未来电视概念及特点有哪些？

未来电视是一个广义的视听概念，它代表着视听产业的未来发展趋势。

它不止于电视，是新的理念模式，是系统性、革命性的迭代升级。其中的主要特征包括：呈现方式多样化、视听体验沉浸化、应用场景全景化、服务形态智慧化、服务供给协同化。其中，呈现方式多样化表示，呈现载体不限于电视机，可能是生活中随处可见的各种显示介质，包括各种手持终端、可穿戴设备、室外大屏等各类显示载体；视听体验沉浸化，包括超高清、沉浸式、三维声、VR/AR、MR、XR、互动视频、自由视角、立体 3D、全息成像等多种体验方式，观众可以自由选择视听服务。应用场景全景化希望实现在生活中需要视听的各种场景中应用，全方位融入群众的数字生活。 服务形态智慧化则考虑将实现现实世界和虚拟世界的紧密融合，节目内容自由选择、实时交互、需求定制、智慧分发，高度人性化，将带来丰富的互动体验，满足消费者多层次需求。 服务供给协同化，“未来电视”将带动行业上下、内外大协同、大融合，形成网络互联、业务互通、数据共享的全新制播体系、服务体系和管理体系。

呈现方式多样化与视听体验沉浸化制作的特点。一方面，面向不同媒体终端提供针对性更强的定制内容体验，已经成为了刚需。无论身处何处，观众可以采用不同的体验方式（大屏超高清、3D 电视、VR 和AR 等，或者户外车载设备、互联网接入设备、带有触觉感知的体验设备）来观看相同的节目内容，形成多样化的观看体验。

基于此需求和应用场景，面向规模化的节目制作需求，可以考虑采用不同的前端拍摄设备，如 4K/8K 讯道转播摄像机、8K VR 摄像机、4K/3D 摄像机等，遵循同一广电制作规格，连接入 4K/8K 广播级转播系统，以实现高质量的节目制作流程，最终通过编码器根据不同终端及平台的具体要求提供相应规格的直播流，再借助 5G 网络或者其他信道方式进行传输。

另一方面，视听体验的沉浸化，是所有视频内容创作者的终极目标，也是视听技术发展的源动力。我们希望创造出更加清晰、更为真实的视觉体验，让观众获得身临其境的观感。终端的技术演进和产品设计，也希望为观众提供更佳的沉浸式体验。

为了获得视听体验的沉浸感，我们首先力求为观众创造一个尽可能大的观影范围，尽量覆盖观众的有效视野，最大程度提供有效信息（包括满足视觉和听觉需求）。通常 60°水平视角是一个标准，一般电影院、剧场的最佳观看位置以此定义。4K 电视也以此视角来设计合理的分辨率，基于一视角分的原则（1°视角需提供不低于60 个像素以保 证 观 看 清 晰 ）， 最 终 将 4K 影 像 分 辨 率 定 义 为 3840x2160 （宽高比16:9 ）。而8K（7680x4320）则在此基础上进一步提升观影范围，加入了更多的环境边缘信息，使标准的观看视角提升到 96°，观众相当于在 1 米多远的距离来观看 100 寸8K 电视。

VR 头显终端虽然体积不大，却能够为观众提供更大的观看视野，其专门制作拍摄的VR 沉浸式影像内容可以达到 180°或者 360°的观看视角，实现真正意义上“无边框“的全景体验模式。

由于 VR 头显终端所配置的 LED 液晶屏的视野范围 FOV 都超过了90°视角，和8K 大屏标准观看影像视角接近，也就是理论上这块 LED 液晶就应该具备8K 分辨率的显示能力（PPD 接近 60），那么对应于 360°的 VR 全景影像，其清晰度应该满足30K 的水平清晰度。就目前的软硬件制作与显示端的处理能力，仅能满足到 8K 视频的编解码能力，所以目前所规定的行业标准中，建议全景 360°视频达到 8K 分辨率，而其 LED 液晶屏的显示范围大约能接近 HD 高清水平，距离真正的超高清体验尚有提升空间。

随着苹果 VISION PRO 头显终端的问世，“空间视频”这一概念被广泛提及。也包括前几年由谷歌推出的裸眼 3D 全息视频聊天技术 Project Starline 项目，都可以认为是基于双眼立体视觉 S3D（Stereoscopic 3D）呈现技术的进一步升级和拓展应用。立体影像（这里主要指双目立体 S3D），基于双眼视觉产生视差和视线汇聚的原理，可以使观众感受到真实的距离和空间感。采用双镜头摄像机同步拍摄模拟人的双眼视觉方式，可以获得空间立体视频，再借助于 3D 屏幕或者 VR 头显、AR 头显终端就可以正确显示出具有立体感的 3D 影像。 3D 立体效果是人类感知空间感和沉浸感的重要因素，该技术可与平面影像技术、VR/AR 等显示方式相结合，根据不同终端的视场角 FOV 和 PPD 需求，输出如4K/HD双目3D 或者 8K 360°或者 180° 3D VR 等信号，提供不同的空间立体效果。

