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1、2020年7月 智慧屏白皮書 (2020年) 2 0 2 0 年 7 月 智 慧 屏 白 皮 書 工 作 組 編 制 智慧屏作為一個新興的大屏產品形態,自問世以來吸引了產業和消費者 的廣泛關注。諸多家電企業和科技公司推出了各具特色的智慧屏產品和相 關軟件應用,在極大地豐富消費者的文化娛樂生活的同時,也為智慧家 庭、遠程教育等產業發展起到積極帶動作用。推動并建立智慧屏產業共 識,探索并完善智慧屏重點標準,對引導產業健康發展、拓展產品應用空 間等方面具有重要的意義,也有利于構建開放的產業生態。 本白皮書主要闡述了智慧屏的演進變革、基礎能力等基本概念,勾勒了 智慧屏產品及生態帶來的全新用戶體驗,總結
2、了產業和技術發展現狀,暢 想了智慧屏產業生態未來發展趨勢,進一步提出了完善智慧屏重點標準和 檢測認證體系的建設思路和建議,希望為智慧屏生態各參與方提供參考, 并呼吁各方開放合作,強化產業協同,支撐智慧屏產業可持續健康發展。 前 言 pOsNpPoRsNmOyQtMsOsNtQ6M9R7NsQpPnPoOfQqQuMjMnNqP6MpPzRwMnQpNwMrNsN “ 目 錄 Contents 發展背景 01 01 電視產品演進 02 02 智慧屏基礎能力 05 03 智慧屏全新應用體驗08 04 開放共贏的智慧屏產業生態13 隨著互聯網、移動互聯網基礎設施的快速普及,信息產業正快速向5G 時代
3、邁進,人工智能和物聯網已經成為產業新趨勢。以人工智能為主要推 動力的人機交互革命正在從設想變為現實,智能家庭物聯網概念也逐步流 行起來,AI+IoT已然成為家庭場景的重點發展方向之一。 家庭場景下電視依靠其差異化的能力優勢,具有不可忽視的發展潛力。 電視長期占據家庭娛樂核心位置,具備良好的用戶使用習慣基礎;電視是 家中能保持全天候插電聯網且具有較強計算和交互能力的最主要的節點設 備;電視可通過物聯網技術與周邊硬件有效配合,利用顯示和交互優勢賦 能各類智慧家庭服務。從業務場景的角度上,廣大消費者的消費需求正在 潛移默化中發生變化。伴隨OTT為用戶帶來了豐富的視頻內容的同時,消 費者期望家庭大屏終
4、端在具有影音娛樂功能之外,還可提供更多的業務特 性,如視頻通話、客廳社交、遠程辦公、遠程教育、居家健身等新興應 用服務。這些應用和服務的開展對電視大屏也提出了更高的配置和性能 要求。 可以說,在5G、人工智能和物聯網產業發展大趨勢下,電視大屏在整 機性能和業務體驗上將迎來新一輪產業升級。 發展背景 “ ” 智慧屏白皮書工作組編制01 19世紀末科學家開始研究設計傳送圖像的技術。1923年,俄裔美國科 學家茲沃里金申請到光電顯像管、電視發射器及電視接收器的專利,他首 次采用全面性的“電子電視”發收系統,成為現代電視技術的先驅。1929 年美國科學家伊夫斯在紐約和華盛頓之間播送50行的彩色電視圖像
