從模擬電視到標清、高清（全高清）,、超高清4K/8K，視頻編解碼技術(shù)存在兩次大的技術(shù)躍遷,。從模擬電視到標清數(shù)字電視是一次大的技術(shù)躍遷，從標清到高清（全高清）主要是分辨率和色彩還原度的提升,，從高清（全高清）到超高清是新的一次技術(shù)躍遷,，而不是一次簡單的分辨率提升,。

《超高清視頻產(chǎn)業(yè)行動計劃》出爐，央視引領(lǐng)新一輪超高清4K投資浪潮,。今年三月多部委聯(lián)合印發(fā)《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》,，北京瞄準2022年冬奧會轉(zhuǎn)播直播需求，央視開啟新一輪超高清4K投資浪潮,，超高清賽道將在未來2-3年持續(xù)保持高景氣狀態(tài)。

視頻編解碼核心器件領(lǐng)域,，海外巨頭積累深厚,，國內(nèi)呈現(xiàn)寡頭壟斷。視頻編解碼是賽道的核心技術(shù)環(huán)節(jié),，海外巨頭積累深厚，在國內(nèi)上一輪從模擬到數(shù)字更迭的浪潮中獲得了國內(nèi)市場的較大份額,，并持續(xù)鞏固了領(lǐng)先優(yōu)勢,，使得國內(nèi)廠商在標清、高清（全高清）時代一直面臨著較大的市場競爭壓力,，經(jīng)過過去二十年的大浪淘沙,，國內(nèi)視頻編解碼核心器件的競爭廠商已為數(shù)不多，呈現(xiàn)出明顯的寡頭壟斷格局,。

技術(shù)路線各有千秋,，場景是關(guān)鍵。從行業(yè)的技術(shù)路徑來看,，編解碼領(lǐng)域主要分為三種,，分別是基于FPGA/ASIC架構(gòu)的硬編碼、基于CPU架構(gòu)的軟編碼以及基于CPU GPU架構(gòu)的服務(wù)器硬編碼（產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研中也有業(yè)內(nèi)人士稱其為軟編碼）,?？偟膩碚f，技術(shù)路線沒有絕對的優(yōu)劣,，更多是基于不同場景下的技術(shù)路線選擇,。

海外H.265專利收費現(xiàn)亂局，自主可控AVS有望彎道超車,。自2013年發(fā)布的H.265專利現(xiàn)收費亂局,，超高清編碼標準亟需建立新的行業(yè)標準,。國產(chǎn)AVS標準突圍，AVS2對標H.265主打4K,，AVS3有望引領(lǐng)8K潮流,。AVS2相比H.265略有劣勢，但是AVS3有望彎道超車,，自主可控成為超高清視頻賽道未來發(fā)展的核心驅(qū)動力,。

4K先行，兼顧8K,，產(chǎn)業(yè)落地面臨加速,，超高清賽道后應(yīng)用前景廣闊。海外超高清視頻起步較早,，同樣4K先行,。《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃》提出“4K先行,，兼顧8K”,，伴隨著中國超高清產(chǎn)業(yè)步伐加快落地，賽道后應(yīng)用前景廣闊,，三年劍指四萬億產(chǎn)業(yè)規(guī)模,，廣播電視、文教娛樂領(lǐng)域?qū)⑹紫鹊玫綉?yīng)用,。

推薦當虹科技,、數(shù)碼科技和淳中科技。基于各公司在技術(shù)壁壘,、賽道和資源卡位方面的競爭優(yōu)勢,，我們推薦關(guān)注當虹科技、數(shù)碼科技和淳中科技,。

風險提示：產(chǎn)業(yè)投資和政策實施進度低于預期的風險,；技術(shù)更新風險；宏觀環(huán)境低于預期的風險,。

從模擬電視到標清、高清（全高清）,、超高清4K/8K,，存在兩次大的技術(shù)躍遷。

模擬電視vs數(shù)字電視,。模擬電視的圖像信號的產(chǎn)生,、傳輸、處理到接收機的復原,，整個過程幾乎都是在模擬體制下完成的,。其特點是采用時間軸取樣,，每幀在垂直方向取樣，以幅度調(diào)制方式傳送電視圖象信號,。為降低頻帶,，同時避開人眼對圖象重現(xiàn)的敏感頻率，將一幀圖象又分成奇,、偶兩場掃描,。存在易受干擾、色度畸變,、亮色串擾,、行串擾、行蠕動,、大面積閃爍,、清晰度低和臨場感弱等缺點。而數(shù)字電視將圖象畫面的每一個像素,、伴音的每一個音節(jié)都用二進制數(shù)編碼成多位數(shù)碼,，再經(jīng)過高效的信源壓縮編碼和前向糾錯、交織與調(diào)制等信道編碼后,，以非常高的比特率進行數(shù)碼流發(fā)射,、傳輸和接收。

