当前位置: 网站首页>>新闻中心

高文:超高清视频的机遇与挑战

文章来源:青创奖 发布时间:2023-11-22 21:14:24

高文.jpg

非常感谢大会主办方让我来介绍一些情况,我斗胆在青年企业家创新创业大会上讲一点关于技术的事,说一下“超高清视频的机遇与挑战”,内容分四个方面:

    第一,AVS技术与标准,它是如何起源的,或者它的根儿是什么。

    编码AVS技术,它主要是做音视频编码,特别是视频编码,视频为什么要编码?现在的视频从电视台送到你家里是经过编码压缩,不是直接送过去的,因为电视场所做出来的高清视频非常大,为什么这件事情为什么会发生,在我们的周边不光是视频,各种各样的数据像海一样,但是海里不是所有的东西可以拿来吃,只有鱼和有效的海藻可以拿来吃,其他都是无效的东西,数据也是一样,有90%是无用的,只有百分几是有用的,只需要抓住有用的东西。数据不等于信息,信息是有用的东西,有用的东西是不是用户就关注呢?不一定,每个人都有自己的喜好,有些人喜欢看色彩浓厚的东西,有些人喜欢看运动的东西,所以信息不等于用户所关注的内容。这就为我们做编码压缩提供了一些很好的思路和检索。

    为什么要做编码压缩呢?如果不做编码压缩,那你所要的带宽和存储的成本极高,商业运行基本上是不可能的。所以编码压缩某种情况下把非常好的音视频应用场景通过这样一个技术使得它能够进入市场,其实它是一个桥梁作用。那么这个技术到现在为止于全世界范围内已经有了四五十年的历史,中国其实是有二十几年的历史。中国这二十几年其实是别人起了一个头,我们老是说开始在第一阶段是属于“跟跑”,因为我们比别人晚动了十几年,晚起床十几年,人家已经跑出去十几年了,我们在后面跟。跟了十几年以后就变成了“并跑”,有一些东西我强;有一些东西外面跑;到去年实现了“领跑”,这大概是中国在超高清技术领域的发展情况。

    有一个起因,2002年出现一个“DVD事件”。(播放视频)编解码,从2002年,中国开始做自己的标准开始,现在经过了20年。之前很多公司在做广告时,有很多与人工智能和视频有关的企业,你们知道H.246、H.265,你们可能也知道AVS,世界做编解码有三大系列。国际上早期有日本、欧洲电视机厂商和美国电视机厂商一起联手推出的标准,开始叫M-Pack,第二代开始就和世界电联联手就变成了H.26系列,从256开始,现在是265,266还没有起来。这是一个系列,第二个系列是AVS系列,第三个系列谷歌近十年开始推出的AV  One系列。所以我们三分天下有其一,这个标准需要有生态,你光把技术做出来不行,你还要把芯片做出来,还要把盒子(机顶盒)、电视机做出来,还要有编解码器和入网的设备,这是一个非常复杂冗长的链条和生态链。AVS,20多年来,我们联合行业里面的方方面面把所有的链条都打通,这也是非常长期的一个过程,不是说你有一个剑术就可以打遍天下无敌手,不是这样的,上下游都要兼顾。这是AVS的起源。

    说说超高清视频的现状和机遇。超高清视频是一个非常大的产业,超高清视频不仅涉及到视频码,所有的显示和平板,这也是超高清视频的内容,包括内容,包括传输,所以这个链条也非常长。前几年工信部有一个分析,其实4K、8K这个产业在我们国家一年大概有4万亿的产值,这是非常大的,而且产值逐年增加。这些产值里面到底有多少是自主的,有多少技术撑得住,有多少技术是进口而非中国制造的。其实目前为止,国内自主的比例慢慢增加。