5、,發明 了彩色電視機。1933年茲沃里金研制成功了可供電視攝像用的攝像管和顯 像管,至此,現代電視系統基本成型。 作為音視頻廣播接收的主要工具,傳統電視的發展大致經歷了由黑白電 視到彩色電視、由球面電視到平面電視、由模擬電視到數字電視的發展過 程。只具備單向接收功能是傳統電視的典型特征。 1.1 傳統電視機 隨著寬帶互聯網日益普及,互聯網電視業務應運而生。根據公示中的強 制性國家標準互聯網電視接收設備技術規范,互聯網電視接收設備是 指以電視機、 顯示器、 投影機等大型顯示屏幕(顯示屏幕對角線大于或等 于48cm)為顯示設備,內置互聯網視聽節目播放功能的音視頻終端設備(包 括但不限于機頂盒、 電
6、視機、 投影機、 顯示器等產品形態)?;ヂ摼W電視 集互聯網、多媒體等多種技術于一體,向用戶提供包括數字電視在內的多種 交互式服務。2013年8月國務院頒布的“寬帶中國”戰略及實施方案 1.2 互聯網電視 ” 電視產品演進 智慧屏白皮書工作組編制02 直接推動了互聯網電視的快速發展。廣電總局向未來電視、芒果TV、 CIBN等7家公司頒發互聯網電視集成業務牌照,也進一步為互聯網電視的 發展鋪平道路。電視機生產企業通過與牌照商合作,向消費者提供合法的 具有版權的視聽節目,消費者能夠通過寬帶網絡選擇感興趣的節目內容進 行點播觀看,也可通過安裝應用接入騰訊視頻、優酷、愛奇藝、芒果TV等 互聯網平臺的海量
7、內容資源。內置互聯網視聽節目播放功能是互聯網電視 有別于傳統電視的典型特征。 根據SJ/T 11688-2017 智能電視 智能化技術評價方法,智能電視 是指具有操作系統、能安裝和卸載應用軟件、具備一種或多種人機交互方 式,接入互聯網或其他網絡并實現網絡服務,可擴展其他應用或業務的電 視終端。雙向交互按需選擇、支持應用安裝、具備多種人機交互方式是智 能電視有別于互聯網電視的典型特征。 1.3 智能電視 智慧屏白皮書工作組編制03 電視產品演進 OTT APP 智慧屏 智慧屏是智能電視的創新演進形態,是AI和IoT等新興技術推 動下的家庭智慧交互終端。智慧屏在提供更高品質影音娛樂功能的基礎 上,
8、通過強大的計算、AI、感知、互聯能力,實現多模態自然交互和IoT智 慧家居控制等功能,為用戶提供更豐富、更智慧、更個性化的使用體驗 (如視頻通話、AI健身、實時互動教育等),構建新的家庭智慧中心。 智慧屏時代影音體驗更極致:在超高清日益普及的當下,依托強大 芯片算力和AI能力,智慧屏在優異的畫質表現基礎上進一步提供AI畫質 增強功能,在聲學設計、智能聲學算法及聲學調校上進一步優化,帶給 消費者更真實的沉浸感和臨場感影音體驗。 智慧屏時代人機交互更自然:在傳統遙控之外,智慧屏提供遠場語 音交互功能,還可通過疊加攝像頭和觸屏設備,實現體感交互、姿態感 知、觸摸交互、多屏協同等多模態交互能力,大大提
9、升人機交互的便利 性和高效性。 智慧屏時代IoT控制更智能:依托顯示和交互能力的提升,智慧屏 的IoT家居控制功能變得更智能,基于設備互聯協議,可實現發現、連 接、狀態顯示以及設備控制的一體化操作。 智慧屏時代業務場景更豐富:強大的軟硬件配置使得智慧屏與手 機、智慧屏與智慧屏之間的視頻通話成為家人朋友常用的溝通方式, 在線教育、家庭健身也從設想變為現實;多設備協同使得智慧屏成為 各類帶屏設備的最佳體驗放大器;各類創新應用落地在提升消費體驗 的同時,進一步創造了更多家庭場景聯動的可能性,將會持續衍生更多 智能場景,從而最終構建出多終端協同與全屋智能的智慧生活體驗。 智慧屏白皮書工作組編制04 電