從模擬電視到標清數(shù)字電視是一次大的技術(shù)躍遷,。2003年,，我國開始全面推廣數(shù)字電視，開始了模擬電視向數(shù)字化過渡的階段,。從模擬電視到數(shù)字電視（首先是標清），是一個大的技術(shù)變遷,，使得不僅頻道數(shù)量從幾十個提升至幾百個,，節(jié)目信號也更加清晰，服務(wù)范圍也從電視節(jié)目拓展到了交互電視業(yè)務(wù),、視頻點播等等,，同時對播出的安全有了一定的控制能力。而從產(chǎn)業(yè)鏈來說,，不僅僅是終端用戶增加了一個機頂盒,，前端的采集、播出,、傳輸也進行了整個體系的更換,，這是一個跨時代的變遷。

從標清到高清（全高清）主要是分辨率和色彩還原度的提升,。2008年,，北京奧運會開始采用高清電視技術(shù)轉(zhuǎn)播,，我國開始進行數(shù)字高清電視地面?zhèn)鬏數(shù)耐茝V。一方面高清相比標清增加了分辨率,，另一方面色彩還原度有了提升,，圖像質(zhì)量更好，但是技術(shù)本身并沒有非常明顯的代際提升,。而全高清的顯示屏整體物理分辨力要達到1,920×1,080P,，也就是水平方向的分辨力要達到1,920個像素，垂直分辨力要達到1,080條掃描線,。符合全高清標準的液晶電視,，在其面板附近將會以標簽或者作為電視機設(shè)計的一部分，用“FULL HD”標示,。

從高清（全高清）到超高清是新的一次技術(shù)躍遷,，而不是一次簡單的分辨率提升。根據(jù)《中國超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2018年）》的定義,，超高清從六個大的技術(shù)維度進行定義,，除了上面提到的分辨率之外還包括：

從超高清4K到8K是對產(chǎn)業(yè)鏈廠商實力的再次考驗,。超高清8K的像素數(shù)據(jù)量是4K的4倍,，刷新頻率也將達到120Hz，“寬色域,，高幀頻,，高動態(tài)范圍和沉浸式音”的優(yōu)勢再次顯現(xiàn)，對產(chǎn)業(yè)鏈廠商的技術(shù)實力也提出了更高的要求,。根據(jù)《中國超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書（2018年）》，超高清視頻的傳輸,，按照H.265標準（350~1000壓縮比）,，4K視頻傳輸?shù)膫鬏斔俾手辽贋?2~40Mbps，8K視頻傳輸?shù)膫鬏斔俾手辽贋?8~160Mbps,。未來隨著5G網(wǎng)絡(luò)的普及,，將有效滿足4K的視頻傳輸需求，并支持8K視頻傳輸需求,。

我們僅以產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)技術(shù)含量較高的編解碼設(shè)備為例,，央視16套超高清頻道給公司核心編轉(zhuǎn)碼產(chǎn)品帶來11.9至31.7億元市場空間,。到2021年12月之前，中央電視臺計劃完成16個頻道的4K化播出上星（目前已經(jīng)上線一套CCTV-4K超高清測試頻道）,，并將在全國各地有線網(wǎng)絡(luò)和IPTV進行落地,，我們假設(shè)每個超高清頻道由 1個有線網(wǎng)絡(luò)公司落地、3個運營商IPTV落地（各省二級播控平臺,，為三大運營商分別對接二級播控平臺的一個前端）,，一般均需異地災備，公司的每臺超高清編轉(zhuǎn)碼設(shè)備的價格在30~80萬元之間,，因此,，僅僅落地編轉(zhuǎn)碼解決方案就能帶來16*31*（1 3）*2*（30~80萬元）=11.9~31.7億元。而各個地方省份,、重點大中城市也將陸續(xù)開設(shè)4K超高清頻道,，而編解碼設(shè)備只是信號傳輸中的一個核心環(huán)節(jié)器件，前端還有采集,、收錄,、制作、監(jiān)控以及后端的分發(fā)傳輸?shù)榷鄠€環(huán)節(jié),，未來整個鏈條的持續(xù)更新?lián)Q代將進一步帶動超高清視頻賽道的編轉(zhuǎn)碼等多個設(shè)備的市場容量進一步提升,。

