齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 蔡宇丹
图片说明：济南遥墙机场冬奥赛事8K直播 图片提供：浪潮超高清
如果不能亲临北京冬奥会开幕式现场，如何身临其境般观看开幕式？
2月4日，在济南遥墙机场、济南火车站、济南西高铁站的大屏上，搭配浪潮集团自主研发的8K超高清解码器，众多出门在外的旅客看到了超高清画质的冬奥现场直播，画面美轮美奂，清晰度可以精确到每根头发丝，观赛体验甚至远远超过现场观看。在此之前，2022年春节联欢晚会也实现了高质量的8K同步直播，这些都是如何实现的呢？
图片说明：烟台万行广场户外大屏
8K直播的背后是浪潮集团超高清团队历时10个月的艰苦攻关，突破8K超高清直播技术瓶颈，配合央视总台为此次冬奥会开幕式直播及赛事直播提供超高清视频服务系统和8K超高清解码器、8K LED大屏幕。这套技术和系统在冬奥期间面向全国34个重点城市、120多个重点区域，包括冬奥赛场、交通枢纽、户外公共场所及重要体育场馆提供8K超高清画质的赛事全程直播，让观众随时随地都能“亲临”冬奥现场，为奥运健儿加油；同时也意味着浪潮这项技术在全球范围内首次正式规模化应用。
7日，此次技术研发团队、山东浪潮超高清视频产业有限公司副总经理董磊接受了齐鲁晚报·齐鲁壹点记者的采访。
董磊说，电视直播有多个环节采集、编码、存储、播出、传输、解码、显示，首先是现场摄像机采集视频画面，由于原始图像很大， 8K达到了4路12Gbps码流，这就需要对视频信号进行高效率无损压缩编码后再进行存储、播出，然后传输到终端解码设备进行解码，解码设备将解码后的图像还原为超高清信号在电视或户外大屏上呈现出来。
在超高清技术上，日韩在4K技术上领先，但中国4K技术全球普及率最高。4K技术发展了不到10年就到了8K时代。在8K编码技术上，目前国际上只有中国发布的拥有自主知识产权的AVS3标准，以及谷歌发布的一项开源编码技术标准。可以说，在8K技术及产业发展上，中国已经走在了世界前列。
中国的AVS3标准优势在于高保真的情况下进行压缩编码，压缩率比以前的技术高20%以上。基于该标准，浪潮作为解码端厂商，和央视总台进行了多次适配测试调优，以保证真实并流畅的还原现场画面。
这期间，由于技术一直在迭代更新，普通解码器已经解不了最新的8K编码格式，需要技术迭代升级，浪潮超高清团队艰苦攻关，优化算法和设备主控芯片，最终突破8K超高清直播技术瓶颈。
董磊说，解码问题解决了，但目前国内城市的户外大屏仅支持4K分辨率输入接口。8K是一种超高清的分辨率，要保证视觉体验，就需要技术人员再把8K超高清视频分割成4路4K信号。以往，这个环节都由高端服务器加GPU设备来完成，但解码效率低、成本高，动辄耗费数十万、上百万元。
浪潮超高清团队找到了一个嵌入式的方案，利用专用芯片处理8K视频解码及视频分割，利用软硬件结合，大大提升8K视频处理效率。
在这个解决方案中，信号分割成4部分，意味着画面被分割成了4部分，要实现4部分画面的无缝拼接和同步播放，技术人员对大屏电路和软件参数进行了上千次调优，运用了很多AI技术，把时延控制在了1毫秒以内，1秒60帧，1帧是16毫秒，1毫秒相对于1帧来说可以是忽略不计的， 4个4K画面就能达到近乎乎完全同步的效果。
董磊说，这种“像素级”的拼接，成为此次技术突破的最难点，一个像素都不能差，画面必须同步，否则画面会撕裂，同时，浪潮团队还要和各种大屏设备匹配对接，和市场上主流拼接器厂商的产品进行兼容性调试。整个团队40多人反复调试，仅参数调优就进行了上千次，压力测试进行了上万次。
这意味着，我们肉眼之所以能看到的运动员的头发丝，是运用8K超高清解码器，采用软硬件结合嵌入式方案，配置4T算力NPU，通过人工智能算法，对画质进行针对性动态调节，实现了运动画面补偿及数字降噪，通过这一系列的数字技术的支撑，才呈现出来的。
由于8K超高清解码器提供4倍于4K的视频画面，在清晰度上达到了人眼视觉的极限，即便凑近了看屏幕也没有颗粒感；同时亮度、色彩对比度、饱和度都有了巨大的提升，从而带来更细腻的画质、更宽阔的视角、更丰富的色彩，观看时充满了强烈的沉浸感，带来更真实，更令人震撼的的观赛体验。
为了防止黑屏、信号中断，保证冬奥会直播的稳定性和连续性，针对奥运直播场景，浪潮团队对解码器的技术进行了迭代升级，做了很多可靠性设计，一旦出问题及时启动备份，以确保冬奥会不间断直播。
据悉，去年10月，工业和信息化部、中央宣传部、交通运输部、文化和旅游部、国家广播电视总局、中央广播电视总台六部委联合开展“百城千屏”超高清视频落地项目，以推广中国的8K产业。此次直播也是这一项目的推广落地。
在济南，由山东广电网络支持，浪潮和广电网络的工程师们牺牲休息时间，每天利用凌晨两三点钟旅客较少时段，紧锣密鼓施工，终于在腊月二十八早上六点前完成了济南火车站、济南西高铁站、济南遥墙机场和浪潮科技园等地点的8K超高清大屏的搭建调试和信号联通工作。
浪潮超高清方面负责人表示，随着8K视频采集、编码、传输、制作、存储、播出、分发、解码、显示各个环节技术的不断成熟，实现8K超高清制播的产品和平台相继落地，成本也在逐步降低。
在浪潮超高清技术创新中心，记者看到，通过家用级别8K摄像机、广播级8K编码器、视频传输系统及服务平台、1000M光纤网络、8K解码器，再加上一台8K电视机或者一套8KLED大屏幕，数十万元就能实现一套基础版本的8K超高清信号直播。当然要实现专业级别的8K，尤其是在几百平米大屏幕上播放8K，成本相对较高，单纯一块大屏幕造价达数百万元，整套系统以千万为单位。
随着技术的进步，2022年，浪潮有能力把百万以内的8K大屏幕将超过165英寸大小，到2025年，万元以内的大尺寸8K电视机将进入寻常百姓家，8K超高清将广泛应用到家庭、教育、旅游、医疗、电竞等场景，为通向“元宇宙”打开了一扇新的大门。