10、視產品演進 智慧屏不僅能夠為用戶提供超高清、寬動態、廣色域、高運動清晰度等 優質的影音體驗,還可以根據用戶和環境的變化提供更具個性化和適應性 的媒體表現力。 2.1 媒體信息呈現 智慧屏在具備完備的流媒體傳輸、編解碼和顯示驅動能力之上,還能具 備出眾的計算硬件(如GPU、NPU、ISP等)和智能媒體算法以支撐影音體 驗的持續升級。 2.2 媒體信息處理 智慧屏要能夠提供體系化的端側AI能力,縱向上要能夠提供AI計算能 力、各種AI算法、AI能力服務,橫向上要能夠通過AI畫質和AI音質進一步 提升音視頻體驗,并提供語音AI、視覺AI、決策AI等能力,支撐智慧屏做 到能聽會說、能看會認、能理解會思
11、考,并可自主做出合適的行動決策。 端側AI能力可大大提升智能服務響應效率,帶來更高效和全天候的智 能服務體驗。此外,端側AI可支持數據本地化分析處理,更有效地保護用 戶隱私安全。 2.3 端側智能 智慧屏基礎能力 智慧屏白皮書工作組編制05 智慧屏除了支持傳統的遙控器、鍵盤、鼠標、游戲手柄等交互設備外, 還能夠通過與手機、平板等設備的連接,利用其多點觸控能力提供更符合 用戶小屏使用習慣的交互方式。此外,智慧屏還能支持語音、體感、手勢 等更加自然的多模態人機交互能力。 2.4 多模人機交互 智慧屏需要具備強大的信息與場景感知能力。智慧屏可以利用其配備的 麥克風陣列實現精準的遠場聽覺,也可以利用攝
12、像頭和端側智能提供視覺 感知能力;同時,智慧屏還可以通過權限和網絡管理,有效保護信息的隱 私安全,具備防劫持、防侵入、防竊聽的能力。 2.5 信息與場景感知 智慧屏需提供有線/無線方式接入網絡能力。智慧屏通過端云協同,借 助云計算與大數據等,實現在線游戲、電商購物、視頻通話、家庭看護、 遠程教育、遠程會議、互動健身等服務。 智慧屏還可具備無線的短距連接能力,利用物聯網協議與智慧家庭中的 物聯網設備保持高效全時連接,實現對家中智能家居設備的信息呈現、運 行控制。 2.6 網絡互連 智慧屏白皮書工作組編制06 智慧屏基礎能力 基于網絡互連與通信能力,智慧屏可與手機、平板、個人電腦等設備實 現有線/
13、無線投屏功能,在低時延、音畫同步、顯示效果自適應等方面帶來 更加優質的跨屏影音體驗;進一步,智慧屏可與移動終端、IoT設備等相互 協同,實現跨設備的業務流轉、數據訪問、內容共享等功能。 2.7 設備協同 智慧屏給用戶提供的部分服務涉及個人/家庭信息處理,這對智慧屏提 出了更高的端側安全能力訴求。智慧屏涉及的安全能力,主要包括系統安 全和數據安全。 系統安全,主要是指智慧屏終端硬件和系統軟件所采用的安全機制,用 于保障智慧屏終端系統的正常運行以及為應用軟件提供必要的安全支撐。 系統安全機制主要包括:安全啟動、可信執行環境、數據安全存儲、權限 管理、安全升級、安全補丁更新、系統完整性保護、應用數字
14、簽名認證、 應用安裝管控等。 內容安全,內容安全機制主要是要能夠防止數字音樂、數字視頻等內容 在智慧屏終端上被非授權使用。智慧屏終端在硬件設計和軟件能力上要能 夠滿足業界主流的數字版權保護協議的要求。 智慧屏需具備保護用戶的隱私的能力:自有應用和服務采集數據的用途 和范圍需經過用戶同意,用戶有權撤回應用的數據應用許可,存儲地點和 存儲期限需明確告知用戶。第三方調用智慧屏設備權限需用戶授權。 2.8 安全與隱私保護 智慧屏白皮書工作組編制07 智慧屏基礎能力 居家是溫馨私密的港灣,可以是親朋社交的聚所,可以是遠程辦公學習 的工作室,也可以是智慧家庭生活的控制臺。智慧屏用極致科技打造的軟 硬件產品