《超高清視頻產(chǎn)業(yè)行動計劃》出爐，央視引領(lǐng)新一輪超高清4K投資浪潮

多部委聯(lián)合印發(fā)超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃,。2019年3月,，工業(yè)和信息化部、國家廣播電視總局和中央廣播電視總臺聯(lián)合印發(fā)《超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2019-2022年）》,，提出按照“4K先行,、兼顧8K”的總體技術(shù)路線，加快發(fā)展超高清視頻產(chǎn)業(yè),，到2022年,，我國超高清視頻產(chǎn)業(yè)總體規(guī)模超過4萬億元。

北京瞄準2022年冬奧會轉(zhuǎn)播直播需求,。2019年6月,，北京發(fā)布《北京市超高清視頻產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動計劃（2019-2022年）》，提出推動北京超高清視頻關(guān)鍵核心技術(shù)取得突破,、產(chǎn)品創(chuàng)新自主可控,、內(nèi)容制作水平領(lǐng)先，實現(xiàn)2022年北京冬奧會,、冬殘奧會4K超高清電視全程直播,，8K超高清實驗直播，4K電視用戶達到400萬，支持北京電視臺2020年申請開播4K超高清電視頻道,。

央視開啟新一輪超高清4K投資浪潮,。中央廣播電視總臺于2018年建立了超高清發(fā)展思路和計劃，分三階段建設(shè),，2018年為第一階段,，2019年1月-2020年6月為第二階段，2020年7月-2021年12月為第三階段,，全面支持4K超高清電視的“采,、編、播,、存,、傳”，計劃將總臺現(xiàn)有的電視演播室,、制作島,、播出及總控機房等技術(shù)平臺全面升級為4K超高清電視系統(tǒng)，建設(shè)54套4K制作系統(tǒng),、680套4K便攜式攝像機和1,000套4K后期制作工作站,，建設(shè)適配總臺4K節(jié)目制播的主備4K信號調(diào)度和交換系統(tǒng)、云數(shù)據(jù)中心,、網(wǎng)絡(luò)傳輸交換系統(tǒng),、節(jié)目生產(chǎn)管理系統(tǒng)、媒體資產(chǎn)管理系統(tǒng),、廣告管理系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng),；建設(shè)15套4K頻道播出系統(tǒng)和4K互動電視平臺，實現(xiàn)總臺電視節(jié)目全4K超高清電視制作和播出,，并在全網(wǎng)分發(fā),。工程建設(shè)總投資為85.5億元，工程各項目建設(shè)完成后,，每年運行維護及節(jié)目傳輸投入10.94億元,，每年4K節(jié)目制作投入約150億元(不含人員等經(jīng)費)。

視頻編解碼核心器件領(lǐng)域,，海外巨頭積累深厚,，國內(nèi)呈現(xiàn)寡頭壟斷

視頻編解碼是賽道的核心技術(shù)環(huán)節(jié)，海外巨頭積累深厚（Tandberg甚至有超過80年的技術(shù)儲備）,，在國內(nèi)上一輪從模擬到數(shù)字更迭的浪潮中獲得了國內(nèi)市場的較大份額,，并持續(xù)鞏固了領(lǐng)先優(yōu)勢，使得國內(nèi)廠商在標清,、高清（全高清）時代一直面臨著較大的市場競爭壓力,，經(jīng)過過去二十年的大浪淘沙，國內(nèi)視頻編解碼核心器件的競爭廠商已為數(shù)不多,，呈現(xiàn)出明顯的寡頭壟斷格局,。

技術(shù)路線各有千秋，場景是關(guān)鍵：

從行業(yè)的技術(shù)路徑來看,，編解碼領(lǐng)域主要分為三種,，分別是基于FPGA/ASIC架構(gòu)的硬編碼、基于CPU架構(gòu)的軟編碼以及基于CPU GPU架構(gòu)的服務(wù)器硬編碼（產(chǎn)業(yè)鏈調(diào)研中也有業(yè)內(nèi)人士稱其為軟編碼）,。他們各自的核心特點如下表所示,。總的來說，技術(shù)路線沒有絕對的優(yōu)劣,，更多是基于不同場景下的技術(shù)路線選擇,。

