齊魯晚報·齊魯壹點記者 蔡宇丹
圖檔說明：濟南遙牆機場冬奧賽事8K直播 圖檔提供：浪潮超高清
如果不能親臨北京冬奧會開幕式現場，如何身臨其境般觀看開幕式？
2月4日，在濟南遙牆機場、濟南火車站、濟南西高鐵站的大屏上，搭配浪潮集團自主研發的8K超高清解碼器，衆多出門在外的旅客看到了超高清畫質的冬奧現場直播，畫面美輪美奂，清晰度可以精确到每根頭發絲，觀賽體驗甚至遠遠超過現場觀看。在此之前，2022年春節聯歡晚會也實作了高品質的8K同步直播，這些都是如何實作的呢？
圖檔說明：煙台萬行廣場戶外大屏
8K直播的背後是浪潮集團超高清團隊曆時10個月的艱苦攻關，突破8K超高清直播技術瓶頸，配合央視總台為此次冬奧會開幕式直播及賽事直播提供超高清視訊服務系統和8K超高清解碼器、8K LED大螢幕。這套技術和系統在冬奧期間面向全國34個重點城市、120多個重點區域，包括冬奧賽場、交通樞紐、戶外公共場所及重要體育場館提供8K超高清畫質的賽事全程直播，讓觀衆随時随地都能“親臨”冬奧現場，為奧運健兒加油；同時也意味着浪潮這項技術在全球範圍内首次正式規模化應用。
7日，此次技術研發團隊、山東浪潮超高清視訊産業有限公司副總經理董磊接受了齊魯晚報·齊魯壹點記者的采訪。
董磊說，電視直播有多個環節采集、編碼、存儲、播出、傳輸、解碼、顯示，首先是現場錄影機采集視訊畫面，由于原始圖像很大， 8K達到了4路12Gbps碼流，這就需要對視訊信号進行高效率無損壓縮編碼後再進行存儲、播出，然後傳輸到終端解碼裝置進行解碼，解碼裝置将解碼後的圖像還原為超高清信号在電視或戶外大屏上呈現出來。
在超高清技術上，日韓在4K技術上領先，但中國4K技術全球普及率最高。4K技術發展了不到10年就到了8K時代。在8K編碼技術上，目前國際上隻有中國釋出的擁有自主知識産權的AVS3标準，以及谷歌釋出的一項開源編碼技術标準。可以說，在8K技術及産業發展上，中國已經走在了世界前列。
中國的AVS3标準優勢在于高保真的情況下進行壓縮編碼，壓縮率比以前的技術高20%以上。基于該标準，浪潮作為解碼端廠商，和央視總台進行了多次适配測試調優，以保證真實并流暢的還原現場畫面。
這期間，由于技術一直在疊代更新，普通解碼器已經解不了最新的8K編碼格式，需要技術疊代更新，浪潮超高清團隊艱苦攻關，優化算法和裝置主要晶片，最終突破8K超高清直播技術瓶頸。
董磊說，解碼問題解決了，但目前國内城市的戶外大屏僅支援4K分辨率輸入接口。8K是一種超高清的分辨率，要保證視覺體驗，就需要技術人員再把8K超高清視訊分割成4路4K信号。以往，這個環節都由高端伺服器加GPU裝置來完成，但解碼效率低、成本高，動辄耗費數十萬、上百萬元。
浪潮超高清團隊找到了一個嵌入式的方案，利用專用晶片處理8K視訊解碼及視訊分割，利用軟硬體結合，大大提升8K視訊處理效率。
在這個解決方案中，信号分割成4部分，意味着畫面被分割成了4部分，要實作4部分畫面的無縫拼接和同步播放，技術人員對大屏電路和軟體參數進行了上千次調優，運用了很多AI技術，把時延控制在了1毫秒以内，1秒60幀，1幀是16毫秒，1毫秒相對于1幀來說可以是忽略不計的， 4個4K畫面就能達到近乎乎完全同步的效果。
董磊說，這種“像素級”的拼接，成為此次技術突破的最難點，一個像素都不能差，畫面必須同步，否則畫面會撕裂，同時，浪潮團隊還要和各種大屏裝置比對對接，和市場上主流拼接器廠商的産品進行相容性調試。整個團隊40多人反複調試，僅參數調優就進行了上千次，壓力測試進行了上萬次。
這意味着，我們肉眼之是以能看到的運動員的頭發絲，是運用8K超高清解碼器，采用軟硬體結合嵌入式方案，配置4T算力NPU，通過人工智能算法，對畫質進行針對性動态調節，實作了運動畫面補償及數字降噪，通過這一系列的數字技術的支撐，才呈現出來的。
由于8K超高清解碼器提供4倍于4K的視訊畫面，在清晰度上達到了人眼視覺的極限，即便湊近了看螢幕也沒有顆粒感；同時亮度、色彩對比度、飽和度都有了巨大的提升，進而帶來更細膩的畫質、更寬闊的視角、更豐富的色彩，觀看時充滿了強烈的沉浸感，帶來更真實，更令人震撼的的觀賽體驗。
為了防止黑屏、信号中斷，保證冬奧會直播的穩定性和連續性，針對奧運直播場景，浪潮團隊對解碼器的技術進行了疊代更新，做了很多可靠性設計，一旦出問題及時啟動備份，以確定冬奧會不間斷直播。
據悉，去年10月，工業和資訊化部、中央宣傳部、交通運輸部、文化和旅遊部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總台六部委聯合開展“百城千屏”超高清視訊落地項目，以推廣中國的8K産業。此次直播也是這一項目的推廣落地。
在濟南，由山東廣電網絡支援，浪潮和廣電網絡的工程師們犧牲休息時間，每天利用淩晨兩三點鐘旅客較少時段，緊鑼密鼓施工，終于在臘月二十八早上六點前完成了濟南火車站、濟南西高鐵站、濟南遙牆機場和浪潮科技園等地點的8K超高清大屏的搭建調試和信号聯通工作。
浪潮超高清方面負責人表示，随着8K視訊采集、編碼、傳輸、制作、存儲、播出、分發、解碼、顯示各個環節技術的不斷成熟，實作8K超高清制播的産品和平台相繼落地，成本也在逐漸降低。
在浪潮超高清技術創新中心，記者看到，通過家用級别8K錄影機、廣播級8K編碼器、視訊傳輸系統及服務平台、1000M光纖網絡、8K解碼器，再加上一台8K電視機或者一套8KLED大螢幕，數十萬元就能實作一套基礎版本的8K超高清信号直播。當然要實作專業級别的8K，尤其是在幾百平米大螢幕上播放8K，成本相對較高，單純一塊大螢幕造價達數百萬元，整套系統以千萬為機關。
随着技術的進步，2022年，浪潮有能力把百萬以内的8K大螢幕将超過165英寸大小，到2025年，萬元以内的大尺寸8K電視機将進入尋常百姓家，8K超高清将廣泛應用到家庭、教育、旅遊、醫療、電競等場景，為通向“元宇宙”打開了一扇新的大門。