编解码器发展现状及存在哪些问题？

4K 编解码器产品已经进入了成熟期，相配套的系统已 经相对完善，8K 编解码产品处于基于实际应用的快速发展期，产品本身以及配套系统在不断演进。

4K 编解码产品市场可 AVS2 阵营以及 H.265/HEVC 阵 营。编码方面，AVS2 编码产品主要用于 4K 频道播出环节 压缩编码，决定着超高清节目对外输出的质量，H.265 编码 产品目前主要用于电视台内部采集侧传输、网络公司或 IPTV 平台接收后编码标准的转换。国外公司和大部分国内 公司都仅支持 H.265 标准， AVS2 标准的 4K 编码器市场上 仅有四家公司支持。H.265 标准推出较早，市场上有对应的 不同等级的编解码芯片以及 X265 这样较成熟的开源算法库， 可以支持编解码器厂商多样化的产品方案。而我国 AVS2 标 准目前还没有编码芯片方案，只能采用X86架构服务器搭载 AVS2 算法库实现。解码方面，业内架构比较统一，为支持 AVS2 及 H.265 双标准，国内大部分厂家的 4K解码器均使用 海思芯片的嵌入式架构。4K 超高清编码产品目前已经大量 应用于超高清内容的生产中。如建党一百周年庆典、西安 全运会等大型活动赛事、北京冬奥会、央视CCTV16奥林匹 克 4K 频道等。

8K 产品在北京冬奥会、8K 频道推动下发展迅速。8K 方面采用 AVS3 标准的国产编码产品在过去的一年中发展迅 速，以北京冬奥会为契机，在“科技冬奥”相关科研项目的推 动下，央视 CCTV 8K 频道以及北京台冬奥纪实 8K 频道， 两个国内首批 8K 超高清频道正式开播。其中基于央视 8K频道实现了本次冬奥会开幕式、闭幕式以及重要比赛的 8K 转播，并且在“百城千屏”活动中，于全国三十余个城市中 8K 公共大屏上进行了信号的同步播出。在 AVS3 8K 编码产 品方面，目前已有产品实现了应用落地并应用于央视及北 京台两个 8K 频道。在架构上目前仍然没有支持 AVS3 标准 的编码芯片，所以市场上 AVS3 编码产品均为 X86 服务器架 构。在解码方面，主要有服务器架构和嵌入式架构两种方 案外，已有国内企业推出具备 8K AVS3 60P 解码能力芯片并 已应用于百城千屏活动。

支持三维声、HDR 等格式的编解码器不断应用。在三 维声方面，在 2022 年中秋晚会百城千屏直播中采用了 5.1.4 的 Audio Vivid 多通道三维声音频编码技术，用户可以通过 云听 APP 体验三维声。HDR 方面，在编码环节主要指高动 态范围、宽色域、高位深。2018年 10 月，首个 CCTV 4K 超 高清频道采用的就是基于 HLG 的静态 HDR。

超高清编解码器市场容量与发展趋势越发旺盛。一方 面，4K/8K 频道的建设，同时刺激全国各地有线网络以及 IPTV 频道落地接收运营；另一方面，头部互联网视频企业 对于超高清版权赛事、大型综艺活动等超高清直播运营的 需求日益增长，全面助力超高清编解码产品的市场扩大。

超高清编解码器对于画面的压缩效率极高，同时还要保证 4:2:2，10BIT，HDR，BT.2020 等超高清特性能够完整 体现，其技术复杂程度是传统高清编解码器的50到100倍。 并且很多前沿技术，包括但不限于 AI 智能学习、图像压缩 算法、分布式信源采集、大带宽码流传输等的发展都会影 响超高清编解码器的产品形态及性能。

核心运算能力的不足。4K 方面缺少支持 AVS2 格式的 专业编码芯片，8K 方面国内没有成熟的编码芯片方案，所 以国内外大部分超高清编码器都采用的基于 CPU 运算能力 的 X86 架构。而超高清视频编码，尤其是 8K 节目处理其庞 大的运算能力需求，目前单个 CPU 还难以承担，所以必须 用分布式的方式进行并行处理。这导致了产品复杂度的极 大提升，也带来了稳定性、散热、成本等方面的问题。因 此，目前 8K 编码器的成本还处在比较高的阶段，这也限制 了 8K 编码产品的推广。

8K 编码产品技术难度提升，我国已有部分产品落地。 因为基带信号数据量的快速提升，传统的 SDI传输系统在电 视台节目制作环节面临着越来越多的问题，比如 8K 节目使 用 SDI 线缆需要 4 根才能完成一路基带信号传输，且距离短， 调度复杂等，因此电视台 8K 频道建设中对于基带信号均使 用了 IP 化的方式进行传输，如央视使用了基于 SMPTE 2110 协议的无损 IP 化方式，北京台使用了基于 JPEG XS 标准的 浅压缩 IP 化。因此，对于在电视台 8K 频道建设中使用的8K 编码产品而言，除了传统的 12G SDI 接口，还需要支持 IP 化基带输入接口，这进一步提升了 8K 编码产品的技术难 度，目前我国已有 IP 化基带接收编码产品的应用落地。