海外H.265專利收費現(xiàn)亂局，自主可控AVS有望彎道超車：

從高清到4K再到8K,，看似簡單的清晰度升級,，實際上是整個電視系統(tǒng)的全面更新，涉及到采集,、制作,、傳輸、運營,、終端呈現(xiàn)等全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),。任何一個成熟行業(yè)的發(fā)展都離不開行業(yè)初期標準和規(guī)范的建立以及后續(xù)持續(xù)的調(diào)整修訂，而標準和規(guī)范制定的參與者有望在行業(yè)的發(fā)展中取得先發(fā)優(yōu)勢,。

H.265專利收費現(xiàn)亂局,，超高清編碼標準亟需建立新的行業(yè)標準。已發(fā)展6年的標準H.265,，目前呈現(xiàn)專利許可亂局問題（一方面MPEG LA提高了H.265的收費標準,，另一方面，有不少的專利持有者并沒有加入MPEG LA專利池,，提出單獨收取專利費的訴求,，甚至單獨成立另一個收費組織HEVC Advance，要求H.265使用者也再次繳費,，并且費用高于MPEG LA,。目前已經(jīng)建立了三個針對H.265/HEVC的專利池，除了老牌的MPEG LA外,，還有HEVC Advance和Velos Media發(fā)起的專利池<詳見下圖>）,，專利費用高，大大影響超高清視頻產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,。如果超高清視頻的編碼技術(shù)繼續(xù)在H.265上發(fā)展H.266的話,，整個技術(shù)路線可能會越來越混亂。即使連制定H.264標準組織MPEG的國際組織創(chuàng)始人Leonardo博士也對此表示了擔憂，未來將會大大增加使用相關(guān)專利的企業(yè)的成本,。古話說得好,，“不破不立”，制定一套全新的不基于H.265的編碼標準,，引入更多的競爭機制,，降低下游企業(yè)的專利成本壓力，可能才是超高清視頻行業(yè)未來的出路,。

國產(chǎn)AVS標準突圍,，AVS2對標H.265主打4K，AVS3有望引領(lǐng)8K潮流,。我國于2010年起開始著手組織制定的第二代具有自主知識產(chǎn)權(quán)的音視頻編解碼標準（AVS2）,，定位在引領(lǐng)未來五到十年數(shù)字媒體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，支持超高分辨率（至少為4K×2K）視頻的高效編碼,、三維視頻和多視角視頻的高效編碼,、立體聲、多聲道及三維音頻的高效有損及無損編碼,。目前,，AVS2的視頻部分于2016年發(fā)布，AVS2視頻標準也成為了廣電總局印發(fā)的《4K超高清電視技術(shù)應(yīng)用實施指南（2018版）》采用的唯一視頻編碼標準,，同時2018年被頒布為IEEE（電氣電子工程師學會）國際標準,，并被全球超高清聯(lián)盟采納，UHD Forum也于2018年4月把AVS2列為和H.265并列的候選標準,，推薦給全球的TV和視頻業(yè)務(wù)運營商使用,，代表了我國自主知識產(chǎn)權(quán)的視頻編解碼標準突破了歐美高收費專利池的限制。2018年10月1日開播的央視4K超高清頻道采用了AVS2國家標準,、國密算法的CA和國產(chǎn)編碼設(shè)備,、自主芯片等，助力自主可控的AVS標準突圍,。2019年3月,，數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)（AVS）標準工作組已完成我國第三代國家數(shù)字視頻編解碼技術(shù)標準AVS3基準檔次的制定工作，相比AVS2的碼率減少30%,，面向8K的超高清視頻場景,。而根據(jù)2018年12月12日科技部發(fā)布的《“科技冬奧”重點專項2019年度第一批項目申報指南》，“4.2冬奧超高清8K數(shù)字轉(zhuǎn)播技術(shù)與系統(tǒng)”中明確要求“研究具有國產(chǎn)自主產(chǎn)權(quán)的編解碼技術(shù)AVS3.0和8K編解碼設(shè)備”,，因此我們預計AVS3將于2022年之前投入產(chǎn)業(yè)應(yīng)用（與AVS工作組官網(wǎng)公布的時間點一致）,。

AVS2相比H.265略有劣勢，但是AVS3有望彎道超車,。根據(jù)Il-Koo Kim等人2014年在IEEE上發(fā)表的論文《Coding efficiency comparison of new video coding standards: HEVC vs VP9 vs AVS2 video》,，無論是在隨機訪問和低延時條件下,，HEVC相對AVS2整體上表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢（以峰值信噪比PSNR和編解碼時間為評價標準）。而未來的AVS3將進一步提升性能,，有望實現(xiàn)AVS3對標H.266標準的彎道超車,。