3D 视频与 3D VR 视频相比，最大的区别在于视场角，3D 视频的视角范围与普通2D视频一致，主要取决于镜头的焦段影响，为了获得较好的立体感，通常会采用中广角镜头来覆盖更多的空间范围；但是也因为普通镜头视角范围以及所采用的16:9 画幅比所带来的限制，观众在观看普通 3D 影像时，空间感和沉浸感会收到“画框”的局限，当立体空间中的画面主体逐渐“走近”观众时，由于“画框”的存在，主体可能无法完整的呈现在观众面前，也就是所谓的无法完整的“出屏”，观众会感觉不能完全融入到创作者所呈现的数字空间之中。

3D VR 影像是将全景拍摄和双目立体拍摄两项技术与呈现方式的优势相结合，观众可以在几乎无边框范围的数字影像中获得完全沉浸的效果，同时借助于3D 拍摄带来的立体视差，可以获得极强的空间感，相比于普通 3D 影像，观众就可以完全进入到3D数字空间之中，获得真正意义上的沉浸式体验。 当然，3D VR 与普通 3D 还有平面大屏幕 4K 和 8K 所获得效果不同，内容表现形式和创作手法也不同，制作的难度也不尽相同，应该讲各有优势和不足，不能单纯的评价孰优孰劣。不同的制作与呈现技术可以根据不同内容进行合理的选择，也可以在相同的场景下混合使用，为观众带来不同的体验感受，这也是“未来电视”场景下面向不同终端带来的复合制作模式，让观众根据自身喜好自由选择希望的观影形式。

在这里，超高清视音频技术中所涉及的 HDR 高动态范围、WCG 宽色域技术、HFR高帧率和沉浸式空间音频等，均可以赋能于以上提到各种终端显示与制作系统中，为不同终端提供最佳的技术适配，为观众带来最好的沉浸式体验。

为了保持制作、播出平台和终端播放适配标准的统一性，在 4K/8K 领域的以上应用场景，可以遵循目前国内的超高清影像制作和传输标准规范。可参考中央广播电视总台于2021 年正式对外发布了《8K 超高清电视节目制播技术要求（暂行）》，其中定义了国内8K超高清电视节目视音频基本技术参数执行标准。以分辨率 7680x4320、帧率50 帧/秒、10bit 量化、HDR 标准 HLG1000、宽色域标准 BT.2020 等作为 8K 广电制播规格要求。如VR头显等终端可以根据自身的实际情况（如 VR 画幅比为 2:1，8K 分辨率实际为7680x3840）进行局部调整。

同时，总台还规定了 8K 超高清电视播出信号编码标准及码率：8K 超高清电视播出信号视频编码时，采用 AVS3 标准《信息技术智能媒体编码第 2 部分：视频》（T/AI 109.2—2020），对 8K 超高清信号（7680×4320/50P/HDR）采用基准 10 位档（profile）、10.0.60级（level），视频编码码率不低于 120Mbps。音频编码标准及码率：采用5.1 环绕声编码，编码码率为 448Kbps。 针对 8K 超高清电视互动点播，总台规定了文件格式参数为下表要求，其中视频编码要求 AVS3/H.266/H.265，总码率需高于 80Mbps。

可以看到，随着 8K 技术标准的提升，新型应用场景对于高带宽和低延时的实际需求，对于制作域还是传输域都提出了更高要求，特别是传输带宽、网络传输和处理时延、编解码的软硬件性能要求等，对于当下的硬件基础和网络条件都提出了新的要求和挑战。现阶段的 5G 网络，受限于传输速率，及各终端的数据处理能力，必须使用高压缩编码（如H.265 等）对 4K 和 8K 等视频内容进行处理，一方面压缩与编解码过程对于信号本身的还原效果会带来影响，同时编解码所产生的延时量也会与信道延时叠加，从而拉开了无线链路与有线链路时延的差距。在 5.5G 乃至 6G 阶段，可以逐步考虑采用低压缩视频编码如JPEG-XS 等，使用更低的压缩比（如对 8K 信号采用 10:1 压缩比，将单路数据量控制在1-10Gbps 范围内）和相对计算复杂度低的编解码处理过程获得更高质量的信号，同时降低编解码端的整体延时。