中国广播影视技术发展与应用.pdf

2011 年中国广播影视技术发展与应用 2011 年，广播影视技术政策不断完善，技术研发不断创新，应用效果良好，引领和推动广播影视发展取得了诸多新进展。广播电视台内数字化、网络化水平迈上新台阶。异构网络之间实现了互联互通，节目制播流程得以再造，大大提高了制播效率和质量。制播一体的自动化播出系统广泛应用，实现了高效能、智能化播出。高清电视大规模推广，地面数字电视推广应用全面铺开，中央与三网融合试点地区的广播电视播出机构已完成 IPTV 集成播控总平台、分平台建设，已具备与电信网络 IPTV 传输系统对接的条件。中国广播影视监测监管工作进入新的历史阶段，实现了从传统媒体到新媒体，从有线、无线到卫星，从技术到内容的全面统一监管。一 2011 年广播影视技术发展的政策环境与创新体系建设（一）广播影视技术政策日益完善 政策是技术发展与应用的重要引擎和推动力。2011 年，重大广播影视技术政策相继出台，有力地促进了广播影视技术发展与应用。中共中央关于深化文化体制改革推动社会主义文化大发展大繁荣若干重大问题的决定强调，要推进文化科技创新，发挥文化和科技相互促进的作用，深入实施科技带动战略，增强自主创新能力；要抓住一批全局性、战略性重大科技课题，加强核心技术、关键技术、共性技术攻关，以先进技术支撑文化装备、软件、系统研制和自主发展，重视相关技术标准制定，加快科技创新成果转化。这一战略部署为广播影视技术发展与应用提供了良好的宏观环境，指引了前进的方向。2011 年，国家广电总局积极完善相关技术政策，指导和推动技术发展与应用。安全播出政策体系更完善，加强广播电视安全播出管理规定（广电总局令第62 号）以及电视中心、广播中心等 7 个专业实施细则的宣贯，较好确保了安全播出任务。无线、有线、卫星、互联网等多种传播技术的发展更加协调，进一步明确了各自的定位和作用。无线覆盖是政府公共服务的主要手段，为人民群众提供免费、最基本的广播电视服务；有线电视主要服务城市用户，在确保广播电视基本服务的基础上提供多样化增值服务；直播卫星立足于为“盲村”和有线网络未通达的农村地区群众提供广播电视公共服务；移动多媒体广播电视满足移动人群接收广播电视和信息服务的需求；网络广播电视、IPTV、手机电视、互联网电视等新媒体则主要满足人们从互联网、通信网获取音视频服务的需求。公共服务方面，将农村地区广播电视从过去以无线覆盖为主，调整为现在以直播卫星覆盖为主、无线覆盖为辅。新技术新业务方面，国家广电总局发出了关于开办中国3D 电视试验频道的通知，促进了 3D 电视试验频道的开播。（二）广播影视技术创新能力进一步提升 2011 年，广播影视技术工作注重完善科技创新体系建设，创新能力进一步提升。技术标准体系不断完善，审定通过了 14 项国家标准、10 项广播影视行业标准和 3 项行业暂行技术文件。技术管理质量与行业发展更加贴近，创新设备入网认定工作机制，充分利用入网认定工作平台，为设备生产和重大工程建设提供统一试验验证平台，促进了新技术、新标准、新方法、新设备的研究。技术研究取得新进展，为行业发展提供指导。数字电影发行放映服务关键支撑技术、下一代广播电视网关键技术、新媒体与数字广播技术等的可行性论证完成，并在科技部立项。组织开展了 3D 电视关键技术、NGB 视频点播、数字音频广播传输关键技术、直播卫星系统等 74 个科研项目。这些为创新广播影视行业发展奠定了坚实的技术基础。二 广播影视制播技术发展与应用情况 2011 年，广播影视制播技术数字化、网络化不断深入推进，在高清电视、3D 电视、电影数字化拍摄等方面取得重要进展。