    由于这个产业链条比较长,所以从核心元器件(芯片)到核心层里面的内容、传输、终端,再到各种各样的服务,一直到应用,方方面面都涉及到超高清4K、8K,而且它应用的范围包括智慧医疗、自动驾驶、芯片、半导体(包括半导体生产、检测),另外像8K的摄像机、8K的面板,另外像一些大的行业,如安防行业。8K影像的市场容量是非常大的,是几万亿,将来有可能到十几万亿的市场规模,这么大的容量可以养很多企业,有很多机会的,如何抓住这些机会,其实对于正在创新的企业是很关键的。

    安防领域,大部分安防都是用高清或4K,8K后的安防更加精确,画面质量更好,分析一些场景和动作就会更容易,精度更高。医疗更精准,用8K内窥镜技术来做微观的手术或者诊断会更精准。8K的VR会让人的体验更好,现在的VR做研究还可以,真正做大规模应用的产业还是有各种各样的问题,最大的问题就是用户体验不好,用户看一会儿就累了,觉得不如摘下头盔去看实际的大屏来得舒服。为什么呢?存在人视觉的识别问题;另外是分辨率不够。因为现在为了做立体,原来好不容易弄一个高清,一做立体就用了一半,4K的显示用一半变成2K了,8K才到4K,越高的分辨率越好。

    关于检测,无论是集成电路的生产还是检测,用人检测换成机器和设备检测,现在用的是高清摄像头,换成8K或者16K,检测效率更好。因为精度高了。我们国家超高清发展的前景非常光明,怎么样把它用好,利用超高清把产业做起来是一个机遇。

    我们把8K标准做出来以后,中央电视台考虑说如何把这个标准用于主流媒体的传播上,在2021年春节的春晚直接开通了CCTV-8K,用的是AVS3的标准。深圳有一个点在福田Cocopark的商场,这张照片就是商场门口的一块大屏,放的是中央电视台,现场直接推过来。央视搞百城千屏,在一百个城市放这样的屏,这对于超高清是很好的推动作用。

    科技部前几年在科教里面专门部了一个题和项目,专门做冬奥会的8K直播,和直播相关的各种各样的,编解码技术;内容制作技术;360度显示的技术等等,全都布了题,所有编解码的东西都是AVS3的东西。百城千屏也提到了,现状和机遇是非常好的。

    我非常讲一下核心的东西。因为一讲就是讲超高清视频,讲8K AVS3编码,平时说视频都讲分辨率,分辨率在视频里面只是一个指标。实际上超高清视频涉及到五个方面的因素,分辨率肯定是一个,最上面那个叫做分辨率,另外还有

    1、采样率;

    2、帧率(每秒多少帧,30帧/S、50帧/S)

    3、色域,色域是什么呢?色的饱和程度和丰满程度,以往电视的色域比较小,由于以往生产材料等等问题,它的色域障碍比较大,但是新技术起来之后,色域更丰富一点,出来的颜色更丰满更自然,更像自然界的色域。

    4、动态范围。除了色域以外,动态范围要比较宽。动态范围到技术上是什么意思呢?所有的高清的电视把模拟信号量化成数字信号是按8bit,RGB三种颜色按照8bit亮化,其实10bit的动态范围会看得更好,12bit更好,最多可以做到16bit,当然16bit耗费的数据量太大,现在很多系统把16bit进行采样,传输和显示的时候用了12bit,最多14bit,这叫动态范围,这五个维度加在一起才是超高清视频的完整东西。你满足了这些条件之后,这个数据量其大无比,压缩呢?你要采用各种各样的算法,把数据量压得更好,20年做了这样的事,十年更新一个版本,2002到现在未来做了三代,最新叫AVS3。AVS3以国内的研究单位和厂商为主,当然我们是开放的,国外的愿意来加入也行,很多国外的厂商也是AVS组的成员。我们有一套管理模式,有一套专利、宣传和承诺等等流程,在此基础上把最好的技术集中在一起,最后做出了音视频编解码的标准。

