【CCBN】廣播科學(xué)研究院電視所周蕓：超高清3D音頻技術(shù)體系
2017-03-21 10:35:42 來源：DVBCN 熱度:
3月21日，CCBN—超高清發(fā)展論壇在北京皇家大飯店召開。會上，廣播科學(xué)研究院電視所周蕓女士作了題為《超高清3D音頻技術(shù)體系》的精彩演講。
一、國際超高清標(biāo)準(zhǔn)制定情況
1）節(jié)目制作的標(biāo)準(zhǔn)制定
從ITO相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)上來看，從2012年頒布了BT2020的標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定超高清電視節(jié)目制作與交換的相關(guān)參數(shù)，涉及到分辨率、色域、量化精度和幀率等方面，還有就是8K分辨率7680×4320，從色域上來看，現(xiàn)有的高清是BT709的色域，超高清的色域明顯比高清的色域大很多，表明它能夠提供更豐富的色彩。
在量化精度上來看，隨著量化的提升色域會更加寬，在超高清電視上它取消隔閡掃描這種格式。另外，幀率上也有所增加，到50P、60P，新制到未來的100P和120P，隨著幀率的增加，能使高速運(yùn)轉(zhuǎn)的圖像也能夠流暢地進(jìn)行播放。
除了以上四個(gè)方面的指標(biāo)，主要在ITO的BT2020上進(jìn)行規(guī)定，BT2100主要規(guī)定PQ等兩條曲線，意味著能提供更豐富的亮度，這五個(gè)指標(biāo)主要是超高清圖像的相關(guān)指標(biāo)。
除此之外，對于一個(gè)完整的超高清系統(tǒng)來講，除了視頻之外還有音頻部分。保證5.1、7.1的環(huán)繞聲，到現(xiàn)在3D音頻聲道數(shù)有明顯的增加，其所能提供的音頻的沉浸感更強(qiáng)，22.2聲道是日本NHK所提出的，包含了三層的音箱，中層與人耳的高度相同，還包括兩個(gè)低頻效果音箱。
2）編碼傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)制定情況
1、編碼傳輸標(biāo)準(zhǔn)
超高清的高幀率、高比特高度、高的分辨率，同時(shí)帶來了數(shù)據(jù)量的顯著增長，這給有線帶寬帶來很大壓力，為了緩解這個(gè)問題，國際上對相關(guān)編碼工作也進(jìn)行了要求，有ITU和MPEG-H兩個(gè)版本，頒布的包括8比特和10比特的編碼，2010月份新增了4：4：4和4：2：2的檔次，還有一個(gè)多試點(diǎn)的3D編碼擴(kuò)展檔次，在第三個(gè)版本增加了3D編碼的檔次，2016年剛剛頒布的第四個(gè)版本中新增了高吞吐量的檔次。
在音頻編碼方面，MPEG也開展了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制作，2015年2月份MPEG頒布3D音頻的編碼標(biāo)準(zhǔn)，作為第三部分進(jìn)行頒布。與以前的3D音頻編碼標(biāo)準(zhǔn)不同，MPEG-H的音頻在3D編碼的基礎(chǔ)上增加了對向編碼的相關(guān)技術(shù)。
在傳輸域方面，DVB進(jìn)行了兩個(gè)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，一是在2014年7月修訂的PS標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了在PS流中對碼流進(jìn)行傳輸，二是在2016年3月份頒布的標(biāo)準(zhǔn)，對HUAC進(jìn)行的相關(guān)規(guī)定。
2、超高清數(shù)字地面試驗(yàn)
近年來在國際上各個(gè)國家也展開了超高清電視的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，根據(jù)傳輸?shù)姆绞揭话惴譃榈孛妗⑿l(wèi)星和有線。
從日本方面來看，日本一直處在超高清電視發(fā)展的一個(gè)前列，直接就開始進(jìn)行了8K的相關(guān)研究工作。在2014年NHK開展了8K超高清的實(shí)驗(yàn)，采用了AVC編碼方式，編碼的碼率是91兆。
而韓國在2014年10月開展了4K60P的地面?zhèn)鬏斨辈?shí)驗(yàn)，包括直播了KBL決賽、巴西奧運(yùn)會、亞運(yùn)會等方式，它采用的標(biāo)準(zhǔn)是DVB-T2的傳輸標(biāo)準(zhǔn)，采用的是HEVC的編碼方式。
法國2014年5月，法國廣播商對法網(wǎng)公開賽進(jìn)行了4K50P地面?zhèn)鬏斨辈?shí)驗(yàn)。
西班牙采用了HVEC的編碼，目前主要是開展了是4K的實(shí)驗(yàn)，少數(shù)國家也開展了8K的實(shí)驗(yàn)。