（一）高清节目制播技术发展与应用情况 自 2009 年 9 月 28 日正式启动 9 个上星频道高标清同播以来，中国高清频道数量日益增多。2011 年，北京电视台文艺频道、体育频道、纪实频道以及湖北卫视等相继播出高清节目。全国共开播 13 个高清电视频道，100 多个有线网络传输高清电视节目，300 多个大中城市的地面数字电视系统具备播出高清电视节目能力。2011 年年底，上星播出的高清同播频道高标清同播率已达到 100%，天津、四川、贵州等省级电视台已在本地开展主要频道的高清同播。为进一步促进高清电视频道的发展，2011 年 9 月，国家广电总局要求已开展高标清同播的频道，同播率和高清播出率必须高于95%；各影视制作机构完成的电视剧须有85%以上为高清拍摄制作；鼓励已开办的有线数字付费电视频道，经国家广电总局批准调整为高清付费频道。高清电视节目制播系统以数字化为基础，网络化为核心，由制播网络系统、视音频系统和服务管理系统三个基础系统构成，各子系统之间通过标准化的接口进行数据交换和互联支持。在国家政策的推动下，为满足广大用户的收视需求，各地电视台特别是卫视频道大力发展高清电视系统，加大高清设备的投入，实现高清网络化制播。2011 年，北京电视台启动了高清电视技术系统工程项目二期工程的建设，对高清播出传送、演播室、转播车、节目制播网、移动应急采播传输系统以及其他配套设备等高清技术支撑平台进行扩建与完善，完成了“远程上载传输系统”建设，新建了“高清综合制作网”。江苏广播电视总台对高清频道制作网、全台网主干平台、高清播出系统进行二期升级改造，首辆高清卫星传输车于 5 月底完成建设，并顺利通过测试，为高清节目制作和传输提供了强大的支持。国家广电总局提出，到 2015 年，全国地级（含地级）以上广播电台、电视台节目的制作与播出要基本实现数字化网络化，有条件的地级（含地级）以上电视台主要频道实现高清化，全国具备制作播出 100 个高清频道的能力。（二）3D 电视节目制播技术发展及应用情况 从 3D 电影阿凡达上映到南非世界杯3D 转播，从电影到电视，3D 节目制播技术的发展与应用迅速升温。中国广电部门高度重视3D 技术的研发与应用，紧密跟踪 3D 电视技术的发展，做了大量探索研究工作。中央电视台、北京电视台、广西电视台、湖南卫视、上海广播电视台、江苏广播电视总台等电视台以及一些电视节目制作公司纷纷尝试开展3D 节目拍摄、制作实验。上海世博会、广州亚运会都用3D 设备做了实况记录，为 3D 电视试验频道的开播打下了良好基础。中国首个 3D 电视试验频道于 2012 年 1 月 1 日正式试播，每天播出节目 13.5 小时，其中首播 4.5 小时，重播两次，内容主要包括动画、体育、专题片、影视剧、综艺等以及重大活动的现场转播。3D 电视标准制定是 3D 电视业发展的基础性工作。3D 电视标准主要包括 3D 电视图像视频格式和视频编解码、传输格式和接口、显示方式、客观与主观评测方法、舒适度、安全健康及评价方法等方面的内容。在 3D 电视节目制播还没有国际化通用标准的情况下，为了规范3D电视节目制播，引导 3D 电视的良性发展，2011 年年初国家广电总局组织有关单位开展立体电视关键技术、立体电视主观评价和客观测试方法研究两个科研项目，跟踪国内外3D 电视关键技术，针对 3D 电视系统采集、制作、存储、播出、传输、收看等各环节，进行关键参数客观测试方法和标准、系统图像质量主观评价方法和标准、具有中国自有知识产权的传输标准等方面的研究，取得了一定的成果。