2020年度China科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)11月3日在北京舉行?！俺咔逡曨l多態(tài)基元編解碼關(guān)鍵技術(shù)”項(xiàng)目獲China技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
這項(xiàng)技術(shù)將如何助力冬奧？未來(lái)8K、16K等超高清視頻將給公眾帶來(lái)哪些不同得體驗(yàn)？對(duì)此，項(xiàng)目第二完成人、北京大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院教授馬思偉接受新京報(bào)感謝采訪進(jìn)行了解答。
十年攻關(guān)，扭轉(zhuǎn)落后受制局面
“此次我們獲獎(jiǎng)項(xiàng)目得前身歷史比較久，我們從2002年就開(kāi)始做相關(guān)研究攻關(guān)。當(dāng)時(shí)，China正面臨著視頻編解碼技術(shù)專利得匱乏。”馬思偉說(shuō)。
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(xiàng)技術(shù)就是將超高清視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行大幅壓縮編碼，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)接脩艚K端，再解碼還原清晰度。長(zhǎng)期以來(lái)，華夏該領(lǐng)域技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得國(guó)際話語(yǔ)權(quán)缺失，產(chǎn)業(yè)大而不強(qiáng)。
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(guó)際標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。一臺(tái)DVD售價(jià)約為200元人民幣，出口時(shí)被索要高額專利費(fèi)，對(duì)方還進(jìn)行技術(shù)回溯，導(dǎo)致華夏DVD產(chǎn)業(yè)遭受打擊。
在這一背景下，項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)(AVS)工作組，致力于制定掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)得音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。“我們大概用了10年得時(shí)間，在高清時(shí)代一舉扭轉(zhuǎn)了華夏廣播電視系統(tǒng)長(zhǎng)期依靠國(guó)外技術(shù)得局面，建立了具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)得廣播電視數(shù)字傳輸體系?！?/p>
第三代標(biāo)準(zhǔn)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(lái)越高，視頻得數(shù)據(jù)量也越來(lái)越大?！?K得超高清視頻，1秒得數(shù)據(jù)量可以達(dá)到8GB，如果視頻不壓縮，難以傳輸。同時(shí)，數(shù)據(jù)量大也帶來(lái)了存儲(chǔ)得問(wèn)題?！?/p>
從2008年到2018年，團(tuán)隊(duì)用十年時(shí)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(biāo)準(zhǔn)(AVS2)”主要面向4K超高清視頻得壓縮，壓縮效率可達(dá)到300倍，使用AVS2技術(shù)進(jìn)行壓縮得視頻所占用得存儲(chǔ)容量，比上一代技術(shù)減少了50%。
馬思偉說(shuō)，在攻關(guān)過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)遇到得第壹個(gè)問(wèn)題就是提高編碼效率，這就需要更高效得算法?！半m然獲獎(jiǎng)得主要完成人只有六個(gè)人，但背后有很多得團(tuán)隊(duì)成員為之付出了努力?！彼f(shuō)，第二道難關(guān)是將技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)“落”在超高清視頻實(shí)時(shí)編解碼器上?！斑@正是電視臺(tái)轉(zhuǎn)播所需得設(shè)備。超高清視頻數(shù)據(jù)量非常大，要進(jìn)行實(shí)時(shí)超高清電視傳輸，需要短時(shí)間內(nèi)把數(shù)據(jù)處理好，保證視覺(jué)質(zhì)量，因此需要做好并行計(jì)算、并行處理得編解碼技術(shù)。同時(shí)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還要將解碼芯片做出來(lái)。
“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(jī)頂盒等產(chǎn)品，都應(yīng)用了我們得標(biāo)準(zhǔn)，或者用了基于我們得技術(shù)所做得芯片。”
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(shuō)，這是央視牽頭得科技冬奧項(xiàng)目，目前轉(zhuǎn)播已經(jīng)基本準(zhǔn)備就緒，轉(zhuǎn)播設(shè)備、編解碼器、機(jī)頂盒等應(yīng)用得標(biāo)準(zhǔn)就是北大團(tuán)隊(duì)2019年3月完成得“第三代視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)(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(lái)。
已經(jīng)探索16K、32K視頻編解碼，可用于虛擬現(xiàn)實(shí)體驗(yàn)
盡管公眾剛剛開(kāi)始熟悉8K，但團(tuán)隊(duì)得腳步更加“超前”。“針對(duì)未來(lái)16K、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(shuō)，16K、32K等超高清視頻面向未來(lái)虛擬現(xiàn)實(shí)得應(yīng)用，為公眾帶來(lái)更強(qiáng)烈得臨場(chǎng)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(shuō)，大家戴頭盔體驗(yàn)虛擬現(xiàn)實(shí)覺(jué)得頭暈，一方面是因?yàn)轭^盔比較重，對(duì)此，顯示技術(shù)正在提升；另一方面是覺(jué)得視覺(jué)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(duì)感受效果提升有很大得幫助。