4K先行，兼顧8K,，產(chǎn)業(yè)落地面臨加速，超高清賽道后應(yīng)用前景廣闊

海外超高清視頻起步較早,，同樣4K先行,。日本在2008年國際廣播電視博覽會上已實現(xiàn)全球首次實時4K超高清電視系統(tǒng)演示，韓國2012年便在全球首先進行基于地面數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)的UHDTV傳輸試驗,，2015年其超高清頻道已實現(xiàn)商用,，在超高清面板制造方面具有技術(shù)和品牌先發(fā)優(yōu)勢。在倫敦奧運會,、里約奧運會,，NHK進行了8K超高清電視錄制和部分地區(qū)的實時轉(zhuǎn)播。歐洲2015年6月推出首個4K超高清頻道,，截止目前共開播23個4K頻道,。美國10多家主要傳統(tǒng)電視臺和互聯(lián)網(wǎng)新興媒體等均開展了4K點播/直播業(yè)務(wù)。

4K先行,，兼顧8K,。8K的分辨率達到7,680*4,320，是4K的4,096*2,160的數(shù)據(jù)量的3.75倍,，支持國際標準的廣色域,、每秒120幀的逐行掃描，因此可以生成極其細致的影像,，進一步增強有用戶體現(xiàn),。但是同樣也需要屏幕、解碼器芯片,、視頻資源同步支持8K才能展現(xiàn)其優(yōu)質(zhì)畫質(zhì),。8K的總像素達到了3,300萬，但是目前很多專業(yè)相機的像素也就2,400萬左右（多個相機廠商已經(jīng)推出了8K專業(yè)攝影機）,，當前支持8K超高清的硬件設(shè)備的成本依然較高,。另外，從8K的存儲空間來看,，1分鐘的8K視頻大約需要194GB,、20分鐘需要4TB的存儲空間，大大增加了對存儲的需求和成本,。8K的內(nèi)容資源也更為匱乏,，而HIS和J.P. Morgan于2018年Q1的預測也顯示2020年8K彩電的滲透率可能僅僅達到約1%,。總之,，從整個產(chǎn)業(yè)的進度來看需要在4K領(lǐng)域有更深入的發(fā)展,、產(chǎn)品形態(tài)和上下游生態(tài)結(jié)合更加緊密、硬件成本明顯下降,、8K技術(shù)進一步突破之后,，才是大力發(fā)展8K的時機。

中國超高清產(chǎn)業(yè)步伐加快落地,。2018年10月1日,，中央廣播電視總臺開播國內(nèi)首個上星超高清電視頻道--CCTV 4K超高清頻道（通過中星6A衛(wèi)星和全國有線電視干線網(wǎng)向全國傳輸）。2019年春節(jié),，中央廣播電視總臺春節(jié)聯(lián)歡晚會主會場搭建了包括12臺4K攝像機在內(nèi)的超高清制播系統(tǒng),。而全國首個省級電視4K超高清頻道--廣東臺綜藝頻道4K超高清節(jié)目也于2019年10月正式開播，這是全國首個開播的省級電視4K超高清頻道,。2019年10月1日的70周年國慶閱兵盛典,，中央廣播電視臺成功完成了首次5G 4K超高清直播，讓觀眾享受50幀原畫臨境畫質(zhì),，并在全國70家影院進行了歷史上首次4K超高清信號通過衛(wèi)星傳輸引入院線,。4K超高清落地已不存在關(guān)鍵技術(shù)制約，伴隨著超高清視頻內(nèi)容的逐步豐富,，未來4K超高清的產(chǎn)業(yè)步伐面臨加速,。

廣播電視,、文教娛樂領(lǐng)域?qū)⑹紫鹊玫綉?yīng)用,。根據(jù)工業(yè)和信息化部部長苗圩在2019年5月9日的廣州召開的2019世界超高清視頻（4K/8K）產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會上的數(shù)據(jù)，“2018年三大電信運營商4K機頂盒用戶數(shù)達到1.5億”,，這也成為了未來超高清視頻生根發(fā)芽的肥沃土壤,。視頻技術(shù)從高清向超高清視頻的演進中，不僅會引發(fā)芯片,、顯示面板,、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)鏈硬件各環(huán)節(jié)的升級換代，而且驅(qū)動了廣播電視,、文教娛樂等產(chǎn)業(yè)鏈下游行業(yè)以視頻為核心的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,，未來我們預計超高清視頻在安防監(jiān)控、智能制造,、無人工廠、智能交通等行業(yè)也將有廣泛應(yīng)用,。