我國(guó)超高清頻道逐漸增多，但與我國(guó)電視頻道總量相比，還比較少。因此，需要擴(kuò)大超高清頻道的數(shù)量。這就需要統(tǒng)籌高清和超高清電視的發(fā)展，相關(guān)的電視節(jié)目制作、產(chǎn)品生產(chǎn)等都需要同步進(jìn)行調(diào)整。在經(jīng)濟(jì)水平較高和超高清電視產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟的地區(qū)，可以逐漸實(shí)現(xiàn)電視技術(shù)和產(chǎn)品的更新?lián)Q代，提高超高清電視的發(fā)展速度。要結(jié)合5G技術(shù)的發(fā)展，積極探究和研發(fā)與5G相關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品，提高當(dāng)前超高清電視技術(shù)產(chǎn)品的技術(shù)含量，要嚴(yán)格相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，提高超高清電視產(chǎn)業(yè)的發(fā)展質(zhì)量。

3.4 加快推進(jìn)超高清電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)

我國(guó)的超高清電視技術(shù)已經(jīng)逐步從4K向8K推進(jìn)，相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要密切關(guān)注國(guó)際技術(shù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步完善我國(guó)超高清電視技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系表，加快標(biāo)準(zhǔn)的制訂進(jìn)度，爭(zhēng)取盡快出臺(tái)超高清電視節(jié)目制作、交換與接口、HDR以及3D Audio等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，推進(jìn)我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用。

4 結(jié) 語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)的超高清電視在近些年的發(fā)展過(guò)程中，始終密切關(guān)注國(guó)際技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，力爭(zhēng)于世界同步發(fā)展。廣播電視技術(shù)的發(fā)展在超高清電視技術(shù)方面面臨新一輪的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。為了順應(yīng)電視技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)，滿足廣大觀眾的視聽(tīng)需求，廣電部門和廣電科研人員有責(zé)任在廣電管理部門的指導(dǎo)下，積極研發(fā)、推動(dòng)超高清電視技術(shù)的發(fā)展。要確保產(chǎn)業(yè)鏈的完整性和同步發(fā)展，要為超高清電視產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展?fàn)I造良好的生態(tài)環(huán)境，提供明確的制度保障，進(jìn)而讓超高清電視產(chǎn)業(yè)與智慧廣電網(wǎng)絡(luò)和智能電視終端一體化成為我國(guó)廣電技術(shù)發(fā)展的重要一環(huán)，實(shí)現(xiàn)三者的協(xié)調(diào)同步發(fā)展。