15、裝點您的廳堂,幫您: 卸下疲憊 享受更富沉浸感和個性化的家庭影音盛宴 解放雙手 享受更加輕松自然的智慧交互體驗 打破邊界 享受智慧屏與手機、平板、電腦間簡單暢快的多屏互動體驗 連接未來 實現對冰洗廚電等智慧家庭物聯設備的自在掌控 智慧屏全新應用體驗 智慧屏白皮書工作組編制08 AI運算架構使智慧屏具備了更加強大的音視頻增強和渲染能力。不管您 是觀看電視直播還是刷劇,都能體會到更清晰細膩的畫面、飽滿豐富的色 彩,體驗更強的層次感和細節表現力。 智慧屏還可將對用戶、環境的智能感知能力,與媒體處理、音視頻渲染 能力,AI音畫質量提升等有機結合;提供自適應光影渲染、環繞音場、精 準內容推薦等更富沉浸式
16、和個性化的媒體體驗。 智慧屏將努力構建更加開放的開發者生態,將更多硬件和算法能力賦予 上層應用,您可以在IPTV、互聯網視頻平臺、視頻通話等各種應用中感受 到智慧屏帶來的媒體體驗躍升。 智能算法正在驅動音視頻編碼、傳輸、質量評價和資源優化等技術的演 進變革,未來智慧屏可以在領先的硬件架構上,通過軟件、算法升級適配 新標準,持續提升媒體體驗,保持持久的生命力。 3.1 極致影音體驗 智慧屏白皮書工作組編制09 智慧屏全新應用體驗 很多用戶都曾被使用遙控器進行文字輸入和內容搜索的繁雜操作所困擾, 也曾因一時找不到遙控而煩躁。智慧屏可以提供更加自然而無需外部依賴的 智能交互體驗,免除上述煩惱。 智慧
17、屏“能聽會說”。用戶可動口不動手地實現對智慧屏的操控,解放 雙手。同時智慧屏的遠場拾音能力大大拓展有效交互范圍,擺脫對遙控器 的依賴和距離的束縛。上層應用可以依托智慧屏的智能交互開放能力,提 供語音內容檢索、擬人化語音助手等新特性。 智慧屏 “能看會認”。她能感知少兒的觀看距離、觀看姿勢并給出科 學的提示和建議。上層應用可以借助智慧屏的機器視覺開放能力,提供手 勢操控、體感游戲、AI健身指導提示等更貼心的使用體驗。 智慧屏未來還能像一位真正家庭成員一樣與用戶進行更加人性化和個性 化的溝通。例如,她能通過聲紋識別來辨別出語音交流家人的性別、年 齡,還能通過人臉識別認出各位家庭成員,從而給出更適合
18、當前用戶觀感 的影音設置和更加個性化的內容推薦。 3.2 自然人機交互 智慧屏白皮書工作組編制10 智慧屏全新應用體驗 各具特色的電子產品正無時無刻的改變著我們的生活方式。其中手機有 著豐富的應用生態和內容資源,而大屏能夠帶來更加震撼的媒體體驗和自 然的感知交互能力。通過跨屏協同實現硬件能力和軟件生態的共享,對于 不同終端間優勢互補、提升用戶體驗、降低軟件應用開發成本都有著重要 意義。 短距通信和分布式系統的持續發展為更高效的互聯體驗提供了條件,手 機和智慧屏之間通過簡單的觸碰或者更自然的交互即可實現極簡快速連 接,無論您是在看短視頻、玩游戲還是刷資訊,都能即刻投屏體驗無縫銜 接的快感。與此同
