在国家广电总局的总体部署和大力支持下,2025 年6月28日零时,深圳卫视4K超高清频道开始试播并通过卫星传输覆盖全国,成为全国首个实现新闻资讯类节目采、编、播全流程4K化的电视频道,全国首个在制播全流程采用SUVC技术标准的4K电视频道,以及全球首个支持HDR Vivid 4K播出的电视频道。
图1 深圳卫视4K超高清频道上线
一 项目特点
深圳卫视4K超高清频道建设是落实国家广电总 局战略部署,实现技术生产播出4K化、智能化的一次升级,也是深圳广电集团推进系统性变革、加快高质量发展的重要体现。项目具有以下八大特点:
一是设备国产化比率高。国产率为78.94%,大量采用了华为、中兴、深信服、大疆、索贝、格非等国产品牌设备,基本覆盖了采编播全流程。
二是技术水平先进。采用IP化、云原生等先进技术,以及我国自主知识产权的SUVC、菁彩影像(HDR Vivid)、AVS2等技术标准。
三是轻量化拍摄设备比率大。配备大量国产轻量化设备,可实现记者单兵作战,快、稳、准地实时记录报道。
四是融合发展特点突出。兼顾频道播出与互联网传播需求,实现横竖屏协同、大小屏融合制播。
五是自制4K节目比例大。自制4K节目日均时长超170分钟,其中日播节目140分钟,周播/季播节目30~35分钟。
六是深圳本地端到端传输覆盖效果全国领先。全市广电宽带网络实现全光纤覆盖,可全面支撑4K/8K 超高清视频等业务普及应用,集团旗下天威视讯和广信IPTV的超高清机顶盒占比约85%。
七是智能化能力应用广泛。项目同步部署了智能化能力,并规划建设了智能中台,运用AI+4K超高清技术赋能融合生产全流程。
八是场景开放、生态融合发展。通过打造最佳超高清示范应用场景及“超高清+AI”示范应用场景,为产业链企业提供超高清真实应用环境,推动超高清产业链协同发展。
二 国产技术标准应用
国家广电总局2024年底印发的《4K超高清频道建设指南》提出,“鼓励积极应用 HDR Vivid高动态范围技术、Audio Vivid三维声技术、AVS2高效视频编码技术、SUVC浅压缩编码技术等自主技术标准”。深圳卫视4K超高清频道建设项目中积极使用了我国自主知识产权的SUVC、菁彩影像(HDR Vivid)等技术标准,下文将详细阐述这两项技术的落地应用实践。
1. SUVC技术标准在4K制播全流程中的应用情况
区别于常见的500Mbps码率XAVC编码4K视频文件,超高清视频浅压缩分层编码技术(推广名Scalable Ultra High Definition Video Coding,SUVC)将一个500Mbps码率的SUVC编码4K视频文件,分层编码为100M基本层和两个200M的增强层(见图2)。可读取100M基本层支持1080 50i SDR格式,100M基本层+200M增强层1共300Mbps码率支持1080 50P HDR格式,100M 基本层+200M增强层1+200M增强层2共500Mbps 码率支持4K 50P HDR格式。由此,基于单一的4K SUVC文件,可灵活支持2160 50p HDR、1080 50P HDR、1080 50i SDR等多种制式的按需访问。现有高清系统可直接调用SUVC文件的基本层实现高清生产,真正实现制作流程的“零转换、零迁移”,彻底打破高清与超高清素材的技术壁垒,达成“一次编码、多格式应用”的智能化生产目标。同时SUVC标准内置多Lut 转换编码,针对不同场景的4K HDR效果,通过对应场景Lut转换为效果最优的HD SDR效果作为基础层,从而实现超高清与高清节目效果的最佳呈现。
图2 4K SUVC文件分层编码
SUVC技术标准在4K超高清制播全流程的应用如图3所示。外来4K素材在进入4K生产系统时,统一转码为SUVC编码格式并进行入库。转码后的SUVC编码4K文件既可以在4K生产系统进行编辑生产,也可以通过素材共享的方式供现有的高清生产系统使用(深圳广电集团的4K生产系统和高清生产系统已实现素材库互通),实现超高清与高清共享生产。高清生产系统只需读取SUVC编码4K文件的100M基本层,便可实现高清生产,可以节省网络和存储带宽;另一方面也无需将4K素材下变换保存一版高清文件,节省了存储空间。
图3 SUVC在4K超高清制播全流程的应用