2011 年 11 月国家广电总局制定了 3D 试验频道开播实施方案，发布了3D 电视节目制作技术指导、3D 电视节目传输技术指导、3D 电视 100 问等技术性文件，开展了制播与传输技术试验和技术培训，为3D 电视试验频道的开播做了充分准备。2011 年，中央电视台及部分省级广播电视播出机构纷纷加大3D 技术研发和系统建设。中央电视台自 2011 年 7 月开始积极组织调研，不断优化完善3D 电视系统的建设与配置方案，进行了 3D 播出系统的搭建、前端编码的压缩传输、节目的上传接收以及3D 现场节目制作系统的搭建，确定了 8 套电子新闻采集系统、8 站点网络后期制作系统架构。新建 3D 电视制作系统具备每天不低于 1 小时的制作能力，系统网络支持高清视频基带上载和文件接入，能完成左右眼两路高清图像的剪辑、效果、字幕、配音、合成以及立体影像视差修正与调整，输出制作 3D 播出带、套片输出高清及标清 2D 节目播出带。截至 2011 年年底，北京电视台具有 7 套前期录制设备、1 套现场制作系统、10 套后期制作设备的技术规模，完成拍摄 3D 素材 287 小时，制作完成 31.5 小时 3D 节目，初步形成了每天 1 小时的节目生产能力。江苏广电总台建立了 3D 节目制作运行机制和工作流程，健康节目万家灯火在国家 3D 试验频道成功播出，试验性利用 3D 技术拍摄了非诚勿扰、七一红歌会等多档节目。（三）电影拍摄制作技术发展与应用情况 2011 年，中国电影的数字化进程不断提速，数字电影迅猛发展，数字拍摄和数字制作技术在电影行业加速推广应用。电影拍摄方面，目前中国数字和胶片拍摄并存，但以数字方式拍摄影片所占比重越来越大，技术质量稳步提升。2011 年，金陵十三钗等电影，多以数字方式拍摄或数字与胶片混合拍摄。在电影制作方面，随着电影特效镜头越来越多，数字化制作越来越成为行业应用的重点。数字化制作包括数字后期制作和数字母版制作。2011 年，后期制作工艺正全面向数字化过渡，数字母版制作正逐步实现标准化和规范化。计算机图形图像、运动捕捉、虚拟现实（VR）、三维动画制作、2D/3D 格式转换、实时虚拟摄影棚系统、光学特效与数字特效无缝接合等技术应用加速，胶/数转换、数字中间片、颜色管理等技术日益成熟，数字制作质量不断提升，数字特效制作成绩卓著。例如，电影飞天通过构建空间站模型，并利用数字调色、三维图像制作、数字合成等方式实现了物理特效与数字特效的完美结合。2011 年，电影摄制领域新技术与新应用发展迅猛，不断提升电影技术质量和大银幕临场感与冲击感。4K 电影摄制技术应用加快，4K 数字摄影机相继推出并加速应用。由于高帧率摄制技术应用可有效缓解画面模糊和降低视觉疲劳度，显著提升视觉效果和临场感，特别是与3D 技术相结合，能够创造出更加真实完美的影像效果，引起电影行业密切关注，相关研究与技术试验积极开展。云计算等战略性新兴技术开始在电影行业应用，云渲染（Cloud Rendering）技术已经应用于三维影视动画制作领域。2011 年，“天河酷卡”动漫与影视超级渲染云计算平台、无锡城市云计算中心等可以为影视后期制作提供云渲染服务。（四）视听新媒体技术发展与应用情况 数字技术、网络技术的发展与应用，促使视听新媒体应运而生。近年来，视听新媒体相关技术不断创新，推动视听新媒体新业态的发展进入新的阶段。信源编码技术由第一代 MPEG-1、MPEG-2 技术标准向第二代 MPEG-4、H.264 和 AVS 等技术标准演进，编码效率大大提高，能更好地适应 IP 网络和无线网络的使用。