广电总局杜百川:下一代视听发展趋势和广电网络融合升级解读

慧聪广电网 2020-12-16 09:51 来源:广播电视信息

【慧聪广电网】随着,我国视听产业蓬勃发展,数字电视IPTV、在线视频等多种形态服务呈现出不同的发展特征。视听领域有哪些前沿技术?下一代视听发展趋势将会是怎样的?为支撑新型视听业务广电还需要在技术方面做哪些升级?带着这些疑问,采访到了国家广播电视总局科技委副主任杜百川先生,杜百川先生就上述问题进行了深入细致的回答。

广电总局杜百川:下一代视听发展趋势和广电网络融合升级解读

国家广播电视总局科技委副主任杜百川先生

下一代视听的发展方向

人们对于视听体验的追求是不断提高的。从最早的无线电广播到黑白电视、彩色电视,从模拟电视到数字电视再到智能电视,从低分辨率到高分辨率再到目前飞速发展的4K/8K超高清,下一步视听将朝着什么方向发展?针对此问题,杜百川先生指出,很多人认为从原来的标清、高清,到现在的4K超高清,下一步的发展方向就是8K,这其实是对下一代视听发展方向的误解。无论是4K还是8K,都只是超高清分辨率参数,超高清满足高帧率、高清晰度、高色域、高动态范围、高比特深度,只用清晰度来判定是否是下一代是错误的,4K和8K本就是一代,是超高清电视清晰度参数的两个选项,4K和8K将是并存发展的,在未来的家庭应用中4K也不可能全部被8K所取代,8K在家庭中的应用中只是小众,其更多的是应用在室外大屏、远程医疗和工业应用等方面。

那么真正的下一代视听技术是怎样的,杜百川先生对此作了解答。他指出,完全不一样的才是下一代,真正的视听发展的下一代,或者说是显示的下一代,完全是另外一个方向。

多焦面显示技术是其中之一,这项技术是缓解近眼显示中视觉辐辏调节冲突的重要解决方案之一,目前3D和VR/AR发展的瓶颈之一就是由于眼睛的会聚调节冲突而引起的视疲劳、眩晕、头痛等问题,多焦面显示就是采用多个焦面来显示不同位置的图像,有多种方法。其中一种方法是采用前后配置的多个透明屏幕,不是一个平面而是多个平面。如果聚焦在前面,就在前面的屏幕显示;如果聚焦在中间,就用中间的屏幕显示;如果聚焦在后面,就用后面的屏幕显示,这样就解决了上述问题。

不过,多焦面显示技术也还是过渡,真正的下一代技术是三维立体显示,即立体的显示而非平面的显示,三维立体显示有三大类,第一类就是大家最熟悉的全息,第二类就是光场,第三类是体显示。体显示最简单的实现方式就是使用一根LED显示线或LED显示屏,利用电机进行快速转动,因为人的视觉暂留从而在人眼中形成三维物体,这是一种三维立体的显示方式。光场,即指定空间内所有光线信息的总和,包括颜色、光线亮度、光线的方向、光线距离等,人眼能看见世界中的物体是因为人眼接收了物体发出或反射的光线,而光场就是三维世界中光线集合的完备表示,光场显示就是将需要显示的内容的光场完整地复现出来,投射到人眼中。

下一代视听技术除了显示技术的升级,还有声音的升级,从现在的立体声升级到未来的三维声。三维声技术将声场还原为三维空间,从而让声音在原来平面声场的基础上,增加了高度感,每个声音精准定位,更接近真实世界,强化了沉浸式感受。环绕声是平面,而三维声会有多个层次,例如能听到雨点从屋顶掉到地上由高到低的声音,这在以前是做不到的。三维声技术并非仅仅是以声道为基础,还引入了声音“对象”的概念,以“对象”为基础。在三维声场内,每一个“对象”都具有与之对应的位置坐标。此外,还有以声场为基础的,整个声音按照声场记录下来,重放的时候重现声场即可。

杜百川先生表示,下一代视听技术的发展,主要有两个方面:一个是升级;一个是多重手段,可以有更多的表达方式,比如增加虚拟现实等。

广电网络融合升级以支撑视听业务发展的需求

要支撑新时代视听业务发展的需求,构建新时代大视听全产业链的基础,广电必须要进行融合升级,而且要均衡发展,达不到要求的网络和业务将会被淘汰。

杜百川先生指出,对广电来说,除了内容的升级还有传输的升级,包括广电5G建设、有线网络升级等,都需要进行投入。然后就是支撑平台的建设,比如云平台、大数据平台的建设,没有这些平台的支撑也不行,业务发展不起来,支撑平台必须要符合将来视频升级、音频升级、AR能力升级、大数据处理升级的需求。所以说,这是一个全面的生态系统,只有5G覆盖没有业务和应用是发展不起来的,必须均衡投入、均衡发展,进行全面的融合升级。

要发展业务和应用,就必须“入户”和“到家”,而这一点广电的有线网络是有先天优势的,经过多年的发展,有线网络已经进入千家万户,拥有庞大的用户群基础,所以有线网络必须要进行接入网升级。杜百川先生指出,有线网络的升级,主要是增加容量、减小延迟,最新标准的有线网络完全可以在容量上、延迟上和5G相当,在容量方面甚至可以超过5G。

目前,CableLabs制定的标准DOCSIS已经演进到4.0,不仅速度升级、延迟降低,而且提升了安全性和可靠性。DOCSIS4.0规范最初于2019年发布,并于2020年年初进行了更新,将两项新的重要要求纳入了该技术:一是FDX(全双工),二是扩展频谱到1.8GHz,将支持10G下行和6G的上行。同时,将延迟降低至1ms。

杜百川先生表示,有线网络的潜力还是非常大的,减少延迟和增加容量都已经有了标准。比如低延时XHaul,可继续满足LTE/4G/5G及更高版本的延迟和速度要求。低延迟XHaul技术适用于各种部署模型,包括DOCSIS和PON网络上的回传和前传。此外,光纤部署更深及迁移到分布式接入架构(DAA)可以为有线运营商提供更大的网络容量;相干光传输在同一根光纤使用一个激光器在两个方向上发送数据,使光纤的容量增加了一倍。随着向DAA的迁移,有线运营商不仅可以选择在其HFC网络的光纤部分中部署数字光纤,还可以部署相干光纤。

相干光在长距离传输中,需要采用大量的信道补偿来纠正与长途相关的损伤,因此其长途传输比较昂贵。而有线接入网的光链路通常不超过30km,较短的光纤长度使得光信号的色散很小,也不需要在线放大,可以大大减少非线性失真和噪声,增加链路余量并大大降低成本。CableLabs重新设计了相干链路,以满足接入网的特殊条件,与长传或城域环境相比,具有更高的性能和更低的成本。

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