19、時,手機還能夠秒變高端的智慧屏配件,成為智慧屏的 觸控板、遙控器甚至游戲手柄,讓手機上豐富的傳感設備物盡其用。智慧 屏與手機、平板、個人電腦之間的多屏互通,讓您傳文件、發照片、收消 息、視頻通話都快人一步,為居家學習和辦公帶來更多便利。 智慧屏還可以通過家庭局域網向智能家電上的屏幕推送媒體內容,即使 當您步入廚房準備晚餐,冰箱和廚電上小屏也能繼續同步地播放媒體內 容,讓家務不再單調枯燥。 3.3 跨屏協同體驗 智慧屏白皮書工作組編制11 智慧屏全新應用體驗 嵌入式和通信技術的迅猛發展將 我們帶入萬物互聯的新時代,各種智 慧型的電器和小家電快速普及,智慧 家庭已經初具雛形。但受限于產品形 態,便
20、捷的交互控制尚未實現。 智慧屏像一位貼心的管家,利用強大的人機交互能力為智能家電提供了 更豐富交互入口,不但能夠準確的理解您的意圖,還可通過物聯網協議和 分布式的系統,協調智慧家庭中的各個成員為您提供細致周到的服務,讓 您足不出戶即可享受貴賓般的體驗。未來智慧屏還可以與智能穿戴IoT設備 相互配合,結合自身的視覺感知與IoT設備的心跳、血氧等感知能力提供更 優質家庭健康管理和智慧健身體驗。 智慧屏的生態賦能也為低碳簡約的設計和IoT技術的快速普及提供了新 的可能。只要接入智慧家庭生態,小至一個開關、一盞臺燈,大至一臺空 調、冰箱,都可以通過智慧屏提供控制、狀態呈現等豐富體驗;這也為節 約生產成
21、本,構建集約型社會帶來新的契機。 3.4 IoT控制體驗 智慧屏白皮書工作組編制12 智慧屏全新應用體驗 開放共贏的 智慧屏產業生態 智慧屏白皮書工作組編制13 十三五以來,以新一代信息技術為代表的新興戰略性產業在政策引導和 扶持下取得了長足進步,為我國產業升級和經濟社會長遠發展起到了積極 的帶動作用。2019年3月,工信部、國家廣播電視總局、中央廣播電視總 臺三部門聯合印發了超高清視頻產業發展行動計劃(2019-2022年), 為超高清視頻產業發展進一步指引了方向。人工智能更是已經上升為國家 戰略,2017至2019年連續三年的政府工作報告中均提到人工智能,明確了 人工智能自新一輪產業變革中
22、的核心驅動地位。 2017年工信部發布物聯 網“十三五”規劃,明確物聯網發展目標。在國家和地方政策的積極支 持下,超高清視頻、人工智能以及物聯網產業快速發展,并將繼續在我國 新基建戰略中扮演重要角色。 在國家和地方政策的指引和扶持下,研究機構、標準組織及企事業單位 積極行動,以產業聯盟等形式投入聯合創新。2018年3月,中國超高清視 頻產業聯盟(CUVA)在工信部指導下正式成立,聯盟在加強機制建設、制 定標準規范、促進產業合作和應用落地等方面積極開展工作,并已經在超 高清標準體系建設;2019年11月,在深圳市政府的指導下,深圳8K超高清 視頻產業協作聯盟(SUCA)正式成立,作為“AI5G8
23、K”新引擎戰略 的重要抓手,聯盟著力構建產業支撐體系,促進超高清產業全系列、全鏈 路協同創新,加快新產品新技術落地。政策的快速落實和產業聯盟的蓬勃 發展,都為智慧屏產業的發展提供了環境和契機。 4.1 構建智慧屏產業生態 智慧屏白皮書工作組編制14 開放共贏的智慧屏產業生態 均已經推出了“智慧屏”產品,在售產品型號更是達到了百量級,已 據不完全統計,已有華為、長虹、榮耀、海爾、蘇寧等多個廠商 經成為電視消費領域的新亮點。電視大屏向智慧屏演進的消費升級, 需要各個整機廠商建立產業共識,聯合產業供應鏈,包括面板、芯 片、模組、配套件等廠商共同加快技術創新和產品迭代,提供性能更 優、功能更全、體驗更
