新京报快讯（记者 张璐）2020年度国家科学技术奖励大会11月3日在北京举行。“超高清视频多态基元编解码关键技术”项目获国家技术发明奖一等奖。

这项技术将如何助力冬奥？未来8K、16K等超高清视频将给公众带来哪些不同的体验？对此，项目第二完成人、北京大学计算机学院教授马思伟接受新京报记者采访进行了解答。

十年攻关，扭转落后受制局面

“此次我们获奖项目的前身历史比较久，我们从2002年就开始做相关研究攻关。当时，国家正面临着视频编解码技术专利的匮乏。”马思伟说。

视频编解码是数字电视与互联网等超高清视频产业的核心支撑技术。这项技术就是将超高清视频数据进行大幅压缩编码，通过网络传输到用户终端，再解码还原清晰度。长期以来，中国该领域技术标准的国际话语权缺失，产业大而不强。

2002年，DVD产业在中国发展迅速，但中国相关的专利技术起步晚，应用的是国际标准技术。一台DVD售价约为200元人民币，出口时被索要高额专利费，对方还进行技术回溯，导致我国DVD产业遭受打击。

在这一背景下，项目第一完成人高文教授组织成立了数字音视频编解码技术标准(AVS)工作组，致力于制定掌握自主知识产权的音视频编解码技术标准。“我们大概用了10年的时间，在高清时代一举扭转了我国广播电视系统长期依靠国外技术的局面，建立了具有完整自主知识产权的广播电视数字传输体系。”

第三代标准将助力冬奥5G+8K转播

2008年后，超高清视频成为主流，帧率、色彩精度等视频质量参数越来越高，视频的数据量也越来越大。“8K的超高清视频，1秒的数据量可以达到8GB，如果视频不压缩，难以传输。同时，数据量大也带来了存储的问题。”

从2008年到2018年，团队用十年时间完成了高清到超高清的技术迭代。其中，“第二代视频编码标准(AVS2)”主要面向4K超高清视频的压缩，压缩效率可达到300倍，使用AVS2技术进行压缩的视频所占用的存储容量，比上一代技术减少了50%。

马思伟说，在攻关过程中，团队遇到的第一个问题就是提高编码效率，这就需要更高效的算法。“虽然获奖的主要完成人只有六个人，但背后有很多的团队成员为之付出了努力。”他说，第二道难关是将技术标准“落”在超高清视频实时编解码器上。“这正是电视台转播所需的设备。超高清视频数据量非常大，要进行实时超高清电视传输，需要短时间内把数据处理好，保证视觉质量，因此需要做好并行计算、并行处理的编解码技术。同时，项目团队还要将解码芯片做出来。

“目前我们看到的央视4K频道、央视8K频道以及相关的超高清电视、机顶盒等产品，都应用了我们的标准，或者用了基于我们的技术所做的芯片。”

2022年北京冬奥会将采用5G+8K超高清转播，5G+8K超高清直播系统近日也在“十三五”科技创新展亮相。马思伟说，这是央视牵头的科技冬奥项目，目前转播已经基本准备就绪，转播设备、编解码器、机顶盒等应用的标准就是北大团队2019年3月完成的“第三代视频编码标准(AVS3)”，将保证冬奥8K视频在5G网络下流畅清楚地传输出来。

已经探索16K、32K视频编解码，可用于虚拟现实体验

尽管公众刚刚开始熟悉8K，但团队的脚步更加“超前”。“针对未来16K、32K等更高清晰度的视频编解码，我们已经在探索中了。”

马思伟说，16K、32K等超高清视频面向未来虚拟现实的应用，为公众带来更强烈的临场感和沉浸感。此外，户外大屏也有非常高的分辨率，也可以播放16K、32K视频节目。

他举例说，大家戴头盔体验虚拟现实觉得头晕，一方面是因为头盔比较重，对此，显示技术正在提升；另一方面是觉得视觉效果不好，这就是视频分辨率精度不够造成的眩晕感。如果使用16K视频，将对感受效果提升有很大的帮助。

“当然视频编解码的难度也相应提升，对此，团队正在更新算法处理，我们把它定位成将来的第四代视频编码标准(AVS4)。”他说。

新京报记者 张璐

编辑 刘茜贤 校对 李世辉