隨著電視行業進入存量市場，超高清視頻顯示產業面向5G時代的低延時、強交互需求，尋求新的產品形態與新的應用場景。這也意味著，視頻編解碼技術作為超高清視頻傳輸與存儲的基礎性技術，需要同時滿足超高清與超低延時的需求。3月21日，記者走進廣州柯維新數碼科技有限公司（以下簡稱“柯維新”）。作為柯維新的總經理，曾志華在2022年12月舉辦的“AVS二十周年年會”上，憑借“率領柯維新研發出第一臺AVS+和AVS2廣播級專業編碼器并成功應用于央視直播等示范工程”的成果，入選“AVS二十周年二十人”。圍繞超高清、超低時延編碼技術衍生的新業態，以及該技術的芯片化、產業化進展，曾志華向記者分享了他的觀點。

算力與顯示分離 超低延時引領顯示新業態

在柯維新的會議室里，記者看到了三塊播放同樣內容的電視大屏，雖然屏幕頂端標著精確到毫秒的時間碼，但用肉眼很難比對三塊屏幕的時間和質量差異。據曾志華介紹，三塊大屏與信號傳輸設備構成了兩套超高清、超低延時演示系統。

其中，兩臺通過線纜與信源主機連接的電視，是有線超高清、超低延時應用。信源主機播放的4K 60fps視頻通過HDMI分配器發送到一臺電視上，嵌上毫秒級精度的時間碼。另外一路信號經過超低延時編碼器，再通過網絡交換機傳輸到第二臺電視上，在這種模式下，兩臺電視之間的延時小于一幀，可以達到2ms以內。

而獨立放在會議室另一端的電視，是一臺4K120fps的無線分體電視。信源主機的視頻經編碼后通過毫米波發射模組發送到無線分體電視的接收模塊，經過解碼后傳輸到電視屏幕上。在沒有任何線纜與信源主機連接的情況下，與其他電視的延時同樣在一幀之內，實現了主機與屏幕的分離。

主機與屏幕的分離，意味著算力與顯示的分離。曾志華向記者表示，傳統電視形態的市場容量已經趨向飽和，需要新的形態或者新的應用。比如無線分體電視將音響、主板集成到一臺主機上，屏幕只需要集成接收解碼芯片，就可以做成超薄形態。由于不需要用線纜與主機連接，屏幕懸掛的位置也更加靈活，能夠適應游戲投屏、廣告和業務展示，以及辦公、教育、醫療等各種應用場景。

而超高清、超低延時編解碼技術，也順應了超高清視頻顯示產業在5G時代的發展需求。2018年，具有我國自主知識產權的第二代音視頻國家標準AVS2被全球超高清聯盟采納，柯維新等企業的廣播級AVS2超高清實時編碼器逐步推向市場。據曾志華回憶，在完成AVS2超高清實時編碼器之后，5G時代來臨，超低延時、強交互的應用，成為超高清視頻顯示產業的新風向?？戮S新團隊決定，開展超高清、超低延時編解碼技術的研發，并與鵬城實驗室在該方向展開了合作。

“超高清、超低延時編解碼能夠發揮5G的低延時優勢，最大程度降低超高清視頻編解碼環節產生的延時，為超高清成為5G時代的殺手級應用夯實基礎?！痹救A說。

同時，超高清、超低延時的編解碼技術也是解決元宇宙落地最后10米的關鍵?，F階段，元宇宙應用的主要接入方式為VR頭顯，但難以達到視網膜級別的沉浸式顯示效果，一方面是由于一體機形態的頭顯算力不足，另一方面是因為分立的頭顯缺乏有效的超高清、超低延時無線鏈接方案。面對VR頭顯的無線化、輕量化需求與元宇宙沉浸式體驗的大算力需求難以兼顧的問題，超高清、超低延時的編解碼技術或將提供解決思路。

“基于超高清、超低延時編解碼這項基礎性技術，算力可以與顯示分開構建無線顯示方案，未來桌面、玻璃窗，甚至衣服都能變成屏幕，而手機、電腦、游戲機，電視主機等都可以成為靈活連接的算力端?！痹救A說。

ASIC芯片降低成本 提升產業參與度

2020年起柯維新采用FPGA進行超高清、超低延時編解碼技術的芯片化研發，利用FPGA可編程的優勢進行方案設計、技術驗證和可行性研究。2021年，柯維新推出了第一版FPGA原型，并于2022年迭代了第二版。后續相關技術的量產，計劃采用生產成本、能耗更低的ASIC芯片，以更好地推動該技術的產業化，預計在今年年底流片。

“我們將FPGA換成ASIC之后，成本大約是之前的1/10，功耗是1/8。除了芯片本身的成本，功耗也會影響廠商后續的產品設計和方案成本，比如是否需要加裝風扇等?！痹救A說，“有了芯片之后，相關企業可以直接購買芯片進行研發，也可以購買模組或者板卡進行集成，這樣能參與進來的企業就更多了?！?/p>

對于具備產業鏈整合能力，希望在主控芯片中集成超高清、超低時延編解碼技術的企業，柯維新推出了相應的IP，可以集成到電視機、VR頭顯的主控芯片或者游戲主機的顯卡上?！氨热珉娨曋餍酒闪宋覀兊腎P，就可以直接發送超低延時內容，再把負責接收解碼的ASIC芯片放在屏幕上就可以了。也就是通過IP授權模式解決發射端的問題，再用ASIC解決終端各種屏幕的接收解碼。對于需要拼接組合的大屏應用，則可以編碼端用ASIC，解碼端用IP授權的模式融合到廠商的大屏處理模塊中”曾志華表示。

接下來，柯維新會向集成度更高、方案成本更低的方向，推動ASIC的迭代。

“再迭代的話，主要是做接口的優化。我們第一顆ASIC會做通用的接口，以廣泛支持各種應用場景。接下來我們會陸續把HDMI、MIPI等特定的接口，MCU和無線通信等模塊集成進去，形成針對特定應用的SoC，進一步降低成本?！痹救A說。

在超高清、超低時延編解碼技術芯片化的過程中，柯維新也面臨著技術目標難以平衡、下游企業參與度有待提升等挑戰。曾志華表示，超高清、超低時延、低成本和高質量的目標“互相牽制”，在平衡這些目標的過程中，需要在算法上不斷優化，在技術路徑和工具上不斷嘗試。

目前，已經有國際企業推出了超高清無線分體電視，這也讓曾志華感受到了超高清、超低時延技術產品化的緊迫性。他認為，當技術和產品進入無人區，沒有成熟的參照目標，但發展趨勢和技術前景比較明晰時，希望下游領軍企業有率先導入并引領市場的意識，在開拓中把握產業發展的主動權。