    这个标准由北大牵头,前不久刚颁奖,我们获得国家技术发明的一等奖,今年只有一个项目获得一等奖,那就是这个项目拿的。其中用到了很多技术,包括块儿的结构技术;帧内的预测技术;帧尖预测技术和变换的量化技术等等。AVS编码技术与国外同类标准,你必须要做比较,不是说你自己关起来做一个东西,你说好就是好?现在东西都是透明的,国外做到什么程度,你做到什么程度,都是比着,你一定不能比他差,实际的结果是比对方还要好。

    请专业的组织。因为做视频处理的必须要请国家广电总局和国家工信部有授权的质量评估部门,请他们做测试和质量,广电管理总局规划院专门有一个评估所,这个评估所就是干这个,我们把做完的东西给他,他做一个评估,最后出一个报告。报告显示:我们比国外同期的性能标准要好,最近把人工智能AI的东西加进去,智能编码放进去,得到的性能会进一步提高。而且这个东西呢?我们为了做一个好的生态,AVS3这个东西完全是做到开源,不但标准是你能够拿到,因为这就是国家标准了,同时标准后面所有的程序都开源,不管是编码还是解码都开源了,产业界拿到这个东西马上就实现了。

    因为这个实现呢,你真的要做8K所需要的计算能力是相当强的,纯用软件就需要算力非常强,但是机顶盒和电视机里面不可能配很大的处理器芯片,一定要用专用芯片,AVS解码芯片的专用芯片,我们这个标准刚做完半年,海思就发布了第一款专用芯片,如果海思不被卡脖子,AVS3在全世界就畅通无阻。但是,海思被卡脖子了,至少推迟了我们项目半年。2019年出了8K  120帧/S的芯片,实现了比国外同样的标准领先了一年多出来了,不光是标准出来,芯片也出来了。因为芯片发布不是在国内发布的,在欧洲广电的一个展览会上发布的,当时引起了极大地轰动。技术、生态和产业的配合,最后这个工作获得了国家技术发明的一等奖。(新闻联播)

    很荣幸,这个颁奖是习总书记亲自颁的奖,这是极大的荣誉。这除了在直播里面使用,其实冬奥里面也有很大的用处,冬奥里面安排与AVS有关的视频东西简单过一下。冬奥重点专项布了几方面的题:8K  VR;冰雪;自主VR产业。我们成立的项目是由中央电视台、北京大学一起来做的,包括优酷公司,负责VR终端;北大负责VR内容的设计和编码;鹏城实验室是做的编码平台,另外深圳创维做的是显示。这个项目会产出一系列的东西,这对于VR和元宇宙都会有支持。这是一个真的东西,将来冰球比赛的场馆可以看自由视角的8K视频,其实用10M的带宽达到8K的画质,哪一个运动员你想看,哪一个角度你想看,推过来的东西都是你想看的东西,不是等了半年只有你想的东西,这是自由视角。自由视角有六个交互度的体验,使得你比较自由,不管你坐在哪一个角度,你买一个最便宜的票也可以看到最好的场景,这是交互体验能力的提高。现在在进行交互的测试,有很多场景,体育、娱乐、电商、教育、展览、监控,冬奥里面会用到,但是其他行业将会用到更多。

    AVS做了20年,经历了从跟跑、并跑到领跑的跨越,而且将来这个产业的规模会很大。由于今天这个是创新创业大会,其实我现在所在的鹏城国家实验室,是在网络、通信、智能这方面承担国家战略性科技任务。当然,我们不希望国家一年几十个亿的投入,最后做出来的东西没有什么成果,只是做一个演示和汇报就行了,国家对于我们也要求,希望将来有一些成果能够转移转化的,也鼓励我们去转移转化。所以现在我们自己也成立了一个专门的转移转化的部门,也准备成立一些基金,有一些好的成果看看是否有市场需求,如果有企业愿意买走也行;如果愿意培育一下进入市场,也行。

    如果对于这件事情有兴趣的,后面有一个我的助理,如果有什么需要可以与他联系。以上是我的演讲,谢谢大家!


咨询

我们