数字版权管理技术大量采用，并逐步向以用户为核心的个性化方向发展，根据用户的需要提供不同的保护技术，保证用户方便地使用多种网络、多种终端进行内容消费。单纯的电子节目指南技术向大范畴的媒资管理技术发展，实现对海量内容的有效编目分类、存储管理以及搜索查询。新技术不断应用于视听新媒体集成播控平台建设中。云计算技术的应用使得视听新媒体内容资源的管理和使用更加便利有效，大大缩减视听新媒体内容资源的存储成本、设备购置成本及维护成本，实现不同设备间的数据与应用共享，促使三网融合类视听业务的推出。物联网技术开始应用于视听新媒体业务，将对视听新媒体业务在数字家庭中的应用及开展产生重要影响。（五）数字声音广播技术发展与应用情况 数字声音广播是以数字信号处理技术为基础，采用数字音频编码技术、纠错编码以及数字调制技术等，对广播信号进行全面数字化处理的广播系统。中国对国际上主要的数字声音广播技术方案进行了长期的跟踪研究和实验，并根据国情进行创新性研究，取得了重要成效。积极跟踪研究国际技术方案。目前国际上存在多种数字声音广播技术方案，主要包括数字音频广播（DAB）、高清晰度广播（HD Radio）等。基于 DAB 系统的非实时数字音频广播业务，即“推送业务”的技术规范已经进入标准制定程序。非实时数据音频业务，突破了传统广播“我播你听”的收听方式，将音频节目以数据文件的形式“推送”到用户的接收机中，用户可根据自己的兴趣爱好进行选择收听，不受时间和空间的限制。同时可以通过数字技术实现对用户的节目接收控制，细分用户群体，能为广告客户提供更有针对性的服务。目前“推送业务”技术规范的终端产品“听立方”已进入市场推广阶段。基于美国HD Radio 技术方案的研究正在北京、天津、河北三地进行外场测试和覆盖测试。具有自主知识产权的中国数字广播（CDR）系统研究工作深入开展。由于与中国的实际应用场景有一定的差距，并在知识产权方面存在潜在风险，国际上现有的主要数字音频广播系统不利于中国相关产业发展。2011 年，国家广电总局将具有自主知识产权的数字音频广播系统，即中国数字广播（CDR）系统研究列为重点支持的科研项目，研究适合国情的数字音频广播系统技术方案。CDR 系统将集成中国自有的信源编码算法（DRA），形成拥有完全自主知识产权的技术体系。同时，CDR 系统设置多种传输模式，可灵活配置频谱结构，采用高效的信道编码算法，极大地提高频谱利用效率。截至 2011 年年底，项目组已初步完成了调频频段 CDR 信道传输方案的设计，并完成了基于现场可编程门阵列（FPGA）硬件平台的系统样机研制。这些都为数字声音广播业务的开展奠定了良好的技术基础。三 广播影视传输覆盖技术发展与应用情况及趋势分析 广播影视已经形成了无线、有线、卫星等多种手段相结合的综合传输覆盖体系，2011 年，各种传输技术发展与应用均取得新进展。（一）有线电视网络主要技术发展与应用情况 在数字化、网络整合稳步推进的基础上，中国有线电视网双向化改造技术的应用取得重要进展。截至 2011 年年底，全国有线数字电视用户数超过1.1 亿户，双向网络覆盖用户数超过5700 万户。国内有线网络双向化改造采用了有线电视电缆调制解调终端技术、以太网接入技术、无源光网络技术等多种技术，主要包括“有线电缆调制解调终端系统+电缆调制解调器”（CMTS+CM）、“以太无源光网络+以太同轴电缆”（EPON+EoC）等技术手段。基于有线传输数据业务接口规范标准（DOCSIS）的 CMTS+CM 技术方案覆盖的用户数最多。EPON+EoC技术的实现方案较多，包括家庭插电联盟（HomePlug）的 HomePlug AV、HomePlug BPL 以及家庭电话线网络联盟宽带网络技术（HomePNA）、高性能同轴接入技术（HiNOC）等。