24、好的整機設備,持續滿足消費者日益嚴苛的硬 件產品需求。與此同時,整機廠商更需要基于創新的硬件設備,構建 具備AI算法、算力、交互感知和網絡互連技術的開放能力平臺,吸引 更多應用生態的開發者,幫助開發者降低開發成本,開發更多適合家 庭場景的豐富應用,構建良好的智慧屏應用生態環境,聚合海量應 用,持續滿足消費者各式各樣的智慧生活需求。 基于整機供應鏈和應用生態鏈的聯合協作,智慧屏為電視大屏的業 務創新提供新的契機,將帶動硬件與軟件生態的進一步深度融合,創 造更富想象力和開放共贏的智慧家庭生活體驗。在滿足消費者需求的 同時,既可以盤活存量巨大的家用大屏市場,也將開拓智慧家庭生活 增量市場空間。 智慧
25、屏白皮書工作組編制15 開放共贏的智慧屏產業生態 自2019年以來,智慧屏受到了消費者的廣泛關注。智慧屏品類的持續 演進,需要產業鏈上下游的密切配合,需要軟硬件生態的協同構建,也需 要與手機、IoT設備、智能穿戴等其他軟硬件設備互聯互通。因此,在充分 研究廠商和用戶訴求的基礎上研制智慧屏重點標準,對于構建開放共贏的 智慧屏產業生態意義重大。 中國電子技術標準化研究院持續專注于消費電子多媒體技術領域,推 動了超高清終端產品畫質、音質、智能交互等各技術領域的多項國際標 準、國家標準、行業標準研制,形成了適應產業發展需求的超高清視頻標 準體系,并構建了較為完善的超高清視頻大屏產品的測評體系。下一步,
26、 電子標準院將在現有超高清視頻終端產品標準基礎上,加快智慧屏重點標 準研究制定工作,以標準化工作保障智慧屏產品質量,引導產品研發和技 術革新,促進我國智慧屏產業健康快速發展。 4.2 建設智慧屏重點標準 智慧屏標準概況 智慧屏白皮書工作組編制16 開放共贏的智慧屏產業生態 智慧屏的標準化工作,將立足智慧屏技術特點,致力于為消費者和產業 界提供更為全面的標準支撐,引導產業和消費升級。同時,通過標準規范 化智慧屏產品研發,為生態互聯互通和產業開放合作提供重要支撐,加快 融合創新步伐。智慧屏的標準將立足音視頻體驗、智慧交互、多屏互動、 智能家居等多個維度,廣納產業屆深度參與,凝聚產業共識,為智慧屏生
27、 態建設和健康發展獻計獻策。 智慧屏系統標準化工作思路 智慧屏白皮書工作組編制17 開放共贏的智慧屏產業生態 綜上所述,智慧屏正成為新的產業機會點,并將持續推動智慧家庭消費 升級。隨著計算、通信、信息融合和人工智能等技術的飛速發展,智慧屏產 業發展東風已至。希望企事業單位能以更加開放的姿態,加強融合創新, 建設重點標準,推動技術發展和用戶體驗躍升,共同為我國的超高清和人 工智能產業揭開新的篇章。 結束語 智慧屏白皮書工作組編制18 董桂官、范科峰、孫齊鋒、支禹杰、提純利、韋家毅、張峻,黃定海、魏小霞、 李在寬、張曼華、侯志龍、唐禮、王淼、井皓、覃偉武、黃衛東、劉金剛、 朱子榮、吳志栩、任彬、林燕 、張娜、張燕靜、張武鋒、王欣、常暢、譚國良、 奉飛飛、陳挺、黃杰、湯躍忠、李陽坤、胡佳慧、張適、辛向勇、毛斌、李斯瑤 參 編 機 構 以 上 排 名 不 分 先 后 以 上 排 名 不 分 先 后 參 編 企 業 以 上 排 名 不 分 先 后 參 編 人 員 智慧屏白皮書工作組編制