3）接口的標(biāo)準(zhǔn)制定情況
在超高清電視接口方面也制定了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，主要涉及兩個(gè)部分：一是基于SDI的標(biāo)準(zhǔn)，另外一個(gè)是基于終端的HDMI的標(biāo)準(zhǔn)，SDI這塊主要的標(biāo)準(zhǔn)有ITU和SMPTE，能夠用多路SDI和單路SDI。HDMI標(biāo)準(zhǔn)是2009年就頒布了HDMI1.4，預(yù)計(jì)頒布的2.1的標(biāo)準(zhǔn)，能夠支持120P的幀率，能夠支持動(dòng)態(tài)元數(shù)據(jù)。
二、國內(nèi)超高清標(biāo)準(zhǔn)制定情況
廣電行標(biāo)主要涉及到超高清的標(biāo)準(zhǔn)有三個(gè)，編碼標(biāo)準(zhǔn)是AVS2的編碼標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)一共分了三個(gè)類，包括基準(zhǔn)圖像類、基準(zhǔn)8位類和基準(zhǔn)10位類。AVS2的編碼標(biāo)準(zhǔn)和AVS1標(biāo)準(zhǔn)框架是一樣，不同的是采用更靈活的塊劃分結(jié)構(gòu)，更豐富的預(yù)測模式、去相關(guān)性更好地變換，也新增環(huán)路濾波技術(shù)，AVS2的視頻壓縮技術(shù)有很大的提升，AVS2比AVS1相比提高了一倍以上，與同類國際標(biāo)準(zhǔn)HEVC相當(dāng)。
由于兩個(gè)正在制定的標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)是高動(dòng)態(tài)范圍HDR的廣播電視標(biāo)準(zhǔn)，還有三維聲3DAudio電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
1、3D音頻行標(biāo)的相關(guān)情況
3DAudio的工作主要分為四個(gè)階段：第一個(gè)階段是從去年4月份工作組成立到7月份，主要是對技術(shù)需求和測試需求進(jìn)行了擬定，根據(jù)與體驗(yàn)方不同地溝通交流，最終于2016年7月正式發(fā)布了三維聲廣播電視行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)需求和測試需求。在去年9月一直到今年1月份，主要是開展技術(shù)需求方案的征集，計(jì)劃是今年3月到5月份，主要是一個(gè)測試的階段，在2017年6月到9月份，最終完成廣電行標(biāo)的一個(gè)制定工作。
2、3D音頻行標(biāo)的技術(shù)需求
這是廣電行標(biāo)的技術(shù)框架，這是一個(gè)端到端的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，它主要包括三個(gè)方面的內(nèi)容，第一方面是制作端，這次行標(biāo)制作端一個(gè)是直播制作、還有一個(gè)是離線的制作。后面是對于傳輸域，傳輸域有三種傳播方式，一個(gè)是機(jī)遇廣播的傳播方式，一種是機(jī)遇OTT分發(fā)的方式，還有互聯(lián)網(wǎng)的分法，一種是家庭多音箱的場景，還有移動(dòng)終端耳機(jī)的場景。
截止到去年9月份的時(shí)候，工作組搜集到的工作體驗(yàn)一共有7家，主要涉及到了編碼傳輸域、制作域和渲染重放域各個(gè)不同的體驗(yàn)，廣州廣晟提供的是3D傳輸編碼提案，杭州謨科技是基于場景編碼的提案，還有一個(gè)是渲染評價(jià)系統(tǒng)的提案，杜比實(shí)驗(yàn)室這塊提供了一個(gè)制作和渲染的提案，武漢和天津大學(xué)的聯(lián)合提案主要是在制作渲染方面提供了三個(gè)提案，還有一個(gè)是南京青衿主要是傳輸編碼的提案，還有北京洞庭效率顧問有限公司他們提供的是端到端的一個(gè)提案。
目前，小組已經(jīng)完成了技術(shù)體驗(yàn)的征集，近期主要的工作是圍繞3DAudio行標(biāo)的測試工作，目前已經(jīng)完成了一個(gè)測試環(huán)境的搭建，是在規(guī)劃院的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，搭建了一個(gè)主觀聽音的測試，測試的時(shí)候主要分為兩個(gè)階段，第一個(gè)階段評估傳輸編解碼的質(zhì)量，3月23號現(xiàn)在正式開始測試。第二階段主要評估的是前端和終端的提案，5月8號開始測試，前期整個(gè)測試會分為兩輪，第一輪是一個(gè)普通的測試，第二輪是一個(gè)增強(qiáng)性的測試，預(yù)計(jì)6月底完成所有的測試，整個(gè)行標(biāo)的制定完成工作于今年9月份完成。
責(zé)任編輯：方珍