其中，HiNOC 是针对中国有线网络要求与现状自主研发的同轴电缆接入技术，可利用已有有线电视同轴电缆构建百兆甚至更高传输速率的高速接入网，承载高清数字电视、宽带数据等全业务。目前，HiNOC 方案的关键技术、关键算法已经成型，支持该方案的芯片和样机已研制成功。随着网络需求的不断提高，建设投入的加大，未来“光进铜退”将成为有线电视网络宽带化、双向化的发展趋势，光纤将进一步向用户端推进，各地有线电视网络双向化建设将因地制宜地扩大光纤传输覆盖范围。（二）地面数字电视网主要技术发展与应用 2011 年，中国地面数字电视网络技术研究及推广取得重要进展。中国提交的地面数字电视国家标准（简称 DTMB）相关建议书修订意见在国际电联2011 年春季 SG6 研究组会议上被采纳，国际电联于 2011 年 12 月批准中国 DTMB 系统为地面数字电视国际标准体系1306 号建议书 D 系统。中国发布了VHF/UHF 频段地面数字电视广播频率规划准则和地面数字电视广播传输系统实施指南两项地面数字电视相关标准。此外，全国广播电影电视标准化技术委员会还向国家标准委上报了 11 项与地面数字电视有关的标准报批稿。这些标准的出台将大大促进地面数字电视业务的发展。2011 年，国家广电总局完成了全国地级以上城市的地面数字电视频率规划，还组织 15 个省区开展地面数字电视广播覆盖网总体技术规划方案的制定工作。2011 年还与俄罗斯进行了地面数字电视频率规划的协调工作，就频率协调准则及协调方法进行了协商。地面数字电视覆盖网建设方面，截至 2011 年年底，全国地级以上城市基本完成地面数字电视覆盖工程的建设任务。其中，317 个城市完成了工程技术验收工作，将陆续开通地面数字电视信号，播出高清和标清电视节目。2011 年直播卫星公共服务工程在部分地区开展了直播卫星与地面数字电视双模机顶盒的应用试点工作，通过建设地面数字电视发射系统，让直播卫星用户在接收卫星广播电视节目的同时还能收看到本地的电视节目。根据广播影视地面数字电视发展规划（征求意见稿），到 2015 年，县级（含县级）以上城市地面数字电视覆盖和地级（含地级）以上城市的覆盖网络优化工作将完成，全国地面数字电视网覆盖范围将达到较高水平。（三）直播卫星相关技术发展与应用情况 为落实中央将直播卫星服务纳入公共文化服务体系建设的决定，从2011 年 4 月起，中宣部、国家广电总局在有线网络未通达的广大农村地区实施直播卫星“户户通”。在不到一年时间里，直播卫星相关技术工作取得重要进展。直播卫星关键技术研发、标准规范制定进展顺利。按照接收安全、使用方便的原则，国家广电总局组织有关单位，研发关键技术，制定标准规范，采取了一系列技术措施。2011 年 5月，颁布了行业暂行技术标准卫星直播系统综合接收解码器（加密标清定位型）技术要求和测量方法（GD/J035-2011）和卫星直播卫星综合接收解码器（标清卫星地面双模型）技术要求和测量方法（GD/J036-2011）。同时，中国直播卫星服务采用了自主研发的专用传输技术标准，确保机顶盒只能接收中国直播卫星信号；对传输的节目采取加密措施，对用户实行实名制登记管理，实现对用户、机顶盒以及节目的可管可控；研发采用了机顶盒位置锁定技术，开发全国直播卫星服务区域管理信息系统，确保机顶盒只能在批准的服务区域内使用；在机顶盒里内置了地面数字电视解调芯片，方便用户用一个机顶盒同时接收直播卫星信号和当地地面数字电视信号；开发了应急广播系统，可为全国或特定区域用户提供应急广播服务；机顶盒内置了移动通信模块和专用软件，实现了听广播、看电视、打电话等多个功能；开发了数据采集回传软件，可自动回传用户操作遥控器的数据，用于开展收视率调查，也可开展双向视频点播服务。