4K生产系统将编辑生产后的节目合成为SUVC 编码4K成品节目,并通过文件化送播的方式送播出系统。在本项目建设中,深圳广电集团通过与索贝、格非两家公司的通力合作,实现了播出系统支持读取SUVC编码4K文件进行播出。4K播出服务器读取整个SUVC编码4K文件实现4K超高清播出,高清播出服务器则读取SUVC编码4K文件的100M基本层实现高清播出。这一机制使得生产系统只需送播一份SUVC编码4K文件,播出系统两套频道也只需要维护一份节目单,即可驱动超高清与高清同步播出。
2025年6月5日,深圳广电集团的4K生产系统启用,深圳卫视日播节目《科创最前沿》开始使用SUVC技术标准进行4K化生产和送播;6月16日,《正午看天下》《直播港澳台》启动4K化生产播出,其他自制节目陆续转场至4K系统。截至7月,深圳卫视已有9档自制节目使用SUVC技术标准进行4K制作播出,其中包括5档日播节目,运行均稳定良好。
2.HDR Vivid技术标准端到端应用情况
如图4所示,HDR Vivid技术标准支持动态元数据、非常灵活,并且对现有终端设备(机顶盒、电视机等)的兼容性比较强,对于不支持HDR Vivid标准的终端设备,可忽略元数据并正常播放显示,这正是我们选择应用HDR Vivid技术标准的重要原因。
图4 主流HDR标准对比
本次深圳卫视4K超高清频道建设,能够实现HDR Vivid技术标准端到端应用,也得益于台网配合度非常高。深圳广电集团下属公司天威视讯负责深圳地区有线电视网络运营,通过前期建设,已经实现了深圳地区全光纤网络覆盖,并且4K超高清机顶盒占比较高。截至2025年6月,天威公司高清/超高清机顶盒终端已实现100%覆盖,其中超高清机顶盒占比约85%,支持HDR Vivid的机顶盒超过8万台,为我们端到端应用HDR Vivid技术标准提供了坚实基础。天威公司也在前期配合相关合作伙伴对终端机顶盒进行了梳理,其中使用了海思His3798mv320芯片的机顶盒,在软硬件层面均支持HDR Vivid。
深圳卫视4K超高清频道端到端应用HDR Vivid 技术标准的解决方案如图5所示。播出信号在编码分发阶段,通过在编码分发系统中增加了一张千元级显卡,支持生成HDR Vivid元数据写入AVS2编码码流(HLG+HDR Vivid元数据)。编码分发系统提供了两种格式的4K码流:HDR Vivid码流(4K AVS2 50p 10bit 38M)以及兼容存量终端的SDR码流(4K H265 25p 8bit 27M)。在传输分发时,4K AVS2 HDR Vivid码流通过卫星上行传输覆盖全国,各省市有线网络运营商可直接分发4K AVS2 HDR Vivid码流,或将其转码为SDR码流以适配存量机顶盒。
图5 HDR Vivid 端到端应用解决方案
在深圳本地,深圳卫视4K超高清频道播出系统将HDR Vivid码流和SDR码流全部分发给天威公司,天威公司在有线网络中对应分发给支持HDR和支持SDR的不同类型机顶盒终端(Set-Top Box,STB)。依据世界超高清视频产业联盟(UWA)发布的《高动态范围(HDR)视频技术第2-1部分:应用指南系统集成》,支持HDR的机顶盒接收到HDR Vivid码流(HLG+HDR Vivid元数据)后,将根据不同电视机类型进行处理,如图6所示。其中,在第一种情况下,部分4K 电视机可能不支持HLG HDR格式,仅支持PQ HDR格式,此时机顶盒需要将HLG HDR 信号转为PQ HDR信号送给电视机显示。
图6 机顶盒HDR Vivid呈现适配
三 国产技术标准应用意义
深圳卫视4K超高清频道建设对于国产技术标准的应用具有以下意义:
第一,示范效应与行业引领。深圳卫视的实践可为其他省市电视台及内容平台提供技术验证和运营经验,加速自主标准在全国范围内的推广应用。
第二,提升用户体验与文化传播力。HDR Vivid 标准在色彩还原、动态范围等方面进行了优化,尤其在体育赛事、大型晚会等场景中更具竞争力,可为观众提供更逼真、沉浸式的观看体验。
第三,推动国产标准落地及产业链升级。国家广电总局确定2025年为“超高清发展年”,深圳广电集团将通过加速4K电视内容制作生态的构建,培育观众收看4K内容的习惯,促进4K终端的消费升级。从内容制作(4K摄像机、后期制作)、传输(5G网络、编码技术)到终端显示(4K/8K电视、芯片),全链条推动国产技术标准的落地应用,将带动国内硬件制造、软件开发、内容生产等上下游产业协同升级。
参考文献:
[1]国家广播电视总局,《4K超高清频道建设指南(2024版)》[S].
[2]世界超高清视频产业联盟(UWA),《高动态范围(HDR)视频技术第2-1部分:应用指南系统集成》[S].
