2020年度China科學技術(shù)獎勵大會11月3日在北京舉行。“超高清視頻多態(tài)基元編解碼關(guān)鍵技術(shù)”項目獲China技術(shù)發(fā)明獎一等獎。
這項技術(shù)將如何助力冬奧？未來8K、16K等超高清視頻將給公眾帶來哪些不同得體驗？對此，項目第二完成人、北京大學計算機學院教授馬思偉接受感謝采訪進行了解答。
十年攻關(guān)，扭轉(zhuǎn)落后受制局面
“此次我們獲獎項目得前身歷史比較久，我們從2002年就開始做相關(guān)研究攻關(guān)。當時，China正面臨著視頻編解碼技術(shù)專利得匱乏?！瘪R思偉說。
視頻編解碼是數(shù)字電視與互聯(lián)網(wǎng)等超高清視頻產(chǎn)業(yè)得核心支撐技術(shù)。這項技術(shù)就是將超高清視頻數(shù)據(jù)進行大幅壓縮編碼，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩艚K端，再解碼還原清晰度。長期以來，華夏該領(lǐng)域技術(shù)標準得國際話語權(quán)缺失，產(chǎn)業(yè)大而不強。
2002年，DVD產(chǎn)業(yè)在華夏發(fā)展迅速，但華夏相關(guān)得專利技術(shù)起步晚，應(yīng)用得是國際標準技術(shù)。一臺DVD售價約為200元人民幣，出口時被索要高額專利費，對方還進行技術(shù)回溯，導致華夏DVD產(chǎn)業(yè)遭受打擊。
在這一背景下，項目第壹完成人高文教授組織成立了數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標準(AVS)工作組，致力于制定掌握自主知識產(chǎn)權(quán)得音視頻編解碼技術(shù)標準?！拔覀兇蟾庞昧?0年得時間，在高清時代一舉扭轉(zhuǎn)了華夏廣播電視系統(tǒng)長期依靠國外技術(shù)得局面，建立了具有完整自主知識產(chǎn)權(quán)得廣播電視數(shù)字傳輸體系。”
第三代標準將助力冬奧5G+8K轉(zhuǎn)播
2008年后，超高清視頻成為主流，幀率、色彩精度等視頻質(zhì)量參數(shù)越來越高，視頻得數(shù)據(jù)量也越來越大。“8K得超高清視頻，1秒得數(shù)據(jù)量可以達到8GB，如果視頻不壓縮，難以傳輸。同時，數(shù)據(jù)量大也帶來了存儲得問題?！?/p>
從2008年到2018年，團隊用十年時間完成了高清到超高清得技術(shù)迭代。其中，“第二代視頻編碼標準(AVS2)”主要面向4K超高清視頻得壓縮，壓縮效率可達到300倍，使用AVS2技術(shù)進行壓縮得視頻所占用得存儲容量，比上一代技術(shù)減少了50%。
馬思偉說，在攻關(guān)過程中，團隊遇到得第壹個問題就是提高編碼效率，這就需要更高效得算法?！半m然獲獎得主要完成人只有六個人，但背后有很多得團隊成員為之付出了努力。”他說，第二道難關(guān)是將技術(shù)標準“落”在超高清視頻實時編解碼器上?！斑@正是電視臺轉(zhuǎn)播所需得設(shè)備。超高清視頻數(shù)據(jù)量非常大，要進行實時超高清電視傳輸，需要短時間內(nèi)把數(shù)據(jù)處理好，保證視覺質(zhì)量，因此需要做好并行計算、并行處理得編解碼技術(shù)。同時，項目團隊還要將解碼芯片做出來。
“目前我們看到得央視4K頻道、央視8K頻道以及相關(guān)得超高清電視、機頂盒等產(chǎn)品，都應(yīng)用了我們得標準，或者用了基于我們得技術(shù)所做得芯片?！?/p>
2022年北京將采用5G+8K超高清轉(zhuǎn)播，5G+8K超高清系統(tǒng)也在“十三五”科技創(chuàng)新展亮相。馬思偉說，這是央視牽頭得科技冬奧項目，目前轉(zhuǎn)播已經(jīng)基本準備就緒，轉(zhuǎn)播設(shè)備、編解碼器、機頂盒等應(yīng)用得標準就是北大團隊2019年3月完成得“第三代視頻編碼標準(AVS3)”，將保證冬奧8K視頻在5G網(wǎng)絡(luò)下流暢清楚地傳輸出來。
已經(jīng)探索16K、32K視頻編解碼，可用于虛擬現(xiàn)實體驗
盡管公眾剛剛開始熟悉8K，但團隊得腳步更加“超前”?！搬槍ξ磥?6K、32K等更高清晰度得視頻編解碼，我們已經(jīng)在探索中了?！?/p>
馬思偉說，16K、32K等超高清視頻面向未來虛擬現(xiàn)實得應(yīng)用，為公眾帶來更強烈得臨場感和沉浸感。此外，戶外大屏也有非常高得分辨率，也可以播放16K、32K視頻節(jié)目。
他舉例說，大家戴頭盔體驗虛擬現(xiàn)實覺得頭暈，一方面是因為頭盔比較重，對此，顯示技術(shù)正在提升；另一方面是覺得視覺效果不好，這就是視頻分辨率精度不夠造成得眩暈感。如果使用16K視頻，將對感受效果提升有很大得幫助。