截至 2011 年年底，国内已有 24 家企业生产直播卫星机顶盒，4 家企业生产直播卫星解调芯片，5 家企业生产地面数字电视解调芯片，6 家企业生产位置锁定模块，还有 10 多家企业生产天线等设备，具备了接收设施产业化能力。自 2011 年 6 月以来，中宣部和国家广电总局在宁夏、内蒙古、河北等地组织开展了直播卫星“户户通”试点工作，编制了直播卫星公共服务培训教材和科普手册直播卫星 100问。同时，国家广电总局下发了关于在有线网络未通达农村地区开展直播卫星公共服务的通知（广发201171 号），部署开展全国服务区域划片和直播卫星接收设施专营服务网点设立等工作。截至 2012 年 2 月，全国已有 15 万多个行政村被划入直播卫星服务区域，覆盖用户超过 3700 万户，划片工作和专营点设立仍在继续快速推进。服务区域内的用户购买直播卫星接收设施并安装开通后，即可接收直播卫星免费传输的 25 套电视节目和 17套广播节目，在开展直播卫星与地面数字电视双模机顶盒的应用试点地区，还能接收到本地地面数字电视并可享受应急广播、打电话、数据广播等服务。（四）电影数字发行放映主要技术发展及应用情况 2011 年，电影数字发行技术发展与应用取得新突破，主要体现在：一是建立起了数字影院服务器密钥管理系统，为各影片发行方提供数字拷贝密钥生成服务，并开放数字发行母版、数字拷贝制作市场，建立开放有序、管理规范的电影数字发行服务体系。二是研制了基于卫星的电影数字拷贝传输系统与接收终端，并开展影片数字传输试验和试点。广东省作为示范省完成了 160 家影院的系统安装与试验运行，搭建了影片传输分发平台，成功试验传送影片100 余部。这些技术的应用将完全改变电影发行方式，促使以物流邮寄方式为主的发行方式向数字化发行转型。2011 年，电影数字放映方面取得的主要进展有：一是数字电影关键设备与器件的国产化进展令人欣喜。2011 年，银幕、氙灯、放映机等放映设备逐步打破“洋货”垄断，为影院节约了放映成本，同时促使国外品牌商对影院的服务品质大幅提升。此外，拥有自主知识产权的“中国巨幕”放映系统正式问世，于2011 年 8 月初进入市场试用阶段，并在影片金陵十三钗的放映中成功应用，受到观众好评。二是公益电影数字化放映取得新进展。截至2012 年 2 月，全国已有 5 万套数字电影流动放映系统遍布全国广大农村地区。与此同时，农村电影流动放映 GPS 平台也得到了进一步的完善。除中影农村放映公司建立了覆盖全国的中影农村电影放映 GPS/GPRS 信息系统外，甘肃、湖南、湖北、江苏、山西、浙江等地也建立起覆盖本省的区域性 GPS/GPRS 信息系统，分别对各自院线内的流动放映系统进行监管，实现了“联通联网、信息资源共享”。电影数字发行和放映运营管理技术也取得新进展。一是全国电影放映票务“新平台”上线试运行。全国电影放映票务系统改造是 2011 年电影放映技术升级的重点项目，一期工程已完成，“新平台”已上线试运行，其功能将从专资收缴平台转变成电影行业影院票房信息统计、查询、分析的基础工具。二是影院信息管理系统（TMS）开始应用。在国家大力推进信息化的进程中，TMS 已经在国内部分影院开始应用，使影院的服务与管理更加方便快捷、安全有效，提升了影院管理水平，降低了运营成本，提高了效率，是从传统影院向现代化数字影院迈进的重要举措。-全文完-